Способ определения гетероциклических азотсодержащих оснований

,ЯОА 3(Я) 6 01 Б 21/78 РЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а ного икоМикрогоХимиями р 4, 260-261.05-506.егламент В 3ла. Ирбитски омплек, "Хитип) . ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ(56) 1.Черонис Н.Д., Ма Т.С.и полумнкрометоды органическофункционального анализа. М.,1973, с. 257-258,2.Там же; с. 223-22З,Там же, с. 261 р 54,Технологический рна производство нитазоХФЗ, 1976.5.Прона производрида и пиро1976.б. Шварсонометричмия", 1970 ьыдленный регламент М 12ство папаверина гидрохл катехина. Ирбитский ХФЗ ценбах Г., Флашко Г. К еское титрование. М. с. 285-286 прото(54) (57) ОНО оь оИРЕДЕЛЕНЬ тЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ОСНОВАНИЙс использованием обработки анализиРуемой пробы растворами иодида калия иазотнокнслого висмута с последующимфильтрованием и анализом фильтрата,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью упрощения способа и повьааения его точности, обработку анализируемой пробы растворами иодида калия и нитрата висмута проводят последовательно и анализ фильтратаосуществляют фотоколометрированиемв спиртовой среде.Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам анализа материалов с помощью оптических методов, и может быть использовано в химико-Фармацевтической промышленности для контроля качества полупродуктов, таких как аминотиазол, основание дигидропапаверина и др в производстве лекарстве н ных препаратов - нитазола, папаверина и др., а также для исследования маточных растворов в производстве кофеина и аналогичных соединений с целью их утилизации.Известен способ кислотно-основного титрования гетероциклических 15 азотсодержащих оснований или их солей в водной или неводной средах, заключающийся в растворении пробы в водном или неводном растворителе, оттитровывании оснований кислот (или их солей - щелочью) с индикатором - бромфеноловым синим ирасчете количества гетероциклических азот- содержащих оснований в соединении Я25Однако этот способ при использова нии дает ошибку определения 20 30 отн. в связи с тем,что в водной среде оттитровываются не только гете роциклические аэотсодержащие основания, но и другие органические азот- содержащие основания. Применение данного способа для определения аминотиазола, основания дигидропапаверина или кофеина в неводной среде невозможно из-за того, что сами объек- З 5 ты анализа находятся в водной Фазе.Известен метод Кьельдаля для определения гетероцикличе:ких азотсодержащих оснований, основанный на переходе органического азота в суль фат аммония при нагревании пробы с концентрированной серной кислотой с последующим выделением и определением аммиака 2) .Этот метод при определении амино тиазола, основания дигидропапаверина и кофеина не дает достаточной точности (ошибка. составляет 3-5 отн.) в связи с тем, что трудно контролировать окончание процесса превращения основания в сульфат аммония. Кроме того, известный метод длителен (3-б ч) и опасен из-эа применения нагревания концентрированной серной кислоты.55Известен также весовой метод анализа гетероциклическнх азотсодержащих оснований, включающий взвешивание пробы, добавление к ней пикролоновой кислоты, отстаивание образо- г 0 вавшегося осадка, отделение его от жидкости, промывку осадка водой,сушку его при 105 С взвешивание высушенного осадка и расчет количества определяемых соединений 3 . 65 Весовой метод анализа не обеспечивает достаточной точности определения аминотиазола, основания ди" гидропапаверина или кофеина (ошибка составляет 5-7 отн.), так как происходит потеря пробы при осуществлении длительных операций: отстаивания, промывки, сушки и т.д.Йзвестен способ количественного определения гетероциклических азот- содержащих оснований (аминотиазола), включающий отбор анализируемой пробы в количестве 25 мл, прибавление 25 мл воды, выпаривание ее на железном кольце над электроплитой до объема 20 мл, Затем из охлаждаемого концентрированного раствора пробы осуществляют выделение 2-аминотиазола 40-ным раствором гидроксида натрия до явно щелочной реакции на фенолФталеиновую бумагу при энергичном охлаждении. Осадок 2-аминотиазола отфильтровывают на воронке Бюхнера к промывают водой до полного растворения ( л 450 мл воды). Промывные воды переносят в мерную колбу на 500 млтуда же прибавляют 10-15 мл крепкой НС 1 до кислой реакции на бумагу конго, Раствор доводят до метки водой и перемешивают.1Из колбы отбирают 25 мл раствора, разбавляют водой и оттитровывают избыточную кислотность 0,5 н, раствором гидроксида натрия с индикатором метилоранжем, а затеи оттитровывают 2-аминотиазол с индикатором фенол" Фталеином 41.Недостатками этого способа явля.е ются длительность анализа и завышение на 2-4 результатов за счет того, что при титровании оттитровывается не только азот, находящийся в кольце, но и другие аэотсодержащие основания (табл. 2 и 3).Кроме того, известен способ количественного определения гетероциклических азотсодержащих оснований (основание дигидроиапаверина),.включающий отвешивание 0,5 г пробы, раство. рение ее в 20 мл разбавленной НС 1 при нагревании и экстрагирование раствора хлороформом три раза по 20,15 и 10 мл соответственно. Затем экстракты Фильтруют через Фильтр, увлаженный хлороформом, в колбу Эрленмейера на 150 мл.Хлороформенный раствор упаривают, отгоняют хлороформ досуха на водяной бане, остаток растворяют в 25 млэтилового спирта, прибавляют несколь ко капель Фенол-фталеина и титруют 0,1 н раствором гидрсасида натрия до розового окрашивания 15,Недостатками данного способа являются трудоемкость, длительность и завышение результатов л на 2 вследствие экстрагирования всех присутст-(вующих соединений основного характе равНаиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ количественного определения гетероцикли ческих азотсодержащих оснований, включающий обработку пробы раствором комплексообраэователя, содержащим ионы висмута и йода, отфильтровывание образовавшегося осадка и исследование Фильтрата, причем для обработки пробы предварительно готовят раствор комплексообразователя КВ 14 путем смешивания растворов иодида калия и нитрата висмута, а исследование фильтрата осуществляют методом прямого титрования избытка В 1 трилоном Б до обесцвечивания титруемого раствора 6 . 15 20Недостатками известного способаявляются низкая точность определения (ошибка 10-15 отн., обусловленная окраской исследуемых растворов, препятствующей фиксации конечной точки титрования; длительноеформирование осадка (15-20 мин) всвязи с отсутствием оптимальных усло.вий комплексообразования, т,е. недостаточной концентрации исходных реагентов; необходимость предварительно-30го приготовления раствора КВЛ 4 нестойкого реактива, оптическая плотность которого изменяется во времени,что влечет эа собой обязательное титрование данного раствора трилоном Б 35для установления конкретного значениятитра к моменту определения,Целью изобретения является упрощение способа и повышение его точности. 40Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу, заключающемуся в последовательной обработкеанализируемой пробы растворами иодида калия и азотнокислого висмута с 45последующим Фильтрованием и анализомфильтрата фотоколориметрированием вспиртовой среде, обработку анализируемой пробы растворами иодида калия инитрата висмута проводят последовательно и анализ Фильтрата осущест- . 50вляют фотоколориметрированием в спир.товой среде.Последовательная обработка пробыиодкдами калия и нитрата висмута способствует ускорению формирования 55осадка при полном переходе в негоопределяемых соединений, следовательно, обеспечивается их отсутствие вФильтрате и повышается точность определения, 60Осуществление исследования фильтрата фотоколориметрически в спирто"вой среде позволяет повысить точность определения гетероциклическихаэотсодержащих оснований, находящих ся в промышленных растворах химикоФармацевтических производств (нитазола, папаверина, кофеина), за счетпонижения концентрации Фильтратапри создании спиртовой среды и обеспечения воэможности точного измерения его оптической плотности (оптическая плотность фильтрата значительно выше 1, перевод его в спиртовую среду обеспечивает возможностьточного измерения оптической плот.-.ности, значение которой становитсяменьше 1, эа счет понижения концентрации фильтрата при разбавленииспиртом),Для осуществления способа предварительно строят калибровочные графики для растворов 2-аминотиаэола,основания дигидропапаверина и кофеина известных концентраций с использованием этилового спирта в качестве раствора сравнения.Построение калибровочного граФика для раствора 2-аминотиаэола проводят следующим образом,Готовят ряд стандартных растворов 2-аминотиаэола с концентрацией120-200 г/л в 15-ной соляной кислоте. Затем из каждого стандартногораствора пипеткой отбирают пробу вколичестве 12,5 мл и переносят вмерную колбу емкостью 25 мл, Объемдоводят до метки 15-ной солянойкислотой.Затем в коническую колбу помещают7 мл иодистого калия, добавляют0,5 мл стандартного раствора 2-аминотиазола из мерной колбы, и постепен"но приливают при постоянном вэбалтывании 7 мл раствора нитрата висмута.При добавлении последнего происходитвыпадение ярко-красного осадка, который после 10-минутной выдержки отфильтровывают.1 мл фильтрата разбавляют зтило. вым спиртом в мерной колбе емкостью50 мл, после чего 5 мл полученногораствора еще раз разбавляют этиловымспиртом в мерной колбе емкостью25 мл. Затем измеряют оптическуюплотность приготовленного растворана фотоколориметре ФЭКпри длиневолны 344 нм в кювете длиной 10 мм.В качестве раствора сравнения используют этиловый спирт. По полученнымзначениям оптической плотности строят.калибровочный график зависимостиоптической плотности от содержанияаминотиазола в пробе.Аналогично строят калибровочныеграфики для растворов основания дигидропапаверина и кофеина.П р и м е р 1. Определение 2-аминотиазола.12,5 мл пробы - раствора, содержащего 2"аминотиазол в количестве13,5; 15,7; 14,0 и 17,4, поочеред" .но помещают в мерную колбу на 25 мли объем доводят. до метки 15%-нойсоляной кислотой.Затем 0,5 мл каждого из приготовленных растворов переносят н конические колбы, содержащие по 7 млиодистого калия, после чего, туда жепостепенно при постоянном перемешивании приливают по 7 мл нитратависмута., при этйм происходит осаждение 2-аминотиазола в виде его комплексоната к КВЛ 4, т.е. образуется красный осадок), После 10-минутной выдержки образовавшиеся осадкиотфильтровывают Для исследования. Фильтратов путем Фотоколориметрирования 1 мл фильтрата переводят вспиртовую среду при разбанлении этиловим спиртом и мерной колбе, емкостью 50 мл, 5 мл полученного раствора еще раз разбавляют этиловымспиртом в Мерной колбе емкостью25 мл. Затем осуществляют Фотоколориметриронание предлагаемого раствора - измерения оптической плотности(Д) на Фотоколориметре ФЭКпри344 нм в кювете объемом 10 мл, Вкачестве раствора сравнения используют этиловый спирт,По измеренному значению оптической плотности с использованием предварительно построенного калибровочного графика определяют процентноесодержание 2-аминотиаэола в исследуемом растворе.С целью накопления статистического материала и характеристики воспроизводимости способа проводят шестикратный анализ искусственных модельныхсмесей с содержанием 2-аминотиазола130 и 17,0,Результаты определения процентного содержания 2-аминотиазола в искусственной модельной смеси приведены в табл. 1.,ЗО Я 4 О д 5 5 О Б 60 Одновременно осуществляют .определение содержания 2-аминотиазола известным 4 способом, взятым за базовый объект.Результаты количественного определения 2-аминотиазола предлагаемым и известным способами приведены в табл. 2. Л .р и м е р 2, Определение основания дигидропапанеринаВ мерные колбы на 25 мл помещают по 7 мл 0,3 М растнора иодида калия, добавляют по 2 мл 15-процентной соляной кислоты и по 1 мл пробы раствора, содержащего основание дигидропапанерина в количестве 6,8;8,3 и 2,4. Затем при постоянном взбалтынании туда же постепенно приливают по 7 мл 0,15 М раствора нитрата висмута. После 10-минутной вы-. держки образовавшиеся осадки отфилът ровывают, Для исследования фильтра" тон путем Фотоколориметриронания1 мл каждого филътрата переводят вспиртовую среду при разбанленииэтиловым спиртом н мерной колбе емкостью 50 мл. 3 мл полученного раствора еще раз разбавляют зтиловымспиртом в мерной колбе емкостью25 мл. Затем осуществляют Фотоколориметрирование данного раствораизмерения оптической плотности (Д)О на фотоколориметре ФЗКпри 344 нмв кювете объемом 10 мл. В качествераствора сравнения используют этиловый спирт.По измеренному значению оптичес 5 кой плотности с использованием предварительно построенного калибровочного граФика определяют процентное.содержание основания дигидропапаверина в модельной смеси.Одновременно осуществляют определение содержания основания дигидропапанерина известным (51 способом,взятым эа базовый объект,Результаты количественного опре"деления основания дигидропапаверииапредлагаемым и известным способами приведены н табл, 3,П р и м е р 3. Определение кофеина., В мерные колбы на 25 мл помещаютпо 7 мл 0,3 И раствора иодида калия, добавляют по 0,5 мл пробысолянокислого раствора содержащегокофеин в количестве 16,0. и 12,5%.Затем при постоянном вэбалтываниитуда же приливают по 7 мл 0,15 Мраствора нитрата висмута. После 10-минутной выдержки образовавшиеся осад-ки отфильтровываю . Для исследования фильтратов путем Фотоколориметриронания 1 мл каждого филътрата переводят в спиртовую среду при разбавлении зтиловым спиртом в мерной колбеемкостью 50 мл, Затем 5 мл полученного раствора еще разбавляют этиловым спиртом в мерной колбе емкостью25 мл, и данный раствор фотоколориметрируют, т,е, измеряют оптическуюплотность на Фотоколориметре ФЭК при 344 нм в кювете объемом 10 мл.В качестве раствора сравнения используют этй спирт.По измеренному значению оптической плотности с использованием предварительно построенного калибровочного графика определяют процентноесодержание кофеина в модельной смеси,Результаты количественного определения кофеина приведены н табл, 4,Как видно иэ приведенных примеров и данных табл. 1-4 предлагаемый способ по сравнению с известными позволяет повысить точность анализа эа1122947 счет определения только гетероциклических азотсодержащих оснований без других азотсодержащих групп (ошибка 0,8-1 отн.Ъ вместо 2,0-4,0 отн.Ъ).Использование предлагаемого способа количественного определения гетероциклических азотсодержащих осно ваний обеспечивает по сравнению с известным способом повышение точнос-. ти определения; упрощение анализа за счет устранения необходимости проведения трудоемких операций; сокращение времени определения (с 2 ч до 30 мин).Таблица 1 Метрологические характеристики 2-аминотиазол Задано, Ъ и = 6 13,0 х = 13,173 = 0,1033 а 6 = 0,95 Ях = 0,0422 1,=0,422,2 571= С,10 = 0,1084дх = 0,0422 0,82 13,10 отн 17,30 17,25 17,0 фС = 0,95 ах= С,= 0,09282,571= 0,2386 чн 1 ф 39 ф Таблица 2 Предлагаемый спОсоб Задано 2-аминотиазола,В Найдено (п=3) 2-аминотиазола,Ъ Найдено,2-аминотиазола,Количестворастворагидроксида натрия,пошедшеена титрование пробыу мл Оптическаяплотность 13,5 13,3 4,02 15,7 15,8 4,3 17,3 3,92 14,14,1 15,7Заказ 8131/36 Тираж 822 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5 Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 Заданооснованиядигидропапаверина,В НайденооснованиядитМдропапаверина, Ъ 0,252 0,255 0,340 0,334 Количестворастворагидроксиданатрия, пошедшее натитрованиепробы,.мл Найденооснованиядигидропапаверина,.