Гептаметилендиамин n,n,n,n-тетрауксусная кислота как комплексон

 

Сс юз Соватскнх

Сс цнаанстнческик

Раслубвнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТРРСКРМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свчд-ву— (22) Заявлено 0611.79 (21) 2836728/23-04 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 150881. Бюллетень ¹ 30

f (51) М. К„.

С 07 С 101/2Ь//

А 61 К 31/195

Государственный комитет

СССР, но делам изобретений н открытий (5Ç) УДК 547. 233. 07 (088.8) Дата опубликования описания 150881

Ю.Е.Светогоров, Ю.М.Козлов и А.И.Капустников ,. фВ „

- ::; Л (72) Авторы мэобрвтанмя

Калининский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт и Калннинский сельскохозяйственный институт (71) Заявители (54) ГЕПТАМЕТИЛЕНДИАМИН-N,N,N,N -ТЕТРАУКСУСНАЯ

KHCJIOTA KAK КОМПЛЕКСОН

Изобретение относится к новым комплексонам на основе полиметилендиаминов.

Известно использование в качестве комплексона зтилендиамин-н, N, N, и -тетрауксусной кислоты ЭДТА. 11) и (2J

Недостатком указанного комплексона является высокая устойчивость его комплексов с кальцием, поэтому при использовании на практике для выведения токсичных металлов из живых организмов появляется опасность выведения кальция.

Цель изобретения — расширение ассортимента соединений, используемых в качестве комплексонов.

Гептаметилендиамин-N,N,N,N -тетl / рауксусная кислота (ГМДТА) имеет структурную формулу

ОООНбН1 он боон

/ т- (нт1т-

ОООН вЂ” СН г

СНт ОООН 25

Синтезированный комплексон образует устойчивые комплексы с ионами металлов и может использоваться в аналитической химии, а также в медици- 30 не и сельском хозяйстве. Синтез гептаметилендиамин-N,N,N,N -тетрауксусной кислоты проводят вэаимодеиствием дихлоргидрата гептаметилендиамина с хлоруксусной кислотой в щелочной,среде в водном растворе при повышенной теМпературе. После окончания реакции раствор упаривают и подкисляют концентрированной fiBr до рН 2-2,5. Выпавший осадок комплексона отделятот, сушат и очищают перекристаллизацией из воды.

Пример. В 200 мл воды растворяют при перемешивании 10,2 r (0,05 моль) дихлоргидрата гептаметилендиамина и 22,0 г (0,23 моль) хлоРуксусной кислоты. Затем прибавляют

LiOH Н О до рН 8-9. Полученный раст2. вор нагревают на водяной бане в течение 4 ч, поддерживая РН 8-9 добавлением LiOH Н О и количество раствора прибавлением воды. Но окончании реакции раствор упаривают иа водяной бане, охлаждаю1 до комнатной температуры и подкисляют концентрированной НВг до рН 2-2,5. Для более полного выпадения комплексона раст ор ставят в холодильник. Выпавший оса1 док гептаметилендиамин-N,N,N,N -тетрауксусной кислоты отфильтровывают, 854926

Т а б л и ц а 2 (Г

ЭДТА HTA ГМДТА,.

16 0

Та блица 1

Комплексон

COOH-Сн Сн Сос!н н-(сн ) «!ч

С<К)н - СН2 СН2СООН

ВНИИПИ Заказ 6805/32 Тираж 443 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 промывают холодной водой и затем. ацетоном. Сушат при )00 C в течение 2-3 ч, При необходимости комплексон очищают перекристаллизацией из воды. Выход 13,6 r (75%). Комплексон представляет собой белое, кристаллическое вещество, плохо растворимое в воде и легко растворимое в растворах щелочей.

Найдено,Ъг С 49,90; Н 7,18;N 7,81

С H N08

44i

Вычислено,%: С 49,69; Н 7,24;

N 7,73.

Константы кислотной диссоциации гептаметилендиамин-N,N,N !N -тетрауксусной кислоты определяют методом рН-потенциометрического титрования раствора комплексона 0,1 н.КОН, свободным от СО при 25 С!,А=О!1 (КНО,).

Ниже приводятся значения отрицательных десятичных логарифмов констант кислотной диссоциации ГМДТА: рК„ =1,94+0,05; pKp2,98+0,03; рКЗ=

=9, 79+0,01; pK4=10, 58+0,01.

Логарифмы констант устойчивости средних комплексов ГМДТА и ЭДТА с рядом металлов представлены в табл.1.

Логарифмы констант устойчивости комплексов

ГМДТА 11,89 24,52 4,28 4,18 3,63

ЭДТА 18,80 21,80 8,69 10 70 8,63

Как видно из данных табл.1. ГМДТА образует со щелочноземельными металлами и, в частности, с кальцием, значительно менее прочные комплексы, чем ЭДТА (примерно на 6 порядков).

С другой стороны, значительно более прочные комплексы по сравнению с ЭДТА ! гептаметилендиамин-N,N,N,N -тетрауксусная кислота образует с ртутью (Н).

Это позволяет использовать ГМДТА в медицине и сельском хозяйстве для выведения токсичных металлов из организма человека и животных. Как следует иэ данных табл.1, ГМДТА обладает отчетливо выраженной селективностью в отношении ртути (П).

Это позволяет проводить прямое комплексонометрическое определение ртути (П) в присутствии таких металлов, как, например, медь.

Известны способы комплексонометрического определения ртути (П), рассчитанные на отсутствие мешающих металлов либо определение ртути проводится косвенными методами, включающими два титрования (22.

В качестве примера приводятся результаты комплексонометрического определения ртути в сложных смесях, содержащих ртуть (П) и медь (П), осуществленного при помощи трех различных комплексонов. Титрования проводят при рН 6 (уротропиноьый буфер), индикатор-ксиленовый оранжевый, 1

Комплексонометрическое титрование ртути в присутствии меди с использованием ЭДТА, HTA и ГМДТА дано в табл.2.

Состав смеси, Найдено ртути,мг, при мг титровании

2+ Я,б

16Hg +16Cu 17, 1 20, 3

16 Hg +50 Си 17,7 23,7 16,0

2+ 2+

gQ 16Hg +150Cu 18,3 35,4 16,1 ал,с« ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °

Нитрилотриуксусная кислота.

Как видно из приведенных данных, применение ЭДТА в качестве титранта приводит к сильно завышенным результатам определения ртути; HTA оказывается практически не пригодной, а

ГМДТА позволяет провести точное опре4Р деление ртути даже в присутствии значительного избытка меди.

Формула изобретения

Гептаметилендиамин-N,N,N,,N -тетрауксусная кислота формулы как комплексон.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

55 1. Дятлова Н.М., Темкина В.Я., Колпакова И.Д. Комплексоны. М., Химия, 1970, с.292.

2. Умланд Ф., Янсен А., Тириг Д., Вюнш Г. Комплексные соединения в аналитической химии. М., Мир, 1975, с,247.