2- @ (4 Пиридил- @ -оксид)азо @ - @ - @ -амино- @ -имидазолилпропионовая кислота в качестве аналитического реагента на ионы железа (п) Советский патент 1987 года по МПК C07D401/12 G01N31/16 

Изобретение относится к новому производному имидазола, а именно к 2- (4 -гафидш1-К-оксид))/-ами- но-/6-имидазолилпропионовой кислоте формулы

н,

N-r-CH2.-CH-COOH

№П)

как аналитическому реагенту на ионы желеэ ( 11 )..

Цель изобретения - поиск новых соединений в ряду имидазола, яв.1яющи ся аналитическими реагентами на ионы железа (11)и позволяющих осуществить анализ с больщой воспроизводимостью и экспрессивностью по сравнению с известными соединениями того же на- значения.

I Пример 1. Получение 2-С{4 - пиридил-Н-оксид J азо J- Z-oi-aминo-/J- имидaзoлилпpoпиoнoвoй кислоты.

в 10 мл 20%-ного раствора НС1

растворяют 2,2 г (0,02 моль) 4-ами- нопиридин-И-оксида и охлаждают льдом до . Отдельно растворяют 1,4 г нитр ата натрия в 6 мл воды. Раствор охлаждают до и по каплям при- бавляют к раствору 4-аминопиридин- N-оксида при перемешивании в течение 60 мин.

Через 60 мин по каплям прибавля- ют насыщенный раствор мочевины до

удаления азотистой кислоты. В другом стакане растворяют 3,10 г (0,02 моль Z-о -амино-/в-имидазолилпропионовой кислоты в 70 мл 5%-ного раствора NaOH, полученный раствор охлаждают и медпенно (в течение 60 мин) при перемешивании прибавляют к нему охлажденный раствор диазосоединения. Через 6 ч раствор подкисляют до рН 4, и 2- t( 4 -пиридил-К-оксид)азо -%-о -ами- но-/4-имидазолилпропионовая кислота оседает в виде коричнево-красного осадка. Образовавшийся осадок азосое динения промывают водой и высушивают на воздухе. Высушенное вещество раст воряют в 200-250 мл ацетона и осаждают добавлением О,5%-ного раствора .НСЕ в воде до объема 1000-1100 мл. Переосаждение повторяют до получения устойчивых спектрофотометрических

характеристик реагента. Выход соединения в виде коричнево-красного порошка 54%. Индивидуальность получен- ного соединения устанавливают методом хроматографии на бумаге и элементным анализом.

Найдено, %: С 47,94; II 4,43; N 30,32; О 17,31 (по разнице).

Ci. п.О,

Вычислено, %: С 47,83; Н 4,35; N 30,43; О 17,39.

R- 0,41 (бутанол - уксусная кислота - вода 4:1:5); Rf 0,74 (15%- ная уксусная кислота)| т.пл. 221 С (разложение).

Соединение (1) хорошо растворимо в ацетоне, этаноле, формамиде, диме- тилформамиде и плохо растворимо в воде, бензоле, хлороформе.

ИК-спектр (КВг, вазелиновое масло), см-- : 1600 (С-С); 1560 (C-N); 1500 (N-N); 1470 (NH3,oi-аминогруппа) 1340 (СОО, депротонированная карбоксильная группа); 1270 ().

Пример 2. Выбор оптимальных условий реак1;ии комплексообразования соединения (1) с ионами железа (11) и условий прямого комплёксонометри- ческого титрования железа (11) .

Зависимость оптической плотности .растворов от рП и соотношения концентрации - соединения формулы (1) и соли железа (it) ( см; раствор сравнения - реагент; V 25 мл) при ведена в табл. 1.

Выбор оптимального соотношения металл:лиганд для реакции комплексообразования железа (11) с соединение формулы (1) (рИ 8,8; содержание ДС1ФА 12 об.%; V 25 мл) характеризуются данными табл. 2.

Растворы соединения (1) приготовлены растворением точной навески в ди метилформамиде (ДНФ), Для анализа используют свежеприготовленные растворы FeSO и буферные растворы с рН 8 (ацетатньй буферный раствор) и рН 8 (аммиачный буферный раствор).

Данные табл. 1 и -2 показывают, что железо (1I) взаимодействует с 2- (4 -пиридил-И-оксид)азо -г-о -ами- но-/з-имидазолилпропионовой кислотой в среде 10-12%-ного Д1-1Ф при рН 8,7 - 10,0 с образованием устойчиво окрашенного (изумрудно-зеленый цвет) комплексного соединения с основным максимумом поглощения 640 нм. Моляр- ньм коэффициент погашения комплексного соединения железа с соединением

3131

(l) равен 16500. Для развития окраски достаточно 2-кратного избытка соединения.

Состав комплекса при данных условиях металл :лиганд 1:2. Константа нестойкости комплексного соединения равна О |2f 0,1 ) -10 и рассчитана исходя из того, что диссоциация комплекса протекает неступенчато. Уравнение реакции взаимодействия изумрудно- зеленого комплекса с ионами водорода может быть представлено в общем виде

HeRj + 211 if Me 2 + 2HR.

Константа равновесия этой реакции при рН 8 составляет 4,6-10 (t ь 20 С, / 0,1).

Па основании результатов спектро- фотометрического изучения взаимодействия Fe (11) с соединением (l) разПримечание. и А , - оптические плотности раствора при

максимуме поглощения 440 и 640 им,

IТаблица2

85984

работана методика комплекснометричес- кого титрования солей железа -(11).

В сравнении с 4-(2-пиридилазо)резорцином, используемым для экстракг- 5 ционно-фотометрического определения Fe (II), предлагаемое соединение позволяет анализировать Fe (П) с большой воспроизводимостью и экспрес- сностью.

Формула изобретения

2- С 4 -Пиридил-М-о кси д) аз о J - Z-c(- амино-р-имидазолилпропионов и1 кисло- та формулы

V-v1 -.т-СН2-СН-СООН

20

в качестве аналитического реагента на ионы железа (П).

Т а б , л и ц а 1

Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности в 2-(4 -пиpидшI-N-oкcид) Z-c -aминo- -имидaзoлилпpoпиoнoвoй кислоте (ИПК), которая используется как аналитический реагент на ионы железа (2+), Цель - создание соединений в ряду имидазола, позволяющих осуществить экспреес-анализ с высокой воспроизводимостью. Синтез новой ИПК в,едут из 4-аминопиридин-«- оксида и NaNO в среде 20%-ной НСР при охлаждении (0-5°С) с последующим добавлением мочевины (для удаления HNO). Затем раствор диазосоединения обрабатывают Z-г5i-aминo- з-имидaзoлил- пропионовой кислотой в растворе 5%-ного NaOH при охлаждении с последующим подкислением до рН 4. Выход 54%, т.пл. 224 С. Испытания показывают, что ионы железа (2+) реагируют с ИПК в среде 10-12%-ного диметил- формамида. при рН 8,7-10,0 с образованием устойчиво окрашенного комплексного соединения (изумрудно-зеленого цвета). ИПК позволяет определять ионы Fe (2+) с точностью в 2 раза выше известного 4-(2-пиридилазо)резорцина. 3 табл. I (Л со сх ел СО СХ)