Цис-1, 3-диаминоциклогексан-n, n-дималоновая кислота в качестве комплексона

Союз Соаетскик Социалистических Республик(61) Дополнительное (22) Заявлено 10.03,8 вт. св 2891696/ Кл.7 С 101/2 ненмем заявки Йо с присоед (23) Приор сударственний коми ссср о делам нзобр и открыти01 й 33/1 ететеннйй 1, Бюллетень йо публиковано 23, )Калининский ордена Трудового Красного Знамениполитехнический институт и Калининскийсельскохозяйственный институтОднако ЭДДМК не образует точно прочных комплексов с металлов, что снижает воэмо ее использования в аналитич химии. достаност ской СН Г Н,ССООН ноциклогекислоты продигидрохлорид сана с монов щелочной при повышен окончания-1, 3-днами мал о новой действием ноциклоге кислотой м растворе ре. ПослеСинтсан-й,водятцис, 3броммалсреде вной. те еэ цй -дизаим ные по аналидных малоновоэтилендиаминслоты (ЭДДМК Известны также даномплексонов, произвоислоты, в частности н -дималоновой ки оново води мперат3 Изобретение относится к новому химическому соединению на,основе цис,3-диаминоциклогексана, а именно к цис,3-диаминоциклогексан-к й -дималоновой кислоте, которая может использоваться в качестве комплексона в химии и химической технологии.В аналитической химии и другихоб- щ ластях широко используют этилендиамин -Н, й, Н, й-тетрауксусную кислоту (ЭДТА). Ее применяют для разделения и анализа смесей редкоземельных элементов, а также широко используют в комплексонометрическом анализе многих металлов 111 .При проведении комплексонометрического анализа смесей металлов с по- . мощью ЭДТА часто требуется принимать дополнительные меры по маскированию мешающих металлов, так как ЭДТА образует устойчивые комплексы с большинством металлов и не проявляет достаточной избирательности по отношению к отдельным из них. Целью изобретения является расширение ассортимента соединений, используемас в качестве комплексонов с улучшенными свойствами.Поставленная цель достигается цис -1, З-диаминоциклогексан-й, и -дималоновой кислотой (цис,3-ДЦГМК) струк турной формулы883018 Таблица 1 Металл Логарифмы констант устойчивости комплексов Ф ЭДДМК Цис, 3-ДЦГМК 18,74 11,31 17,78 13, 87 14,13 Ртуть Свинец КадмийКальций 9,91 4,93 3,67 реакции раствор упаривают, охлаждают, подкисляют концентированнойНВг и выливают в метанол. Полученную натриевую соль комплексона очища"ют и сушат в вакууме, Чистую цис,3-. ДЦГМК получают с помощью катионита Ку"2.5П р и м е р . 30 г (1610 мол)дигидрохлорида цис,3-диаминоциклогексана растворяют в минимальномколичестве воды и смешивают с 50 млводного раствора 7,3 г (4,0 10 мол) 0моноброммалоновой кислоты. Реакциюпроводят при 75 ф С на водяной бане втечение 6 ч при рН 8,5 - 9,0,которыйподдерживают с помощью КаОР, Послезавершения реакции раствор упаривают, 15охлаждают до 5 С и подкисляют конц.НВг до рН 3,0 - 3,5. Выпавший небольшой осадок побочного продукта отфильтровывают, а фильтрат выливают при интенсивном перемешивании в 10-кратный 20объем метанола. Выпавший хлопьевидный белый осадок натриевой соли цис,3-ДЦГМК промывают ацетоном и сушатв вакуумном шкафу при комнатной температуре. Продукт очищают переосаждением в водно-метанольную смесь состава 1:10. Свободную кислоту получают пропусканием раствора натриевойсоли цис,3-ДЦГМК через колонку, заполненную катионитом КУв Н+-форме,упариванием полученного растворапод вакуумом и высаждением в метанолс последующей сушкой. Получают 1,1 гцис,3-ДЦГМК. Выход 22 (считая надиамин 1Комплексон представляет со"бой белое вещество, хорошо растворимое в воде, трудно растворимое вспиртах ипрактически нерастворимоев ацетоне и диэтиловом эфире, Температура плавления = 130 С с разл.Найдено, %: С 45,31; Н 5,67, 40й 8,85. Для С НАВОЗ й,Вычислено,Ъ: С 45,28; Н 5,70;М 8,80Константы кислотной диссоциациицис,3-ДЦГМК определены методом 45рН-потенциометрического титрованияраствора комплексона 0,1 н. МаОН,свободным от СО при 25 С,)Ч.=0,1(КМ 0 з) Цис,3-ДЦГМК образует устойчивые комплексы с ионами металлов. (таблица 1) . Сравнительные данные логарифмов констант устойчивости комплексов цис,3-ДЦГМК и ЭДДМК с некоторыми металлами представлены в табл, 1.Как видно из табл.1, цис,3- -ДЦГМК образует более прочные комплексы со свинцом,кадмием и редкоземельными элементами, чем ЭДДМК примерно на 3-4 порядка, что важно для применения комплексона в аналитической химии.Возможно также применение цис- -1,3-ДЦГМК для комплексономегрического определения свинца. При использовании ЭДТА для комплексонометрического определения свинца с эриохромом черным Т в качестве индикатора одновременно титруются и щелочноземельные металлы. Использование же цис,3-ДЦГМК для этой цели позволяет проводить прямое определение свинца в присутствии избытка щелочно- земельных металлов, так как указанный комплексон образует комплексы изной устойчивости со щелочноземельыми металлами и магнием. Логарифмы констант устойчивости комплексов, образованных комплесонами ЭДТА и цис,3-ДЦГМК, представлены в табл. 2..Результаты прямого комплексонометрического титрования (индикатор эриохром черный Т) при 10-11 (аммиачный буФеР) свинца в присутствии щелочноэемельных металлов и магния с помощью ЭДТА и цис,3-ДЦГМК представлены в табл. 3.Как видно из табл. 3, ЭДТА не позволяет провести прямое комплексонометрическое определение свинца в присутствии щелочноземельных металлов и магния.Использование же цис"1,3-ДЦГМК позволяет достаточно точно определять свинец в э 1 ой смеси.Таким образом, предлагаемое соединение обладает хорошими свойствами комплексона.883018 Продолжение табл. 1 Логарифмы констант устойчивости .:омпл ксов Металл Цис,3-НГМК ЭДДМК 3,62 4,62 10,21 10,86 11,26 14,23 14,69 14,79 Таблица 2 Комплексон Логарифмы констант устойчивости комплексов Свинца Кальция Магния ЭДТА 18,04 13,87 10,70 8,69 Цис,3-ДЦГМК 3,67 3,62 Таблица 3 свинца при титровании, мг т Цис,3-ДЦГМКСостав смеси, мг Найдено ЭДТА 9,80 Р 4 + 5,0 Са 14, 70 29, 84 29,85 9,78. 9,80 Р 4+ 20,0 Са 9,82 9 у 80 РВ + 20,0 И 9 9,81 Формула изобретенияЦис,3-диаминоциклогексан-й,".и -дималоновая кислота ФормулыСОдМСИр - СО - ИО СНГСоруф срокН, СУ НН - СУажв качестве комплексона. Составитель Н.АнищенкоТехред Т.Маточка Корректор Я.Коста Редактор В.Данко Заказ 10111/30 Тираж 446 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, В, Раушская наб., д. 4/ 4/5ная 4,Филиал ППП Патент", г.ужгород, ул. Проектная,МагнийЛантанГадолинийЛютеций Источники информации,принятые во внимание при экспертизе