Нонаметилендиамин n,n,n,n'-тетрауксусная кислота в качестве комплексона

 

(22) Авторы изобретения

Ю.Е.Светогоров, А,И.Капустников и

Калининский ордена Трудового Красног институт и Калининский сельскохозяй ский (7I) Заявители (54) HOHANETKIEHQHAMHH--й)N,К,N -ТЕТРАУКСУСНАЯ

КИСЛОТА В КАЧЕСТВЕ КОИПЛЕКСОНА

2 кислота (НИДТА), имеющая структурную формулу

Цель изобретения — расширение ассортимента соединений.

Цель достигается тем, что нонаме

/,(тнлендиамин-N,N,N,Й -тетрауксусная

Изобретение относится к новым комплексонам на основе полиметиленлиаминов. в частности к комплексону на основе нонаметиленпиамина,,и может использоваться в качестве комплексоиа в химии и химической технологии.

Известна этиленлиамин-N,N,N N -тетрауксусная кислота (ЗДТА), используемая как комплексон (1).

Однако при использовании в фотсметрии ЭДТА имеет недостаточно большие коэффициенты молярной зкстинкции (6) с рядом переходных металлов. При комплексонометрическом титровании смесей металлов ЭДТА не проявляет достаточной избирательности по отношению к некоторым металлам что усложняет анализ. используется в качестве комплексона.

Синтезированный комплексон образует устойчивые комплексы с ионами металлов.

Синтез с нонаметилеидиамин-й,й, М,,N -тетрауксусной кислоты осуществляют реакцией конденсации дихлоргидрата нонаметилендиамина с хлоруксусной кислотой в щелочной среде в водном растворе при повышенной температуре. После завершения реакции раствор упаривают, охлаждают.

После подкисления концентрированной

НС1 до рН 2,0- 2,5 выпадает комплексон. который отделяют и сушат. При необходимости очищают перекристаллизацней из воды.

Таблица 1

НИДТЛ 12,10 25 30 4,12 4,09 3,72

ЭДТА 18,80 21,80 8,69 10,70 8,63

3 85711 р и м е р, В 250 мл воды растворяют 11,6 г (0,05 моль) дихлоргидрата нонаметилендиамина и 22,0 r (0,23 моль) хлоруксусной кислоты, Затем прибавляют Li0H HgO до дости5 жения рН 8-9. Полученный раствор нагревают на кипящей водяной бане в течение 4-5 ч, поддерживая рН 8-9 добавлением LiOH Н О и количество

1 раствора прибавлением воды. После 10 окончания реакции, когда рН раствора перестает изменяться, раствор упаринают на водяной бане, охлаждают и затем подкисляют концентрированной HCl до рН 2,0-2,5. После охлаж- 15 дения из раствора выпадает комплек сон, который отфильтровывают, промывают и сушат при 100 С в течение

О

2-3 ч, При необходимости комплексон очищают перекристаллизацией иэ воды. щ

Выход 15,8 r (817)„ НМДТА представляет собой белое кристаллическое вещество, плохо растворимое в воде

Как видно из приведенных данных, НМДТА имеет устойчивость комплек/ сов с ртутью (11) на 3,5 порядка вы40 ше, чем ЭДТА. Вместе с тем низкая устойчивость с кальцием (более чем ка б порядков ниже, по сравнению с

ЭДТА) позволяет использовать этот комплексон в медицине и сельском хозяйстве для выведения токсичных металлов из организма человека и животных, Возможно использование НИДТА для комплексонометрического определения

50 ртути в присутствии меди. Как известно, для успешного комплексонометрического определения смеси металлов необходимо различие в констаитах устойчивости их комплексов не менее, чем на 4 порядка . Как видно из табл, 1. анализ пары Cu-Hg с помощью ЭДТА затруднен ввиду небольшого различия в константах устойчивости Со и Но.

6 4 .и легко растворимое в растворах щелочей.

Найдено, 7: С 52,16; Н 7,81;

N 7,23.

Н оИ ОВ

Вычислено, Ж: С 52,27; Н 7,75; и 7,17

При 25оС и ионной силе 0,1 (KNOЭ) определены константы кислотной диссоциации НИДТА, равные: pg =2, 13+

+0,09; рК = 3 ° 08 0,06; РКЭ=9,89+ 0,02; РК, =10,54+0,03.

НИДТА образует более интенсивно окрашенные комплексы с медью (ti), по сравнению с ЭДТА, Так, например, коэффициент молярной экстинкции (82 комплексов меди (И) с НИДТА равен 60,8, в то время как для

ЭДТА равна 25,5.

В табл. 1 приведены логарифмы конФ стант устойчивости комплексов нонаме/ ( тилендиамин — И,N,Й,й -тетрауксусной кислоты и ЭДТА с некоторыми металлами.

Для.НИДТА константы устойчивости Си и Hg различаются íà 13 порядков, что позволяет успешно титровать ртуть в присутствии меди.

НИДТА. образует малоустойчивые комплексы с магнием и щелочноземельными металлами. Это позволяет проводить, например, определение меди в присутствии больших избытков щелочноземельных металлов, используя в качестве металлохромного индикатора мурексид, в слабощелочной среде (рН 99,5, аммиачный буфер). Использование для этой цели других комплексонов приводит к сильно завышенным результатам.

В табл. 2 приведены результаты определения меди в присутствии щелочноземельных металлов с помощью раз личных комплексонов (рН 8-9, индикатор-мурексид).

Ь

Формула изобретения

857116

Таблица 2!

Как видно из представленных данных, НМДТА позволяет значительно точнее, чем ЭДТА, определять медь в смесях при значительных избытках щелочноземельных металлов.

Составитель И.Андрианова

Редактор Н.Лазаренко Техред M.Êîùòóðà

Корректор Ю.Макаренко

Подписное

Заказ 7134 36 Тираж 443

ВНИИПИ Госуларственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

1s035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филин.и 1ШП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

4, 75 Си +50 Са

4,75 Си +500 Са

2+ 2Ф

2л,4,75 Си +500 Mg

5,70 4,76

6,15 4,79

6,50 4,78 (Нонаметилендиамин-N1N

HOOC Н С СН -сОон

НООС Н2С CH -COOHP, й-(СН 2)9-М в качестве комплексона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пришибл Р. Аналитическое применение этилендиаминтетрауксусной кислоты и родственных соединений.

М., "Мир", 1975, с. 38.