Способ количественного определения хлорангидридов арил(алкан)-сульфокислот Советский патент 1993 года по МПК G01N31/16 

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам количественного определения хлорангйдридов сульфокислот и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение точности, ускорение анализа, а также расширение диапазона анализируемых сульфохлоридов, включающего арил- и ал- кансульфохлориды.

Поставленная цель достигается использованием расплава гидрата NaFс добавкой SbFs вместо .водного раствора фторида металла. Анализируемая проба арил-, алкан- сульфохлорида вводится в расплав гидрата фторида натрия с добавкой (3-5 мае. %) ЗЬРз

при комнатной температуре. Через 5-10 минут реакционная смесь растворяется в 5-10 мл органического растворителя (например, диэтилового эфира), и анализируется гаэо- хроматографически на содержание арил-, алкансульфофторида качественно или количественно по внутреннему стандарту (ал- кан-нормального строения).

Процесс протекает по следующей схеме:

RS02Ct + NaF - RSOaF + NaC

Ускоряющее действие добавок ЗЬРз состоит в активации сульфохлорида:

RS02CI-J-SbF3- RS02+x

+NaF х SbFaCf - RS02F + SbF3 + NaCI

00

о ел ы

00

ы

Существенным отличием заявляемого способа от известного является:

1. Использование простого в приготовлении состава, содержащего расплав гидра- та фторида натрия tnn.° 41 °С) с добавками 3-5 мас.% ЗЬРз. Состав применяется в небольшом 2-2,5-кратном весовом избытке по отношению к анализируемому сульфохло- риду.

2. Высокая скорость анализа (10-15 ми- нут) и отсутствие трудоемких процедур.

. Изобретение иллюстрируется следующими примерами.в

Пример 1. Способ хроматографиче- ского определения сульфохлорида осущест- вляется с помощью хроматографа ЛХМ-8МД № 5.

Условия анализа:

1. Газ-носитель - гелий, скорость расхода -30-40 мл/мин.

2. Скорость потока водорода в пламенно-ионизационном детекторе - 30-40 мл/мин.,

3. Температура на вводе пробы 100- 175°С.

4. Температура колонки 70-160°С.

5. Внутренний стандарт СпН2гн-2.

6. Колонка 1 м х 3 мм с 10% по весу силикона SE-30 на хромосорбе.

Ошибка определения сульфохлоридов составляет 2-6%, общее время анализа ID- 15 мин. Смесь, содержащую метан-, этан- и пропансульфохлориды обрабатывают 10 г состава с содержанием ЗЬРз 0,3 г. Полученную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 10 мин с помощью магнитной мешалки. Добавляют 10 мл диэ- тилового эфира с внутренним стандартом и встряхивают. Отбор пробы осуществляют из органического слоя с помощью микрошпри- ца и анализируют хроматографически. Время хрОматографирования - 2-5 мин. Полученные данные представлены в табл.1.

Пример 2. Анализируемую смесь, содержащую метан-, этан- и пропансуль- фохлориды обрабатывают 10 г состава с содержанием ЗЬРз - 0,5 г. Полученную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 10 минут с помощью магнитной мешалки. Добавляют 10 мл диэтилового эфира с внутренним стандартом и встряхивают. Отбор1лробы осуществляют из орга- нического слоя с помощью микрощприцз и анализируют хроматографически (условия см.пример 1). Время хроматографирования 2-5 мин. Полученные данные представлены в табл.1. Выхрд сульфофторида - 99,9%.

„ П р и м|е р 3. Анализируемую смесь (см.пример .обрабатывают 10 г состава с содержанием ЗЬРз - 0.7 г. Время анализа 10 мин. Полученные данные представлены в табл.1.

Из приведенных примеров 1-3 видно, что в случае анализа алифатических сульфохлоридов оптимальное содержание ЗЬРз в составе - 5%.

Пример 4. Анализируемую смесь (см.пример 1) обрабатывают 10 г состава с содержанием ЗЬРз - 0,5 г. Время перемешивания 5 минут. Полученные данные представлены в табл.1,

Пример 5. Анализируемую смесь (см;пример 1) обрабатывают 1-0 г состава с содержанием ЗЬРз-0,5 г. Время перемешивания 15 мин. Полученные данные представлены в табл.1.

Из приведенных примеров 2,4, 5 видно, что оптимальное время перемешивания анализируемой пробы - 10 мин.

Пример 6. К навеске 1,14 г(0,01 моль) метансульфохлорида прибавили 0,78 г (0,01 моль) гидрата фторида натрия с добавкой ЗЬРз-5 мас.%. Время перемешивания - 10 мин. Найдено метансульфохлорида - 1,05 г, ошибка - 8%.

П р и м е р 7. К навеске 1,14 г (0,01 моль) метансульфохлорида прибавили 0,94 (0,012 моль) гидрата фторида натрия с добавкой ЗЬРз - 5 мас.%. Время перемешивания - 1.0 мин. Найдено метансульфохлорида- 1,12, г, ошибка - 2%.

ПримерВ, К навеске 1,14 г (0,01 моль) метансульфохлорида прибавили 1,17 г (0,015 моль) гидрата фторида натрия с добавкой ЗЬРз-5 мас.%. Время перемешивания-. 10 мин. Найдено метансульфофторида - 1,13 г, ошибка-1%.

Из приведенных примеров 6, 7, 8 следует, что максимальный выход сульфофтори- дрв достигается при 1,5-кратном молярном избытке состава по сравнению с сульфохло- ридом,

П р и м е р 9 . Анализируемую смесь, содержащую 1,77 г (0,01 моль) .бензолсульфохлорида, 1-,90 г(0,01 моль) п-толуолсуль: фохлорида и 1,90 г (0,01 моль) фенилметанеульфохлорида обработали 3,51 г (0,045 моль) гидрата фторида натрия с добавкой ЗЬРз - 3%. Выход сульфофтори- дов - 99%. Время перемешивания - 10 мин. Полученные данныёспредставлены в табл.2.

Из примера 9 видно, что способ анализа применим в случае арилсульфохлоридов и оптимальные условия достигаются при со- держании в составе ЗЬРз - 3%.

Пример 10. К навеске 1,14 г (0,014 моль) метансульфохлорида прибавили 1,17 г (0,015 моль) гидрата фторида натрия с добавкой ЗЬРз - 5 мас.%. Полученную смесь перемешивают при комнатной температуре

в течение 10 мин с помощью магнитной мешалки. Добавляют 10 мл хлороформа с внутренним стандартом и встряхивают. Отбор пробы осуществляют из органического слоя с помощью микрошприца и анализируют хроматогрзфически. Время хроматогра- фирования - 2-5 минут. Найдено метансульфофторида - 1,13 г, ошибка - 1 %,

Пример 11. К навеске 1,14 г (0,01 моль) метансульфохлорида прибавили 1,17 (0,015 моль) гидрата .фторида натрия с добавкой ЗЬРз - 5 мас.%. Полученную смесь перемеш ивают при комнатной температуре в течение 10 минут с помощью магнитной мешалки. Добавляют 10 мл бензола с внутренним стандартом и встряхивают. Отбор пробы осуществляют из органического слоя с помощью микрошприца и анализируют хроматографически. Время хроматографи- рования - 2-5 мин; Найдено метансульфофторида - 1,15 г, ошибка - 1 %.

Из приведенных примеров 8, ТО, 11 следует, что для экстракции сульфофторида из реакционной смеси могут применяться различные гидрофобные растворители.

Преимущества способа:

1. Универсальность, заключающаяся в возможности анализа различных арил-, ал- кансульфохлоридов и их смесей. Индивиду- альные сульфофториды химически

0

5

устойчивы, характеризуются заметнр различающимися временами удерживания при хроматографировании. что позволяет их надежно идентифицировать и количественно анализировать в различных смесях,

2. Высокая точность определения суль- фохлоридов (ошибка составляет 2-6%).

3. Воспроизводимость результатов при длительном хранении анализируемой пробы.

4. Низшие пробы времени (10-15 мин) в сочетании с отсутствием трудоемких операций..

, Положительный эффект от использования изобретения усматривается в возможности количественно анализировать как арил-, так и алкансульфохлориды с точностью до 6% в течение 10-25 мин.

Формул а изобретения Способ количественного определения хлорангидридов арил(алкан)-сульфокислот путем обработки анализируемой пробы реагентом, экстракцией органическим раство-;

рителем и хроматографированием;. экстракта, о т л и ч а ю щ и И с я тем, что, с

целью повышения точности и сокращения длительности определения, в качестве реагента используют гидрат фторида натрия.

содержащий 3-5 мас.% фторида сурьмы.

. ,Та б л и ц а 1

Использование: в аналитической химии. Сущность изобретения: количественное определение хлора.нгидридов арил(алкан)- сульфокислот проводят путем перевода их в сульфофториды, обработкой гидратом фторида калия, содержащим 3-5 мас.% фторида сурьмы. 2 табл.