Производные перимидина в качестве кислотно-основных индикаторов и способ их получения

 

Изобретение касается производных пиримидина, в частности получения 1-окси-2-фенш1пиримидина (ОП) или его 3-оксида (ОПО), которые обладают свойствами кислотно-основных индикаторов и могут быть использованы в аналитической химии. Цель - создание нового способа получения новых веществ указанного класса с более узким интервалом перехода окраски при изменении рН среды. Получение ведут из 2-фенш1-2,3-дигидропиримидина и HjOj в присутствии вольфрамата Йа в среде диоксана или тетрагидрофурана при кипячении (3 ч). Выход ОП 2%, т.пл. выход ОПО 3-10%, Т.Ш1. 19б С. Аналитические испытания показывают, что ОП-пиримидиновый синий и ОПО-пиримидиновый красный по чувствительности относятся к группе кислых индикаторов и могут быть использованы для титрования сильных, средних и слабых кислот в разбавленных растворах, а также для колориметрического определения рН с помощью буферных растворов или без них. Индикаторы устойчивы к воздействию света кислорода воздуха и СО. 2 с.п. ф-лы, 1 табл. (Л со ю о ю о ;о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 С 07 D 239/70, G 01 N 21/78

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ д

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4008509/23-04 (22) 04.11.85 (46) 30.06.87. Бюл. Ф 24 (71) Северо-Осетинский государственный университет им.К.Л.Хетагурова (72) В.Х.Сабанов, Е.Л.Игнатенко, Е.С.Климов и О.Ю.Охлобыстин (53) 547.853.3.07 (088.8) (56) Индикаторы.Под ред. Э.Бишопа.

М.: Мир, 1976, т.1.

Фрайштат Д.М. Реактивы и препараты для микроскопии. — М.: Химия, . 1980, с.200. (54) ПРОИЗВОДНЫЕ ПИРИМИДЦНА В КАЧЕСТВЕ КИСЛОТНО-ОСНОВНЫХ ИНДИКАТОРОВ

И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение касается производных пиримидина, в частности получения 1-окси-2-фенилпиримидина (ОП) или его 3-оксида (ОПО), которые обладают свойствами кислотно-основных индикаторов и могут быть использоваÄÄSUÄÄ 1320209 А 1 ны в аналитической химии. Цель — создание нового способа получения новых веществ указанного класса с более узким интервалом перехода окраски при изменении рН среды. Получение ведут иэ 2-фенил-2,3-дигндропиримидина н Н О в присутствии вольфрамата Йа в среде диоксана или тетрагидрофурана при кипячении (3 ч). Выход

ОП 27., т.пл. 95 С выход ОПО 3-10Х т.пл. 196 С. Аналитические испытания показывают, что ОП-пиримидиновый синий и ОПО-пиримидиновый красный по .чувствительности относятся к группе кислых индикаторов и могут быть использованы для титрования сильных, средних и слабых кислот в разбавленных растворах, а также для колориметрического определения рН с помощью буферных растворов или без них.

Индикаторы устойчивы к воздействию света кислорода воздуха и СО . 2 с.п. ф-лы, 1 табл.

1 1320

Изобретение относится к новым производным,пиримидина, обладающим свойcTBRMH кислотно-OcHQBBbIx индикаторов, и способу их получения.

Цель изобретения — получение производных пиримидина, обладающих более четкими изменениями окраски и более узким интервалом ее перехода.

Пример 1. Смесь 74 г (0,3 моль) .2-феиил-2, З-дигидропиримидина, 100 мл диоксана (или тетрагидрофурана), 200 мл 30%-ного пероксида водорода кипятят в течение 3 ч. Реакционную смесь выливают в ледяную воду, черную смолообразную массу отделяют от раствора, промывают водой и растирают в ступке. Иэ размолотой массы продукты извлекают многократным экстрагированием 3%-ным раствором KOH.

Щелочные растворы объединяют, под- f 20 кисляют уксусной кислотой до рН 3-4 и экстрагируют хлороформом (соотношение фаз Чц .Ч„„ =10:1). Hs объединенных хлороформных экстрактов отгоняют растворитель, остаток обрабатывают ацетонитрилом, при этом соединение (I) переходит в раствор. Ацетонитрил упаривают и продукт перекристаллизовывают из гептана.

Выход 1-окси-2-фенилпиримидина 30

1,5 r (2%), темно-красные иглы с т.пл. 95 С.

ИК-спектр (вазелиновое масло)

3300 — 3400 см " (ОН-ассоц.).

Найдено,X: С 79,58; Н 5,05; N 10,00.

Сч Н,< N<0

Вычислено,X: С 79,47; Н 4,92; N 9,77.

Остаток после обработки ацетонитрилом перекристаллизовывают иэ толу- щ ола. Выход 1-окси-2-фенилпиримндин3-оксида (II) 2,2 r (3%), коричневые кристаллы с т.пл. 196 С (с раэл.) ..

ИК-спектр (вазелиновое масло), см

3300-3400 (ОН-ассоц.), 1270 (N 0).

Найдено,7.: C 73,77; Н 452; N 10,47.

С„Н„,И;О, Вычислено,%: С 73,90, Н 4,35;

N 10,15.

Пример 2. В раствор 25 г 50 (0,1 моль) 2-фенил-2„3-дигидропнримидина в 100 мл диоксана (тетрагидрофурана) прибавляют 30 мл 30%-ного пероксида водорода, 1 г вольфрамата натрия в качестве катализатора. Смесь 55 перемешивают при комнатной температуре в течение трех суток, при этом раствор становится темно-красным и

209 из него постепенно выпадает черный осадок. Раствор отфильтровывают, разбавляют вдвое водой и экстрагируют хлороформом 3 100 мл. Хлороформные вытяжки объединяют, упаривают до объема 50 мл и хроматографируют на колонке с А1 0 (элюент - хлороформ). Малиновый и синий слои вырезают и каждый обрабатывают смесью вода + муравьиная кислота + хлороформ (1:О, 1:2). Хлороформ упаривают и продукты перекристаллизовывают: синюю фракцию из гексана, малиновую " из толуола.

Выход 1-окси-2-фенилпиримидина (I) 0,5 г (2X), темно-красные иглы с тл.пл. 95 С, ИК-спектр (вазелиновое масло): .

3300-3400 см - (ОН-ассоц.).

Найдено,X: С 79,22," Н 5 10; N 9,38.

С„Н„,И,О

Вычислено,7: С 79,47 Н 4,92

N 9,77.

Выход 1-окси-2-фенилпиричидин-3оксида 2,5 r (10%), коричневые кристаллы с т.пл. 196 С (с раэл,).

ИК-спектр (вазелиновое масло),см

3300-3400 (ОН-ассоц.); 1270 (Ы 0).

Найдено, : С 74,11; Н 4,56;

И 9,88.

С „„Н, И Оя

Вычислено,%: С 73, 90; Н 4, 35

Н 10,15.

Аналитические исследования показали, что 1-окси-2-фенилпиримидин (I) — пиримидиновый синий, и 1-окси2-фенилпиримидин-3-оксид (II} — пиримидиновый красный, в водных растворах проявляют свойства кислотноосновных индикаторов, относящкхся по чувствительности к группе кислых индикаторов, и могут быть использованы при титровании сильных кислот, сильных и слабых оснований даже в разбавленных растворах, а также для колориметрических определений рН с помощью буферных растворов или без них (в частности, по методу Джилеспи), Индикаторы пиримиднновый синий и пиримидиновый красный устойчивы к воздействию света, кислорода воздуха и двуокиси углерода. Ошибки титрования, обусловленные присутствием солей и белковых веществ, очень малы.

Индикаторы пиримидиновый синий и пиримидиновый красный характеризуются резким изменением окраски и отли3 1320209 4 чаются узким (g рН (1) интервалом ном проведении процесса первый красперехода, что при прочих равных ус- новатый оттенок заметен при рН 5,3. ловиях способствует повышению селек- Интервал перехода пиримидинового тивности аналитических опреде- красного находится в пределах от рН лений. 4,4 (жельый) до 5,3 (пурпурный).

Для определения интервала перехода

Интервал перехода пиримидинового используют серию буферных растворов синего находится в пределах от рН со следующими значениями рН: 4,04,4 (красный) до рН 5,3 (синий). Для 4,2-4,4-4,6-4,8-5,0-5,2-5,3-5,4-5,6. установления интервала перехода при- 10 По мере повышения значений рН в желменяют серию буферных растворов со той окраске появляется красноватый следующими значениями рН: 4,0 — 4,2 — оттенок при рН 4,4, при проведении

° 4,4-4,6-4,8-5,0-5 ° 2-5 ° 3-5,4-5,6. Ис- обратного процесса желтый оттенок ходная окраска при повышении рН из- наблюдается при рН 5,3. меняется, первый синеватый оттенок 15 Основные характеристики индикапоявляется при рН 4,4, а при обрат- торов приведены в таблице.

Интервал перехода рН

Окраска Рабочий раствор

Кислая Щелочная индикатора

Свойства

Индикатор

Синяя 0 1Х-ный раствор

Na-соли в

Красный порошок, 4,4-5,3 растворимый в спирте; натриевая соль растворима в воде (100 мг свободной кислоты требуют для растворения 3,9 мл

О, 1 н.NaOH) Красная

1-Окси-2-фенилпиримидин (пиримидиновый синий) воде

О, 1Х-ный раствор

Na-соли в

Пурпурная

Коричневый лоро- 4,4-5,3 шок, растворимый в спирте; соль растворима в воде (на 100 мг свободной кислоты расходуется

4,1 мл 0,1 н.МаОН) Желтая

1-Окси-2-фенилпирими-. дин-3-оксид (пиримидиновый красный) воде (О) 1

Формула изобретения

1. Производные пиримидина общей формулы!

0Н

ОН где п-0,1, заключающийся в том, что 2 ° 3-дигидропиримидин окисляют перекисью водорода в среде циклических эфиров при нагревании, или при комнатной температуре в присутствии вольфрамата нат« рия. где и 0,1 в качестве кислотно-основных индикаторов.

2. Способ получения пиримидина общей формулы