Производные азобензолазороданина как реагенты для фотометрического определения благородных и тяжелых металлов и способ фотометрического определения благородных и тяжелых металлов Советский патент 1989 года по МПК C07D277/54 G01N21/77 

СП ел

Изобретение касается гетероциклических соединений , в частности, (бензолазобензолазо)роданина, (3,4-оксисульфобензолазобензолазо)роданина и (4-сульфобензолазо-2-оксибензол-5-азо) роданина как реагентов для фотометрического определения благородных и тяжелых металлов и способа их фотометрического определения, может найти применение в аналитической химии. Цель - создание новых соединений указанного класса, позволяющих повысить чувствительность и экспрессность метода. Синтез ведут реакцией азосочетания с солями диазония соответствующих ароматических аминов 4-аминоазобензола

а)C₁₅H₁₁N₅S₂O, выход 80%, б)C₁₅H₁₁N₅SO₅, выход 70%, в)C₁₅H₁₁N₅O₅S, выход 70%. Способ фотометрического определения благородных и тяжелых металлов с помощью новых реагентов в присутствии избытка поверхностно-активного вещества - цетилпиридиний хлорида позволяет повысить чувствительность определения в 5-10 раз и сократить время анализа до 5-10 мин. 2 с.п.ф-лы,2 табл.

Изобретение относится к химии, а именно к новым химическим соединениям - производным азобензолазороданина как реагентам для фотометрического определения благородных и тяжелых металлов, а также к способу фотометрического определения благородных и тяжелых металлов, и может найти при- в аналитической химии.

Целью изобретения является создание и использование новых производных азобензолазороданина и качестве реагентов для фотометрического определения благородных и тяжелых металлом, позволяющих повысить чувствительность и экспрессивность способа.

Пример 1. Получение бензол- азобензолазороданина (БАБАР) формулы

-Y-:NH -N N-O-N NA Лд

31505

К свежеприготовленному раствору 8,4 г (0,06 моль) родамина в 50 мл 50%-пого спирта и 10 мл 10%-ной NaOH охлажденному до 0-5°С, приливают при постоянном перемепшвании по частям раствор соли диазония аминоазобензола 12 г (0,06 моль). Через 5-10 мин реакционная смесь становится красной После добавления диазония реакционную смесь при охлаждении выдерживают еще в течение 1 ч. Добавляют 3 М НС1 до рН 4-7 (по универсальной индикаторной бумаге). Через 30 мин продукт отфильтровывают, затем переосаждают из ще- лочных растворов, промывают несколько раз водой и сушат на воздухе. Выход 80%.

Индивидуальность полученного продукта устанавливают методом бумажной и колоночной хроматографии с использованием целлншозы (целлюлоза мелкокристаллическая ЛК). В качестве подвижной фазы используют воду и 0,01 М НС1. На хроматограмме (колонке) на- блюдают одну окрашенную в желтый цвет зону. Исходные продукты и продукты разложения имеют соответственно светло-желтую, розовую и коричневую окраску.

Для идентификации полученного соединения используют данные элементног анализа, представленные в табл. 1. На наличие в молекуле реагента ядра родамина, содержащего характер.- ную на благородные металлы группу, указывает то, что полученный реагент дает окрашенные соединения с благородными металлами, при этом переход окраски от желтой в розовую. Резкое углубление окраски реагента в сильно-кислых средах (переход ок- раски от желтой в сине-фиолетовую) может указывать на наличие азогруппы в молекуле соединения с удлиненной й -злектронной сопряженной системой.

Пример 2. Получение (3,4-ок- сисульфобензалазобензолазо)роданина (сульфофенолазобензолазороданин, СФАВЛР) формулы

но о j

H03S-Q-N N-4 -N N- 4 л

- О

К свежеприготовленному раствору 8,4 г (0,06 моль) роданина в 50 мл 50%-ного спирта и 10 мл 10%-ной NaOH, охлажденному до , при постоянном

0 5 0

5 0 5

Q

перемешивании по частям приливают раствор соли диазония 17,4 г (0,06 моль) 4-аминоазо-3,4-оксисуль- фобензола. Реакционная смесь окрашивается в красно-коричневый цвет. Реакционную смесь выдерживают в течение 1 ч при охлаждении. Добавляют 3 М НС1 до рН 1-2 (по универсальной индикаторной бумаге). Через 1 ч продукт отфильтровывают, затем переосаждают из щелочных растворов, промывают водой на фильтре и сушат на воздухе. Выход 70%.

Индивидуальность продукта устанавливают методами бумажной и колоночной хроматографии и с использованием целлюлозы. В качестве подвижной фазы используют воду и 0,01 М НС1. Па хро- матограммах и кол онке наблюдают одну окрашенную в желто-оранжевый цвет зону, исходные продукты и продукты разложения имеют желтую, розовую, коричневую окраску. Для идентификации полученного соединения используют данные элементного анализа(табл.1)

На наличие в молекуле реагента ядра роданина, содержащего характерную на благородные элементы группу, указывают цветные реакции реагента с благородными металлами (переход ок- раСки от желто-оранжевой в бордовую). Полученное азосоединение резко углубляет окраску в сильнокислых средах (7-10 М HjSO), что может указывать на наличие азогрупп в молекуле реагента с удлиненной « -электронной сопряженной системой.

П р и М е р 3. Получение (4-суль- фобензолазо-2-оксибензол-5-азо)роданина (сульфобензолазофенолазороданин, СБАФАР) формулы

НО.

HOjS°ХГз

5

чч

s

к свежеприготовленному раствору 8,4 г (0,06 моль) роданина в 50 мл 50%-ного спирта и 10 мл 10%-ной NaOH, охлажденному до 0-5°С, при постоянном перемешивании по частям прибавляют раствор соли диазония 17,4 г (0,06 моль) 5-амино-2-оксибензолазо- 4-сульфобензола. Реакционную массу выдерживают в течение 1 ч при охлаждении. Добавляют 3 М НС1 до рН 1-2 (по универсальной индикаторной бумаге) . Через 1,5 ч продукт отфильтро- вьгаают затем переосаждают из щелочных pacTuopoB, промывают водой на фильтре и сушат на воздухе. Выход - 70%.

Индивидуальность продукта устаналивают методами бумажной и колоночн хроматографии. Подвижная фаза - вод или 0,01 М НС1.

На хроматограммах и колонке наблюдают одну окрашенную в желто- оранжевый цвет зону, исходные про- дукты и продукты разложения имеют желтую, розовую, коричневую окраску Для идентификации полученного соединения используют данные элементного анализа (табл. 1).

На наличие в молекуле реагента ядра роданина, содержащего характерную на благородные элементы группу, указывают цветные реак1Д1и реагента с благородными металлами (переход окраски от желто-оранженого в бордовую) . Полученное соединение резко углубляет окраску в сильно-кислых средах (7-10 М Hj,SO), что может указывать на наличие азогрупп в молекуле реагента с удлиненной 1Г -элетронной сопряженной системой.

П р и М е р 4. Фотометрическое определение золота с СБАФАР формулы

НО р.

М ЛА

S S

В мерную колбу емкостью 5 мл вводят 0,2 мл 0,6-10 М раствора реагента, 1 мл 0,5 М НС1, раствор золота 0,05-1,6 мкг, добавляют 0,4 мл З Ю М раствора цетилпири- динийхлорида, доводят до метки. Нагревают 5 мин при 50°С на водяной бане, охлаждают и измеряют оптическую плотность при 530 им в кювете 1 см, против холостого опыта.

Пример 5. Фотометрическое определение ртути с БАБАР формулы

HOjS /)

нмЧ

.В мерную пробирку емкостью 5 мл вводят раствор ртути 0,5-10 мкг, приливают 0,2 мл 0,5-10- М раствора реагента, доводят почти до метки фосфатным буферным раствором с рН 9,2, добавляют 0,2 мл М раствора цетилпиридинийхлорида, доводят до

й

5059376

метки, встряхивают. Через 5 МИЕ{ измеряют оптическую плотность при 680 мм, 1 1 см, против холостого опыта.

П р и М е р 6. Фотометрическое определение родия с СБДФАР формулы

НО

OV-TSJH to

r

S Ь

в мерную пробирку емкостью 5 мл вводят 0,25 мл 0,5-10- М раствора

JJ реагента, раствор родия 1-20 мкг, 0,2 мл 2 М НС1, 0,2 мл 15 М СН,СООН, встряхивают, добавляют 0,4 мл 3-10- М раствора цетилпиридинийхлорида, нагревают на водяной бане при 70°С в

20 течение 10 мин, охлаждают, доводят до метки и фотометрируют при 530 нм, 1 1 см, против xojiocToi o опыта. Пример 7. Фотометрическое определение рутения с СБДФАР формулы

на

Т

H03SHQ N -NHg

В мерную колбу емкостью 5 мл вводят 0,25 мл 0, М раствора реагента, раствор рутения 0,5-10 мкг, 0,4 мл 2 М НС1, 0,5 мл 15 М СН,СООН, встряхивают, добавляют 0,4 мл 3 к М раствора цетилпиридинийхлорида, нагревают при 70°С на водяной бане в течение 10 мин, охлаяадают, доводят до метки и фотометрируют при 530 нм, 1 1 см, прот ив холостого опыта.

Сравнительные характеристики реагентов для фотометрического опреде- ения благородных и тяжелых .металлов приведены в табл. 2.

Преимуществами предлагаемого способа по сравнению с известными является высокая чувствительность определения тяжелых и благородных металлов. По сравнению, например, с известными способами чувствительность определения по предлагаемому с азосоединени- ями на основе производных аминоазо- бензола и роданина в присутствии поверхностно-активных веществ увеличивается в 5-10 раз. В случае тяжелых элементов, а также Pd, Аи резко возрастает контрастность цвет1тых реакций. В случае благородных металлов

и прежде всего для наиболее трудно- определяеьплх Ru, Rh, наряду с увеличением чувствительности отмечается также значительное увеличение скорое- ти реакции, при этом время достижения равновесия соответствует 5-10 мин вместо 60 мин, как, например, в случае сульфохлорфенолазороданина. Это обстоятельство имеет особо важное практическое значение, учитывая высокую кинетическую инертность комплексов платиновых металлов в реакциях комплексообразования с органическими реагентами.

25

ормула изобрете.ния

РЛ Яз

де при R,, .Rj и Rj-атом водорода,

v

группа- }- ч. Л„ S 5

п - находится в п- положении бензольного кольца , или при R , - гидрокси- 35 группа, R - сульфогруппа и R - атом водорода, группа

0

30

находится в п- положении бензольного коль- ца, или при R ( - атом водорода, R - сульфогруппа и R 5 - гидроксигруппа, группа

V«

.дЛд

находится в м- положении бензольного кольца

как реагенты для фотометрического определения благородных и тяжелых металлов.

-Vs

5

5

0

0

5

где при R,, R и R - атом водорода,

группа

Ag

находится в.п- положении бензольного кольца, или при R - гидрокси- группа, R - сульфогруппа, R 5 - атом водорода, группа

находится в п- положении бензольного кольца или при R - атом водорода, R - сульфо- группа и R, - гидроксигруппа,

групп -Т 1яЛ.Лс S

находится в м- положении бензольного кольца,

и определение ведут в присутствии избытка катионного поверхностно- активного вещества, такого как цетил- Щ1ридинийхлорид.

Реагент

Заказ 5389/25

Тираж 352

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Таблица 1

Подписное