6-метил-(2-пиридил-азо)-2-нафтол в качестве металлоиндикатора для комплексонометрического определения двухвалентной меди в растворах солей и полимерных комплексных соединениях

 

Изобретение относится к замещенным гетероциклическим соединениям, в частности к 6-метш1-(2-пиридил-азо)- .2-нафтолу (ПАН), используемому в качестве металлоиндйкатора для комплексонометрического определения двухвалентной меди в растворах солей и в полимерных комплексных соединениях. Цель - создание соединений указанного класса, позволяющих определять ионы меди в более широком диапазоне концентрации и рН. Синтез ПАН ведут из амида натрия (порошок) и 6-метиламинопиридина в среде диэтилового эфира (ДЭ) кипячением до прекращения в ыделения аммиака и затем добавляют акилонитрит. Смесь кипятят 1,5 ч и после удаления диазотата пропускают COj. После выдерживания 3-4 дня отфильтровывают маточный раствор. Выделяют азокраситель из реакционной массы введением 0,5%-ного раствора NaCl. Выход 60%. Применение нового индикатора для определения меди повышает чувствительность способа до 1 мг (в растворе) при относительном отклонении не вьше 0,0005%. 3 табл. с (Л со со 4:

СО)ОЗ СОВЕ-.СНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (5D 4 С 07 Р 213/76 G 01 N 21/78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕП:ЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3987486/31-04 (22) 11. 12.85 (46) 15.05.87. Бюл. ¹ 18 (71) Институт химии и физики полимеров АН УЗССР (72) Ш.Т.Мамадалиев, Е.В.Зимакова, Н.Б.Бабаев, С.С.Ахрарходжаева, Э.У.Уринов и У.М.Мансурходжаев (53) 547.822.7 (088.8) (56) Flaschka H., Abdine H. EDTA fitration with copper — Pan complex as

indicator. — Chemist Analyst. 1956, v.45, р.58-61. (54) 6-МЕТИЛ- (2-ПИРИДИЛ-АЗО) -2-НАФТОЛ В КАЧЕСТВЕ МЕТАЛЛОИНДИКАТОРА ДЛЯ

КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ДВУХВАЛЕНТНОЙ МЕДИ В РАСТВОРАХ СОЛЕЙ

И.ПОЛИМЕРНЫХ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ (57) Изобретение относится к замещенным гетероциклическим соединениям, в частности к 6-метил-(2-пиридил-азо)2-нафтолу (ПАН), используемому в качестве металлоиндикатора для комплексонометрического определения двухвалентной меди в растворах солей и в полимерных комплексных соединениях.

Цель - создание соединений указанного класса, позволяющих определять ионы меди в более широком диапазоне концентрации и рН. Синтез ПАН ведут из амида натрия (порошок) и 6-метиламинопиридина в среде диэтилового эфира (ДЭ) кипячением до прекращения выцеления аммиака и затем добавляют амилонитрит. Смесь кипятят 1,5 ч и после удаления диазотата пропускают

СО . После выдерживания 3-4 дня отфильтровывают маточный раствор. Выделяют азокраситель из реакционной массы введением 0,5Х-ного раствора

NaCl. Выход 60Х. Применение нового индикатора для определения меди повышает чувствительность способа до

1 мг (в растворе) при относительном отклонении не выше 0,0005Х. 3 табл.

1 13

Изобретение относится к химическому соединению, а именно к 6-метил-(2пиридил-азо)-2-нафтолу(6-метил-ПАН2) формулы I нс "ж41

ОН в качестве металлоиндикатора для комнлексонометрического определения двухвалентной меди в растворах солей и полимерных комплексных соединениях.

Цель изобретения — поиск новых пиридилазокрасителей, позволяющих опредепять концентрацию ионов меди в более широком диапазоне концентраций ,и рН.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Получение 6-метилПАН-2.

В круглодонную колбу, вместимостью 0 5 л, соединенную с обратным холодильником, помещают 4, О r амида натрия растертого в порошок, добавляют 25 мл абсолютного диэтилового эфира и из капельной воронки прибавляют

12,0 r 6-метил-аминопиридина, который предварительно растворен в 25 мл абсолютного диэтилового эфира (реакция идет при перемешивании) ° После прибавления всего раствора смесь кипятят на водяной бане до прекращения выхода аммиака. Затем из той же капельной воронки прибавляют 25 мл амилонитрита (свежеперегнанного).

Смесь кипятят еще 1,5 ч на водяной бане. Остаток диазотата отфильтровывают B вакууме и сушат в эксикаторе. Выход 90% от теоретического.

Реакционную массу тщательно перемешивают и пропускают углекислый газ.

Через 3-4 дня отфильтровывают маточный раствор от осадка — соды. Выделение азокрасителя из реакционной массы производят введением 0 5%-ного раствора хлористого натрия. Для очистки полученный препарат растворяют в абсолютном этаноле, высаливают добавлением хлористого натрия и после фильтрования его промывают дистиллированной водой до удаления хлор-иона в фильтрате. Выход реагента около 60% от теоретического.

Свойства 6-метил-ПАН-2.

10394

Это порошок красно-оранжевого цвета, хорошо растворим в этиловом спирте, хлороформе, эфирах, пиридине, диметилформамиде и частично растворим в дистиллированной воде. Температура плавления 110 С.

Вычислено, %: С 70,0; Н 5,4;

N 17,6;

C(6Hf&N30, Найдено, %: С 69,3; Н 5,2; N 17,5.

Константа диссоциация 8.8 10 (методом Комаря).

Индивидуальность соединения (I) установлена с помощью бумажной хроматографии в системе метанол — уксусная кислота — дистиллированная вода (1:

: О, 5: 1) В =0,50.

В ИК-спектре 6-метил-ПАН-2 обнаруживаются следующие характеристические частоты:

3100-3600 см — валентные колебания гидроксильной группы;

1500-1560-1580 см — валентные колебания С=С, С=N групп нафтольного р пиридинового ядра.

1610 см — валентное колебание—

- И=N — группы.

ЗО

1180-1210 см — деформационные колебания OH — группы в молекуле нафтола;

1380-1450-1460 см — симметричные и ассиметричные деформационные колебания метильной группы (СН ).

В ПМР-спектре 6-метил-ПАН-2, снятого в дейтероацетоне, в области ароматических протонов (8-11 м.д.) обнаруживается сигнал гамма протонов (Н, )

40 пиридинового ядра и протоны нафтального ядра образуют сложный сигнал в области 6,7-7,9 м.д. Сигнал метильной (СНз) группы дает синглет при 2,5м.д.

Пример 2. Определение меди (II) в чистых солях.

К нейтральному анализируемому раствору, содержащему от 1 до 30 мл Сй после доведения объема дистиллированной водой до 100 мл приливают 5 мл буферной смеси (аммиачная смесь с рН=

$0

=8, О) и добавляют 4-5 капель 1%-ного спиртового раствора б-метил-ПАН-2, затем раствор тщательно перемешивают и титруют при комнатной температуре

0,05 М раствором динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) до перехода фиолетовой окраски в бледно-бежевую. Результаты определения меди (ТТ) в чистых солях комп13103

НС Ж

3 g

3 лексонометрическими методами (=5, р=0,95) представлены в табл.1, из которой видно, что предложенный реагент в качестве металлоиндикатора отличается высокой точностью в широком диа5 пазоне концентраций. Более того, отсутствие операции подогрева исследуемой смеси компонентов в известной мере упрощает процесс проведения исследований, в сравнении с ПАН. 10

Пример 3. Определение меди (II) в медьсодержащих полимерных комплексных соединениях.

Методика подготовки проб полимерных комплексных соединений к анализу. 15

Навеску медьсодержащего полимерного комплексного соединения на основе сополимера — винилпирролидона с кротоновым альдегидом в количестве 0,050,1 r помещают в колбу Къельдаля )0 (вместимостью 75 мл) системы "Tecator". Добавляют 2,5 мл H SOq (d=1,84), 1/4 часть таблетки селенового катализатора (селен в смеси с сульфатом калия) и 2,5 мл 30%-ного раствора перок- 15 сида водорода. Выдерживают смесь

15-20 мин до прекращения бурной реакции. Полное сжигание органической фазы полимерного комплексного соединения происходит в течение 3 ч. После 30 охлаждения добавляют дистиллированную роду до метки и тщательно перемешивают.

Методика определения меди (II) в полимерных комплексных соединениях. 35

В колбу для титрования количественно переносят навеску сожженого образца, доводят объем водой до

100 мл. После этого к исследуемому раствору добавляют 5 мл буферной 40 смеси (аммиачная смесь с рН вЂ” 8,0), 4-5 капель 1%-ного спиртового раствора б-метил-ПАН-2, затем раствор тщательно перемешивают и титруют при

О комнатной температуре (25 С) 0,05 N 45 раствором ЭДТА до перехода фиолетовой окраски в бледно-бежевую.

Результаты определения меди (ХТ) в ряде медьсодержащих полимерных ком94 4 плексных соединений (n=5; р=0,95) приведены в табл.2.

Как видно из приведенных в табл.2 данных, относительное стандартное отклонение во всех определениях не превышает 0,39,10- при содержании меди от 3,27 до.12,42%.

Аналитические характеристики 6метил-ПАН-2 и ПАН, как комплексоно метрических индикаторов при определении меди, приведены в табл.3.

Результаты табл.3 показывают, что при использовании 6-метил-ПАН-2 возможно определение меди в более широком диапазоне рН (7-10) и отпадает необходимость нагревания, что способствует повышению экспресности анализа. Применение нового индикатора при определении меди способствует повышению точности и дает возможность определять до 1 мг меди в растворе.

Применение нового индикатора показано на примерах полимерных медьсодержащих комплексных соединений, а также на чистых солях. Во всех случаях относительное стандартное отклонение не превышает 0 5 10 . Применение предлагаемого индикатора наиболее целесообразно при определении меди в полимерных соединениях, так как в этом случае нежелательно проводить нагревание.

Формула И з о б р е т е н и я

6-Метил-(2-пиридил-азо)-2-нафтол формулы в качестве металлоиндикатора для комплексонометрического определения двухвалентной меди в растворах солей и полимерных комплексных соединениях.

1310394

Таблица1

Найдено меди (II), мг

ПАН

Sr ° 10 2

Взято меди (Х?), мг

6-метил-ПАН-2

ПАН 6-метил-ПАН-2

1,01 + 0,006

0,50

4,91+ 0,060 4,95+ 0,030 0,,92

0,51

5,0

10,14+ 0,087 9,95+ 0,031 0,69

10,0

0,25

20,15 «+ 0,093 20,10+ 0,062 0,37 20,0

0,25

29,78 + 0,137 29,87 + 0,081 0,37

30,0

0,24

Таблица 2

Найдено меди, % (к + ах)

ПАН (Sr 10-2

6-метил-ПАН-2 ПАН

6-метил-ПАН-2

0,30

О, 15

0,43

0,29

0,31

0,82

0i56

0,39

10,48+ 0,08 10,401 0,05

12, 45 + +О, 08 12, 42 + О, 04

0,57

0,38

0,52

О, 12

Продолжение табл.3

Таблица3

Температура о среды, С

100

7, 0-10, О

Среда, рН

5-30

Изменение окраски

Точность опр ед еле ния (Яг) меди

0,5 10

0,92 10

ВНИИПИ Заказ 1865/24 Тираж 372 Подписное

Произв.-полигр, пр-тие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

3,28 1 0,01

6,96+ 0,04

7,84+ 0,05

9,01 «+ 0,06

От фиолетового до бледно-бежевого

3,27 0,01

6,92+ 0,02

7,89 0,03

8,94 + 0,04

6,0 45 Диапазон концентрации, мг 1-30

От темнофиолетового до канареечно-желтого