Мезо-2,3-диаминобутан- -диянтарная кислота в качестве комплексона

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союэ Советския

Социалистическия

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.11.78 (21)2680886/23-04 (1)М с присоединением заявки М (23) Приоритет

С 07 С 101/26

Государственный комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 071280 бюллетень М 45 (53) УДК 547 ° 466. .07 (088.8) Дата опубликования описания 09.12SO ) И. П. Горелов, Ю. Е» Светогоров и Ю. M. Козл в

° МЗг Ф ", » « е р« м (72) Авторы изобретения (71) Заяв„тел„ Калининский сельскохозяйственный институт и Калининский ордена

Трудового Красного Знамени политехнический институт (54) МЕЗО-2, 3-ЦИАМИНОБУТАН-И, N,-ДИЯНТАРНАЯ КИСЛОТА

В КАЧЕСТВЕ КОМПЛЕКСОНА

Изобретение относится к новому комплексону-мезо-2,3-диаминобутан-й,й-диянтарной кислоте формулы

НООС С00Н 5

I 1

Н2С .СН СН - СН ! t

n C-- n.-Cn.-CI1-WII-dn

Н00С щ которая может быть испоЛьзоваиа при анализе редких и цветных металлов, разделении их смесей, в медицине.

В литературе имеются данные о Син тезе комплексонов-производных дикарбоновых кислот, в частности описан

t способ получения этилендиамин- N,N-диянтарной кислоты (1) и мезо-2,3-дцаминобутан, й,й-@aManoHosoN кис-. лоты (2 j

Известно, что комплексоны, являющиеся производными 2,3-диаминобутаиа, обладают повышенной способностью обра зовывать прочные комплексы с ионами металлов 3) таким соединением является аовый комплексон-мезо-2,3-диаминобутан-й,й«

-диянтарная кислота, производное 2,3диаминобутана и янтарной кислоты.

Какие-либо способы получения этого соединения и его свойства в литературе не описаны.

Комплексы мезо-2,3-диаминобутан-й,й-диянтарной кислоты с ионами меди, никеля, кобальта и некоторых других ме таллов обладают интенсивной окраской.

Это может быть использовано для фотометрического определения этих металлов

Для практического использования комплексонов важна нх хорошая растворимость в воде. Недостатком такого комt плексона, как этилендиамин-й,N-диянтарная кислота является его небольшая

1э растворимость в воде -0,1 r в 100 r воды. В то же время мезо-2,3-диаминобутан-H,й-диянтарная кислота хорошо растворяется в воде -до 10 г в 100 r воды. Повышенная растворимость позво29 ляет значительно расширить диапазон значений рН растворов, в которых протекают химические процессы с участием этого комплексона, в сторону кислой среды.

2$ Целью изобретения является расширение ассортимента комплексонов, используемых в аналитической химии.

Предлагается в качестве комплексона мезо-2,3-днаминобутан-N,N-диянтар30 иая кислота, способ получения которой

785302

Т а б л и ц а 1

Си (Н)

Ni(i i) со(!I) 68,8

94,0

52,5

95,3

69,2

50,0

45,2

57,0

64,5

87,5

61,6

48,7

М%ж .ийьъЖж4 Ы -» -:. » — ":.:.

Этилендиаминотетрауксусная кислота. + Нитрилотриуксусная кислота. Этилендиаминодиянтариая кислота.

Использование медо-ДБДЯК в фотометрическом анализе ряда металлов может быть более эффективным, чем применение известных комплексонов.

Преимущества мезо-ДБДЯК для комплелексонометрнческого определения ионов металлов могут быть проиллюстрированы данными, приведенными в табл. 2.

Таблица 2

Мезо-ДБДЯК

11,49

18,04

16,76

18, 80

ЭДТА

Константы устойчивост йчивости комплексов станты устойчивости соответствующих мезо-ДБДЯК с медью ю и свинцом отлича- - комплексов ЭДТА отличаются менее чем ются более чем на 5 порядков, а кон- 65 на 1 порядок. заключается в том, что дигидрохлорид мезо-2,3-диаминобутана обрабатывают ди» литиевой солью малеиновой кислОты в слабощелочной среде при повышенной температуре в водном раствбре. Реакцию проводят в запаянной ампуле. По окончании реакции раствор упаривают подкисляют концентрированной бромистоводородной кислотой и .высаживанием в смесь ацетона с метанолом получают меэо-2,3-диаминобутан-N ° й-диянтарную

1 кислоту.

Пример. В 200 мп воды раство-, ряют при перемешнвании 8,05 г (0)05 моль) дигидрохлорида мезо-2,3-диаминобутана и 13,0 r (0,11 моль) малеиновой кислоты. После полного растворения до- 15 бавляют твердый гидрат окиси лития до достижения рН 8-9. Полученный раствор заливают в стеклянную ампулу и запаивают. Реакцию проводят при 150 С в течение 8 ч. По окончании реакции ЗЕ раствор упаривают до 50 мп,подкисляют

Меэо -ДБДЯК образует значительно более окрашенные комплексы с медью, чем ЭДТА и HTA и лишь несколько. уступает ЭДДЯК. Комплексы Nf и Со с мезо -ДБДЯК окрашены наиболее интен- 4$ сивно по сравнению со всеми пред ставленными в таблице комплексонамй. концентрированной HBr до рН 3-3,5 и высаждают в 200 мл смеси метанола с ацетоном (1:4). Выпавший осадок . отфильтровывают, прогрызают ацетоном и сушат при 804С. Получают 10,4 г

I мезо-2,3-диаминобутан-й,й-диянтарной кислоты. Выход 65%.

Найдено,%: С 44,82, Н 6,39; N8,60.

Вычислено,%: С 45,00; Н 6,29;

N 8,75, СЦМОв

При 2ЬС и ионной силе 0,1 (KN0 1 определяют константы кислотной дис-, социации мезо-2,3-диаминобутан-й,й-диянтарной кислоты. Они равны: рК< 2,75 0,05; рК =3,64+0,02;

pK 6,55+0,02; рЕ4= 10,59+0,02.

КО3ффици4 нты молярной экстинкции (8) комплексов некоторых металлов с мезо-2,3-диаминобутан-й,N-диянтарной кислотой (мезо-ДБДЯК) и некоторыми известными комплексонами приведены в табл. 1.

785302

Как известно, для успешного комплексонометрического определения одного металла в присутствии другого необходимо различие в константах устойчивости их комплексов не менее чем на 4 порядка. Таким образом, анализ пары медь-свинец не может быть выполнен с помощью ЭДТА из-за близости констант устойчивости ее комплексов с медью и свинцом.

С помощью мезо-ДБДЯК всеможно комплексонометрнческое определение меди в присутствии значительных количеств свинца (допускается 50-кратный избыток свинца, см. табл. 3).

Комплексонометрическое определеийе меди в присутствии большого избытка. 4 свинца с помощью мезо-ДБДЯК в качестА

Таблкца 3

5,0 250

50, 0 2500

5,16

3,20

50,69

1 38

1,20

2,00

Я! -Яо

fv -ТЪ

Ти -ЧЪ

1,10

3,26

1,17

1,62 Формула изобретения

3. Дятлова Н. М., Темкина В. Я., @ !Колпакова И. Д. Комплексоны. M., "Химия, 1970.

ВНИИПИ Заказ 8754/25 Тираж 495 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

Возможно также использование меэо-ДБДЯК при ионообменном разделении радкоземельных элементов. Известно, что увеличение фактора разделения при. водит к лучшему разделению близких

Мезо-2,3-диаминобутан-N,N -диянтарная кислота структурной формулы

ЛООС COON! !

Н,С СН, СН, СН,! ! н С-мн-Сн-Сн-m-Сн! !

Н00С 600Н в качестве комплексона. ве титранта. Реактивы: мезо-ДБДЯК0,01 И раствор, ПАН, 1-(2-пиридилазо)-нафтол-2-0,1% раствор в этаноле, ацетатный буфер рН 3,5.

Ход определения.

К анализируемому ратсвору содержащеку 1-50 мг меди и не более чем 100кратный избытэк свинца, прибавляют

5 мл ацетатного буфера, несколькб капель индикатора и титруют раствором мезо-ДБДЯЙ вр перехбда розовой окраски в желто-в!в!!ейную. Титрование проводят при 70-86 0.

В

° 4 . Ф

Результаты определения меди в присутствии свинца с исиойьзбйанием мезо-ДБДЯК в качеСтве титрйитЬ по данной методике приведены в тафн.3 ° по свойствам редкоземельных элементов.

В этом случае мезо-ДБДЯК превосходит известный комплексон ЭДДЯК, что показано в табл. 4.

Т а блица 4

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 455946, кл. С 07 С 101/26, 25.06.73

2. Авторское свидетельство СССР

В. 598880, кл. С 07 С 101/26, 07.09.76