Этилендиамин- , -диуксуснаядиметилфосфоновая кислота, являющаяся органическим реактивом для определения катионов металлов

 

М.,4 йат-.,"...

1 . . 4; щ яфф т;ь

4»I490865

Союз Советских

Социапистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.09.73 (21) 1962599/23-4 с присоединением заявки %в (23) Приоритет—

Опубликовано 05.1.1.75. Бюллетень ) с 41

Дата опубликования описания 26.08.76 (51) М. Кл. С 07f 9/38

С 07с 101/06

G 01п 31/00

Государстеенный комитет

Совета Миннстрон СССР (53) УД К 547.341.07 (088.8) ао аелам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

В. Я. Темкина, С. П. Иващенко, H. В. Цирульникова и А. Я. Фридман (71) Заявитель (54) ЭТИЛ ЕНДИАМИН-N,N-ДИУКСУСНАЯ-N,N ДИМЕТИЛФОСФОНОВАЯ КИСЛОТА, ЯВЛЯЮЩАЯСЯ ОРГАНИЧЕСКИМ РЕАКТИВОМ

ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАТИОНОВ МЕТАЛЛОВ

1 2

18,19

1",62

18,55

23,73

23,02

24,09 (1411 ен)4— (Со1 ен) — (Си1.ен)4— (, I Leн,Цо)- — (Со1ен Ч)-"— (С»1 ен М4 ) -—

640; 1062

580

5,5; 6,3

64,0

36,4

Изобретение относится к новому химическому соединению — этилендиамин-N,N-диуксусной-N,N -диметил фосфоновой кислоте формулы

О

II

НООС вЂ” СНг Щг4 (ОН1 q

В1 СНг 1СНг 1

НООС вЂ” СН .СНгг(ОН1 z которая является органическим реактивом для определения катионов металлов.

Известно применение для определения катионов металлов этилендиаминтетр ауксусной кислоты (ЭДТА), способной образовывать прочные водорастворимые внутрикомплексные соединения с катионами многих металлов.

Однако ЭДТА образует, прочные комплексы практически со .всеми,катионами, что затрудняет в ряде случаев ее,применение для целей маскирования.

Известен ряд аналогов ЭДТА, например диэтил ентри амин — N,N,N,N" — пентауксусная кислота и 1,2-диаминоциклогексан-N,N,N,N тетрауксусная кислота, которые превосходят

ЭДТА по своей комплексообразующей способностии.

Наличие .в этилендиамин-N,N-диуксуснойN,N -диметилфосфоновой кислоте двух различных координационных сфер создает условия для образования комплексов лишь с определенной парой, катионов, не затрагивая другие. Такими катионами-комплексообразо5 вателями являются Сц -"+ — Mg - +, Сот + — Мдг-+

N j -+ — До - + ,Этилендиамин - N,N-.äèóêñóñíàÿ-N,N -дпметилфосфоновая кислота образует устойчивые,биядерные гетеронуклеарные смешанные комплексы, а также мопоядерные смешанные комплексы (см. таблицу) (Комплекс i кс с 1д К -„

Поэтому этилендиамин - N,N-диуксуснаяN,N -.äèìåòèëô0ñôîHoâàÿ кислота может найти применение в аналитической практике, например в,качестве маскирующего реагента при определении ряда катионов металлов. .В отличие от этилендиамин-N,N-диуксусной-N,N -диметилфосфоновой кислоты все из490805 вестные до настоящего времени комплексоны не образуют гетеронуклеарных комплексов.

Этилендиамин - N,N-диуксуснуюМ,N -диметилфосфоновую кислоту получают при,взаимодействии этилендиамин-N,N-диуксусной кислоты с формальдегидом и треххлористым ,фосфором.

Пример. Этилендиамин-N,X-д иуксуснаяN,N -p tvremлфо сфонова я кислота.

1,8 г (0,01 моль) этилендиамин-N,N-диуксусной кислоты растворяют .в 30 мл воды, прикапывают 4,3 мл (0,025 моль) 37%-ного водного раствора формальдегида и 4,1 мл (0,02 моль) треххлористого фосфора при температуре не выше 30 С. Полученную реакционную смесь кипятят 2 час, охлаждают до

20 С и приливают 8 мл триэтиламина до рН

4 (по рН-метру). Реакционный раствор упаривают досуха и из сухого остатка экстрагируют хлоргидрат триэтиламина этиловым спиртом. Полученный остаток этилендиаминN,N-диуксусной-N,N -диметилфосфоновой кислоты сушат в вакуум-эксикаторе. Выход 4,7 г (55, 5%), т. пл. 110 С (разл.).

Этилендиамин-N,N-диуксусная - N,N диметилфосфоновая кислота имеет в растворе структуру бетаина, которая реализуется за счет атомов водорода фоофоновых групп, так как последние обладают большей кислотностью по сравнению с карбоксильными,группами.

Исходя из этого, строение нейтральной молекулы кислоты можно изобразить следующим образом:

ВРОН

HOOC — CH,,сНГРаоН вЂ” СНг CHã % ОН

НООС вЂ” СН СН Р .О

Наличие двух карбоксильных и двух метиленфосфоновых .группировок в кислоте подтверждается данными потенциометрического титрования (см. чертеж).

На,кривой потенциометрического титрования;кислоты наблюдаются скач ки при добавлении двух и четырех эквивалентов щелочи и три хорошо выраженные буферные области.

Первая буферная область соответствует .диссоциации двух протонов от карбоксильных групп в,кислой области, вторая — диссоциа15 ции двух протонов от фосфоновых групп, третья — диссоциации двух бетаиновых протонов в щелочной области. Вхождение двух фосфоновых группировок к одному атому

2о азота обусловлено использованием в качестве исходного продукта этилендиамин-N,Nдиуксусной кислоты.

Предмет изобретения

Этилендиамин - N,N-диуксусная-N,N - диметилфосфоновая кислота формулы

11

НООс — СН;. СНР(ОН4

N=CH CH 1 1

НООС сН CHqP(OH) q являющаяся органическим реактивом для определения катионов металлов.

490805

/-экю чпл

Составитель Л. Карунина

Техред Е. Подурушина

Корректор В. Гутман

Редактор Т. Шарганова

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 716/907 Изд. № 61 Тираж 529 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5