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

Патент 883018

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соаетскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву(22) Заявлено 1003,80 (23) 2891696/23-04 с присоединением заявки Йо (23) ПриоритетОпубликовано 2311,81. Бюллетень М 43

Дата опубликования описания 231131 (5f)M. Кл.з

С 07 С 101/26

С 01 N 33/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДЯ 547.466 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Т.И.Смирнова, И.П.Горелов и Ю.М.Козлов

1, )

Калининский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт и Калининский сельскохозяйственный институт (71) Заявители (54) ЦИС-1,3-ДИАМИНОЦИКЛОГЕКСАН-й, и -ДИМАЛОНОВАЯ КИСЛОТА В КАЧЕСТВЕ

КОМПЛЕКСОНА

СООИ

СООН

СИ

СООН

СН- -йИ щ

СН вЂ” НН сн

q,c

Изобретение относится к новому химическому соединению на,основе цис-1,3-диаминоциклогексана, а именно к цис-1,3-диаминоциклогексан-N>

N -дималоновой кислоте, которая может использоваться в качестве комплексона в химии и химической технологии

В аналитической химии и другихобластях широко используют этилендиамин-.

- й, й, N, N -тетрауксусную кислоту (ЭДТА) . Ee применяют для разделения и анализа смесей редкоземельных элементов, а также широко используют в комплексонометрическом анализе многих металлов (11 .

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.

Известны также данные по анализу комплексонов, производных малоновой кислоты, в частности этилендиамин° N, N -дималоновой кислоты (ЭДДМК)(21 . 30

Однако ЭДДМК не образует достаточно прочных комплексов с рядом металлов, что снижает воэможности ее использования в аналитической химии.

Целью изобретения является расширение ассортимента соединений, используемах в качестве комплексонов с улучшенными свойствами.

Поставленная цель достигается цис-1, З-диаминоциклогексан-й, N -дималоновой кислотой (цис-1,3-ДЦГМК) струк. турной формулы

Синтез цис-1,3-диаминоциклогексан-й, и -дималоновой кислоты проводят взаимодействием дигидрохлорида ццис-1, 3-диаминоциклогексана с моноброммалоновой кислотой в щелочной среде в водном растворе йри повышенной. температуре. После окончания

883018

Таблица 1

Металл

Логарифмы констант устойчивости комплексов

ЭДДМК

Цис-1, 3-ДЦГМК

18,74

11,31

17,78

13, 87

14,13

Ртуть

Свинец

Кадмий

Кальций

9,91

4,93

3,67 реакции раствор упаривают, охлаж дают, подкисляют концентированной

НВг и выливают в метанол. Получен.ную натриевую соль комплексона очища. ют и сушат в вакууме. Чистую цис-1,3-. ДЦГМК получают с помощью катионита КУ-2.

Пример . 3,0 r (1,6 ° 10 мол) дигидрохлорида цис-1,3-диаминоциклогексана растворяют в минимальном количестве воды и смешивают с 50 мл водного раствора 7,3 r (4,0 ° 10 мол) 0 моноброммалоновой кислоты. Реакцию проводят при 75 C на водяной бане в течение 6 ч при рН 8,5 вЂ” 9,0,который поддерживают с помощью Кa0> . После завершения реакции раствор упаривают, 15 охлаждают до 5 C и подкисляют конц.

HBr до рН 3,0 вЂ” 3 5. Выпавший небольшой осадок побочного продукта отфильтровывают, а фильтрат выливают при интенсивном:перемешивании в 10-кратный >0 объем метанола. Выпавший хлопьевидный белый осадок натриевой соли цис-1,3-ДЦГМК промывают ацетоном и сушат в вакуумном шкафу при комнатной температуре. Продукт очищают переосаждением в водно-метанольную смесь состава 1:10. Свободную кислоту получают пропусканием раствора натриевой сопи цис-1,3-ДЦГМК через колонку, заполненную катионитом КУ-2 в Н+-форме, упариванием полученного раствора под вакуумом и высаждением в метанол с последующей сушкой. Получают 1,1 r цис-1, 3-ДЦГМК. Выход 22% (считая на диамин) . Комплексон представляет собой белое вещество, хорошо раствори« мое в воде, трудно растворимое в спиртах и практически нерастворимое в ацетоне и диэтиловом эфире. Температура плавления = 130 С с разл.

Найдено, %: С 45,31; Н 5,67, 40 и 8,85. Для С, Н„,Озй Вычислено,Ъ: С 45,28; Н 5,70;

N 8,80

Константы кислотной диссоциации цис-1,3-ДЦГМК определены методом 45 рН-потенциометрического титрования раствора комплексона 0,1 í. NaOH, свободным от СО при 25 С, р.=0,1 (KNOT) Цис-1,3-ДЦГМК образует устойчивые комплексы с ионами металлов. (таблица 1) . Сравнительные данные логарифмов констант устойчивости комплексов цис-1,3-ДЦГМК и ЭДДМК с некоторыми металлами представлены в табл, 1.

Как видно из табл.1, цис-1,3-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-1,3-ДЦГМК для этой цели позволяет проводить прямое определение свинца в присутствии избытка щелочноземельных металлов, так как указанный комплексон образует комплексы изной устойчивости со щелочноземельыми металлами и магнием.

Логарифмы констант устойчивости комплексов, образованных комплесонами ЭДТА и цис-1,3-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-1,3-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 э1ой смеси.

Таким образом, предлагаемое соединение обладает хорошими свойствами комплексона.

883018

Продолжение табл. 1

Логарифмы констант устойчивости .омплс ксов

Металл

Цис-1,3-УЩГМК

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-1,3-ДЦГМК

3,67

3,62

Таблица 3 свинца при титровании, мг т Цис-1,3-ДЦГМК

Состав смеси, мг

Найдено

ЭДТА

9,80 Р4 + 5,0 Са

14, 70

29, 84

29, 85

9,789,80 P4 + 20,0 Са

9,82

9у80 PВ + 20,0 И9

9,81

Формула изобретения

Цис-1,3-диаминоциклогексан-й, =и -дималоновая кислота формулы

СОдМ

СИ вЂ” CH вЂ” ИН CH

Сори

cnow

N С ИН вЂ” СИ

cnw в качестве комплексона.

Составитель Н.Анищенко

Техред T.Ìàòî÷êà Корректор М.Коста

Редактор В.Данко

Заказ 10111/30 Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Nocicsa, X-35, Раушская наб., д. 4/

4/5 ная 4, Филиал ППП Патент", г.ужгород, ул. Проектная, Магний

Лантан

Гадолиний

Лютеций

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дятлова Н.M., Темкина В.Я. и

S0 Колпакова И.Д. Комплексоны. М., "Химия", 1970, с.335, 293.

2. Авторское свидетельство СССР

9 316685, кл. С 07 С 87/16, 1971