Этиловый эфир 2-аминоэтилфосфоновой кислоты в качестве комплексообразователя для определения микроколичеств циркония Советский патент 1985 года по МПК C07F9/38 C07F9/40 G01N21/78 

Изобретение относится к химии фосфорорганических соединений, конкретно к этиловому эфиру 2 аминоэтилфосфоновой кислоты, обладающему комплексообразующим свойством, что предполагает возможность его приме™ нения в аналитической химии в качестве комплексообразователя для определения микроколичеств циркония.

Этиловый эфир 2-аминоэтилфосфоновой кислоты формулы:

РСНоСИпТ Нз-о и Q

в литературе не описан и является новым.

Известно, что большинство производных 2-аминоэтилфосфоноврй кислоты являются биологически активными веществами и обладают комплексообразующими свойствами.

Известно, что аминокислоты общей формулы

.Я

/

H-iNC

л

к

который способен образовывать комплексы с цирконием.

Ряд веществ, которые дают устойчивые комплексы с цирконием, ограничен. Поэтому важно получить вещество из доступного сырья простым синтезом, обладающим комплексообра- зующим свойством.

Целью изобретения является повы- щение эффективности комплексообразо вателя для определения циркония.

Поставленная цель достигается новым соединением, этиловым эфиром 2-аминоэтш1фосфоновой кислоты. Устойчивость комплекса этого вещества с цирконием на 4-5 порядков выше устойчивости комплекса циркония с тороном и аминокислотами.

Способ получения нового соединения заключается в том, что при гидролизе 1-диэтоксифосфино-2-этокси- -1,2-азафосфетидина получают этиловый эфир 2-аминоэтилфосфоновой кислоты по схеме

О

(C2H50)2PN-POC2H5

Н2С-СН2

где R и R - алкил,

образуют комплексы с цирконием.

Ближайшими структурными аналогами описываемого вещества являются этиловые эфиры Н-алкил-2-аминоэтилфосфоновой кислоты формулы

:PCH2CH 1SH2A1K

О II О

где А1К NCCH,j,CH2, CgH CIIgCH Однако комплексообразую1дие свойства указанных соединений не изучались.

В качестве эталона может служить комплексообразователь -бензо-2-ар- соновая кислота - (1 -азо-1)-2-ок- синафтапин-3,6-дисульфокислста, тринатриевая соль (торон) формулы

-ь

Х

PCHoCHoNHa

-о II V О

Пример 1. К 0,01 моль . (2,55 г) 1-ДИЭТОКСИФОСФИНО 2-этокси- -1,2-азафосфетидина.прибавляют 10 мл воды при 20 С и оставляют на 5 ч, избыток воды упаривают. Выпавшие кристаллы отфильтровывают, промывают смесью спирта и Эфира в соотношении 1 : 1 (2 раза по 15 мл) и сушат. Получают бесцветное кристаллическое вещество, легко растворимое в воде, труднее в спирте, нитрометане, не растворимое в эфире и петролейном эфире. Выход 65% (1 г), т.пл. 234-23бс.Вычислено, %: С 31,37; Н 7,90; N 9,15; Р 20,23.

C,VJO,P.

Найдено, %: С 31,41; и 7,89; N8,71; Р 19,92.

Структура нового соединения подтверждена ИК-спектром. ИК-спектр (КВг,-) , ): 3100-2600 (ПИ,), Ч 200-1190. 960 ( ), 1070-1050 (P-O-AIK). ИК спектр снят на прИ боре UR-20. Пример 2. Изучение комплек сообразующих свойств полученного ве щества. В работе использовали 10 М раст вор ZrCla, приготовленный разбавлением исходного 0,1 М раствора ZrCl IN соляной кислотой; 10 М раствор эриохромцианина (ЭХЦ) фирмы Chemanol, приготовленный по точной навеске и 0,032 М раствор описываемого соединения (1), кйторьш получают растворением навески препарата в воде. Оптическую плотность измеря ют на СФ-16 и ФЭК-56 с Д ф 550 нм после достижения равновесия в системе. О комплексообразовании циркония с заявляемым веществом судят по изменению окраски индикаторной системы под действием вещества. В качестве последней был избран комплекс циркония с ЭХЦ, так как в лите ратуре имеются надежные сведения о его составе и условиях образования. Основными характеристиками это го окрашенного комплексного соединения являются: 3,7- 550 нм, соотношение компонентов в комплексе составляет Z.r : ЭХЦ 1:2, рН 1,8. Опыт проводят следующим образом. К 0,25 мл ZrCl4- прибавляют 0, 1,5 мл 0,032 М раствора заявляемого вещества и 0,5 мл ЭХЦ. Раствор доводят до метки соляной кислотой, создавая в объеме 25 -мл рН - 2 Кислотность среды контролируют с по мощью рН-метра ЛПУ-01. После установления равновесия в системе измеряют оптическую плотность в кювете с f 1 см (раствор сравнения - вода . . 54 Полученные экспериментальные данные используют для определения соотношения компонентов в изучаемом комплексе и для последующего расчета константы равновесия его образования в соответствии с положениями металл-индикаторного метода изучения комплексов в растворе, С помощью металл-индикаторного метода изучено комплексообразование в системе ZrР-ЭХЦ. Методом сдвига равнове:ия установлено соотношение компонентов в комплексе, равное Zr : Р 1:1. Рассчитана константа равновесия образования комплекса Zr с Р. Среднее значение, ее, полученное в результате обработки данных методом математической статистики, равно (2,03± . .ог -Чг ±0,42 10 . Эта величина наглядносвидетельствует, что Zr с заявляемым веществом образует достаточно прочное комплексное соединение, которое вполне пригодно для использования его в разработке экстракционно-фото- метрического или фотометрического метода количественного определения микроколичеств Zr в различных объектах. При сравнении величины конста-нты равновесия комплекса циркония с заявляемым веществом - комплексооб- разователями, описанными в литературе, видно, что устойчивость комплекса циркония с Р на 1-5 порядков вьгше.В таблице приведены данные: констант равновесия комплекса с цирконием. Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что описываемое соединение является эффективным комплексообразователем и может служить в качестве комплексо- образователя для определения микроколичеств циркония.

Этиловьй эфир 2-аминоэтилфос- фоновой кислоты формулы рсн-гР г Нз о в качестве комплексообразователя для определения микроколичеств циркоQ ния. (Л 00 со со ел 4

№

Название реагента

Формула реагента п/п

0 Р-СН- СН2Шз

Константа нестойкости (равновесия) ком плекса с цирконием

ОСгНь

2,03.10 0Продолжение таблицы