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

(ц)49 ОЗО 5 Союз Советских Соииапистических Республик(23) Приор Госуларстееиией кокатет Совета Министров СССР 47,341.0088.8) 3) юллетень41 публиковано 05.11.75 о аелам изобретена и открытий(54) ЭТИЛ ЕНДИАМИН-И,Я-ДИУКСУСНАЯ-Я,М- ДИМЕТИЛФОСФОНОВАЯ КИСЛОТА, ЯВЛЯЮЩАЯСЯ ОРГАНИЧЕСКИМ РЕАКТИВОМ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАТИОНОВ МЕТАЛЛОВ 1 2 личных координационных сфер создает условия для образования комплексов лишь с определенной парой, катионов, не затрагивая другие. Такими катионами-комплексообразо вателями являются Сцг+ - Мдг+, Сот+ - Мдг+,Этилендиамин - К,К-диуксусная-М,К-диметилфосфоновая кислота образует устойчивые,биядерные гетеронуклеарные смешанные комплексы, а также мопоядерные смешанные комплексы (см. таблицу) Изобретение отно скому соединению - сусной-М,Х-диметил мулы ится к новому хэтилендиамин-И,Хосфоновой кисло миче- диук- форОиСН,ГОСБг СНг 1СН,1 ОООС - Снг Кон 1 енс анне с 1 д К .5 1411.ен 4 -Со 1.ен -Си 1.ен - Мр ен Мо- - Со 1.ен Чд" - Сн 1.ен Мо- -18,19 17,62 18,55 23,73 23,02 24,09 640; 0625 О580 5; 6, 64,0 36,4 Поэтому ,К-димет ти применепример в при определВ отлич 30 ной-И,Х-ди ная- найнаента У которая является органическим реактивом для определения катионов металлов.Известно применение для определения катионов металлов этилендиаминтетрауксусной 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 - И,И,М,Х" - пентауксусная кислота и 1,2-диаминоциклогексан-К,Х,И,Х- тетрауксусная кислота, которые превосходят ЭДТА по своей комплексообразующей способности,Наличие,в этилендиамин-И,И-диуксусной- М,М-диметилфосфоновой кислоте двух разэтилендиамин - И,К-диуксу илфосфоновая кислота может ние в аналитической практик ,качестве маскирующего реа ении ряда катионов металлов ие от этилендиамин-Х,И-диу метилфосфоновой кислоты всвестные до настоящего времени комплексоны не образуют гетеронуклеарных комплексов.Этилендиамин - 1,И-диуксуснуюМ,М-диметилфосфоновую кислоту получают при,взаимодействии этилендиамин-И,И-диуксусной кислоты с формальдегидом и треххлористым ,фосфором.П р и м е р. Этилендиамип-М,М-диуксусная- К,К-диметилфосфоновая кислота.1,8 г (0,01 моль) этилендиамин-М,Х-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 этилендиамин- Х,Х-диуксусной-М,М-диметилфосфоновой кислоты сушат в вакуум-эксикаторе. Выход 4,7 г (55,5%), т. пл, 110 С (разл.).Этилендиамин-Х,М-диуксусная - 1 Ч,М-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: ЯОН НООС - СН, + ,СНгРО-Н 2 СНг 11 Н.-, ОН НОО. - СН СН РНаличие двух карбоксильных и двух метиленфосфоновых группировок в кислоте подтверждается данными потенциометрического титрования (см. чертеж).На,кривой потенциометрического титрования,кислоты наблюдаются скачки при добавлении двух и четырех эквивалентов щелочии три хорошо выраженные буферные области.Первая буферная область соответствует диссоциации двух протонов от карбоксильныхгрупп в,кислой области, вторая - диссоциа 15 ции двух протонов от фосфоновых групп,третья - диссоциации двух бетаиновых протонов в щелочной области. Вхождение двухфосфоновых группировок к одному атому2 о азота обусловлено использованием в качестве исходного продукта этилендиамин-И,Хдиуксусной кислоты,25Предмет изобретенияЭтилендиамин - 1 ч,И-диуксусная-И,М-диметилфосфоновая кислота формулы30О11НООС - СН ,СНРОН 1,М-СН,-СН;1НООС - СН СНР(ОН)являющаяся органическим реактивом дляопределения катионов металлов./2 Г-экю мпл 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