Dl-1, 2-диаминопропионовая-n, n, n, n -тетрауксусная кислота в качестве комплексона

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических Республик(088. 8) ио делам изобретени и открытийпубликовано 23.0 82. Бюллетень7 Дата опубликования описания 23.02.82,72) Авторы 1 лзобретени М. Козлов н В, А,ининскии ордена Трудового политехнический институт и сельскохозяйственный(54) 4 1-1,2-ДИАМИНОПРОПИОНОВ Л, Л 1, У, Ж-ТЕТРАУКСУСНАЯ КИСЛО В КАЧЕСТВЕ КОМПЛЕКСОНА экстинкции (е) ее комплексов с переходными металлами.Так, например, в для меди (11) достигает всего 52,5, что уменьшает точность фото 5 метрического анализа с использованиемЗДТА. При ионообменном разделении редкоземельных элементов ЭДТА не проявляетдостаточной избирательности к ряду редкоземельных элементов, хотя при этом и об 10 разует устойчивые комплексы,Целью изобретения является расширение ассортимента соединений, используемыхв качестве комплексонов,Синтез 41-1,2-диаминопропионовой-Л, Х,1- .Г, М-тетрау ксусной кислоты осуществляютконденсацией бромгидрата д, 1-1,2-диаминопропионовой кислоты с хлоруксусной кислотой в щслочной среде в водном растворепри повышенной температуре. После окона 0 чания реакции раствор упарнвают иа водяной бане, охлаждают до комнатной температуры, подкисляют концентрированнойбромистоводородной кислотой до рН 2 - 3 ивыливают в тройной объем метанола. Вы 25 павший осадок трилитиевой соли отделяют,сушат и затем очищают персосажденисмв водно-метанольную смесь.Подкислснием до более низких значенийрН можно получить комплексон в виде сво 30 бодной кислоты, однако выход прн этом овому комп- лнопропионо- спользовать- алитической сится к1,2-диазможетсона в а Изобретение отно ксону на основе д,гй кислоты, который в качестве комплек мии.д, 1-1,2-диаминопро трауксусная кислотруктурную формулу 7, У, Л", Л- ТА) имеет ионовая а (ЛА соон сн-и ноос- н,сн-с оон кснг с Описываемый комплексов является 5-основной кислотой и образует устойчивые комплексы с ионами металлов.Известно использование в качестве комплсксонов 1-окси,3-диаминопропантетрауксусной кислоты 1 П, 2-окси,3-диаминопропантетрауксусной кислоты (21.В настоящее время в химии широко примснястся этилендиамин-Л, Х, У, Х-татра- уксусная кислота (ЭДТА). ЭДТА широко используют в комплексонометрическом анализе многих металлов, в химической технологии, для разделения и анализа смесей редкоземельных элементов, а также в фотомстрии 13).Одним из недостатков ЗДТА при использовании в фотометрии являются недостаточно большие коэффициенты молярной б чбичсного Зномени ,титут ;" ,"; ".;:,.;,;д 1-13822503 ТаблицаОтрица) ельныс дсситичиыс логарифмы констант кислотной диссоциацип,1 АП 1 А Н 1 А 5) Лсталл Си 11) 52,5 68,8 84,1 3значительно снижается. При использовании жс комплсксонов в практике, как правило, безразлично, в какой исходной форме используется комплсксон, так как требуемая конечная форма получается созданием в рабочем растворс необходимых значений рН.Получение с 1,1-1,2-днами опропионовг)й -Л, Л, Л, Л"-тстрауксусной кислоты может быть проиллюстрировано слсдующим примером.Пример. В 200 мл воды растворяют 9,3 г 10,05 моль) бромгидрата д, 1-1,2-диаминопропионовой кислоты и 22,7 г 0,24 моль) хлоруксусной кислоты. Для лучшего растворения компонентов в раствор прибавляют 1.1 ОН. 1-120 до щелочной рсакции. После полного растворения компонентов прибавляют 1.ОНН.О до рН 8 - 9. Полученный раствор нагревают на кипящей водяной бане в течение 4 - 5 часов, поддсрживая рН 8 - 9 добавлением 1 лОНН 20. По окончании реакции раствор упаривают на водяной бане, охлаждают до комнатной тсмпсратуры, подкисляют концентрированной НВг до рН 2 - 3 и выливают в тройной объем метанола. Выпавший белый кристаллический осадок трилитиевой соли И, 1-1,2-диаминопропионовой-Л, Л, Л, Л-тетрауксусной кислоты отсасывают на фильтре, промывают ацетоном и сушат в вакуумном ДАПТА является представителем гомо- логического ряда комплексонов на основе д,1-1,2-диаминопропионовой кислоты и представляет собой, в отличие от ЭДТА, 5-основную кислоту.Как видно из табл. 1, введение дополнительной карбоксильной группы к атому углерода в этилсновой цепи привсло к резкому изменению констант кислотной диссопиации комплексона. ДАПТА образует более интенсивно окрашенные комплсксы с медью (11) по сравнению с некоторыми известными комплсксонами. Преимущество описываемого комплсксона для фотометрического опредслснпя меди ,11) может быть проиллюстрировано следующими данными: 4шкафу при 70 С, Продукт очищают псрсосажденисм в водно-мстанольную смссь.Получают 10,4 г чистой трилитиевой соли А 1-1,2-диаминопропионовой-Лг, Л, Г, Г-тстры ксусной кислоты. Выход 58%.5,0 г трилитиевой соли д, 1-1,2-диаминопропионовой-Л 1, Л, Г, Л-тетрауксусной кислоты растворяют в 30 мл воды, подкисляют концснтрированной НВг до рН 1,5 - 2,0 и после охлаждения до 5 - 10 С выливают в тройной объем мстанола, Выпадает 1,2 г д, 1-1,2-диаминопропионовой-Л, Л, Л, Г- -тетрауксусной кислоты в виде белого мелкокристаллического осадка, который отфильтровывают, промывают 2 раза метанолом, затем ацетоном и сушат при 70 С.Выход 25%,Найдено, %: С 39,35; Н 4,73; Х 8,51.С ы Н) вХ 20 ниВычислено, %: С 39,27; Н 4,80; Л 8,34.Константы кислотной диссоциации с, 1-1,2-дпаминопропионовой-Л, Лг, Г У-тстрауксусной кислоты были опрсдслсны методом потенциомстричсского титрования раст вора комплексона в бидистиллированнойводе 1 и = 0,1, 1(ХО,) 0,1 и. ХаОН, свободным от СО, прп тсмпсратурс 25 С.Константы кислотной диссоциации-1,2-дпаминопропионовой-Л, Л, Г, Г-тстра уксусной кислоты ДАПТА) и ЭДТАпредставлены в табл. 1. Коаффицисигь молириой вкстиикци)г а) комплексов меди 11) с г 1, 1-1,2-диамииопропиоиовой-Лг, Л, Л, Л-тстрауксусиой кислотой, ЭДТА, иитрил уксусиой кислотой 11 ТА),Более высокий коэффициент молярнойэкстинкции для ДАПТА по сравнению с ЭДТА и НТА позволяет повысить точность 60 фотометричсского анализа, а также работать с меньшими концентрациями меди,При ионообмснном разделснии смесейредкоземельных элементов важно иметь комплсксоны, имеющие возможно более вы сокие факторы разделения а по отношениюЭДТА ДАПТА 2,51 3,55 Цсрий-празеодиме 1 ерий-исодим 3,98 5,63 35 Составитель Л. ИоффеТехред А. Камышникова Корректор А. Степанова Редактор С. Титова Подписное Изд, Ме 122 Тираж 448 ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам нзобрстепий и открытий 113035, Ж, Раушская наб., д. 4(5Заказ 2031 Загорская типография Уприолиграфиздата Мособлисполкома 5к редкоземельным элементам. Факторы разделения определяют, исходя из данных по константам устойчивости комплексов рсдкозсмельных элементов с комплексоном. Ниже приводятся данные по устойчивости комплексов ДАПТА и ЭДТА с некоторыми рсдкозсмсльными элементами. Таблица 3 Константы устойчивости комплексов редкоземельных металлов с ДАПТА и ЭДТАЗначение фактора разделения а для некоторых пар редкоземельных элементовИсходя из табл. 3 можно рассчитать значение фактора разделения а для некоторых пар редкоземельных элементов,6Из табл. 4 можно видеть, что ДАПТАпревосходит ЭДТА по фактору и для указанных пар редкоземельных элементов, что приводит к лучшему разделению близких 5 по свойствам редкоземельных элементов. Формула изобретения д,(-1,2-диаминопропионовая-У, У, Л(, Ж -тетрауксусная кислота формулы соон ноас- нгс ,. снг - саон и-сн -сн-н г ноас-нгс" снг - соонИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 229533, С 07 С 101/26, 1969.2. Авторское свидетельство СССРМ 213015, С 07 С 101/26, 1968.3, Пришибил Р. Комплексоны в химпче 25ском анализе, М., Иностранная литература, 1955, с. 26 - 32,4. Дятлова Н М Темкина В. Я., Колпакова И. Р. Комплексоны, М., Химия,1970, с. 92 в 1, 382 в 3, 404 в 4.5. Пришибил Р. Аналитическое применение этилендиаминтетрауксусной кислотыи родственных соединений. М., Мир,1975, с. 201 (прототип).