Способ очистки ацетонитрила Советский патент 1993 года по МПК C07C253/32 C07C255/03 

(/

С

Использование: в жидкостной хроматог- рафии в качестве растворителя. Сущность: усовершенствованный способ очистки аце- тонитрила. Условия реакции; сырой ацето- нитрил кипятят 2-3 ч в присутствии окисляющего агента-карбоната калия в количестве 1-1,25 час.%, перед кипячением к исходному продукту добавляют сернокислый раствор бихромата калия ц ацетонитриле в количестве 4-5 мас.%. Очищенный продукт выделяют путем тройной перегонки, перед второй перегонкой добавляют карбонат калия, третью перегонку осуществляют в присутствии перманганатэ калия. Способ позволяет достичь 100%-ногосвето- пропускания нулевой оптической плотности при длине волны 254 нм. 2 табл. 3 ил.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для очистки в лабораторных условиях ацетонитрила, который находит применение в качестве растворителя в жидкостной хроматографии.

Целью изобретения является повышение качества.

Поставленная цель достигается указанным способом очистки ацетонитрила, заключающимся в том, что ацетонитрил кипятят в течение 2-3 ч в присутствии окисляющего агента - сернокислого раствора бихромата калия в ацетонитриле, взятого в количестве4-5 мас.% и кипячение проводят в присутствии 1-1,25 мас.% карбоната калия

С последующей тройной перегонкой, указанный окислитель добавляют и перед второй перегонкой, атретью перегонку второго дистиллята осуществляют над избытком перманганата калия, а сернокислый раствор бихромата калия в ацетонитриле получают смешиванием бихромата калия, ацетонитрила и концентрированной серной кислоты в массовом соотношении, равном 10:25; 36:55; 1.5:2,5.

Отличием данного способа является то, что в качестве окисляющего агента применяют сернокислый раствор бихромата калия в ацетонитриле в количестве 4-5 мас.%, ко- . торый добавляют перед кипячением и кипячение проводят в присутствии 1-1.25 мас.%

00

о со со ю

карбоната калия с последующей тройной перегонкой, при этом перед второй перегонкой добавляют указанный окислитель, а третью перегонку осуществляют прибавлением к полученному дистилляту, избытка перманганата калия, а сернокислый раствор бихромата калия в ацетонитриле получают смешиванием бихромата калия, ацетонит- рила и концентрированной серной кислоты в массовом соотношении, равном 10-25; 36- 55; 1,5-2,5.

Данное отличие позволяет достигнуть поставленной цели: светопропускание на длине волны 254 нм достигло 100%, а.на других длинах волн не ухудшилось.

П р и м е р 1. Способ осуществляется следующим образом. В 1 л неочищенного ацетонитрила со светопропусканием 5 % при длине волны 254 нм добавляют 10 г (мае. %) углекислого калия и подкисленного раствора бихромата калия в ацетонитриле в количестве 40-50 мл (мас.%) и кипятят р течение 2-3 ч с обратным водяным хододиль- ником.

Подкисленный раствор бихромата калия готовят следующим образом. 10-20 г бмхромата калия перемешивают с 40-50 мл ацетонитрила и 2 мл концентрированной серной кислоты в течение 1-2 мин. Раствор декантируют с осадка и добавляют в перегонную колбу.

В процессе кипячения раствор изменяет окраску из темно-оранжевой на зеленую, что свидетельствует о недостаточном количестве бихромата калия для окисления имеющихся примесей.

После кипячения ацетонитрил перегоняют с дефлегматором и прямым водяным холодильником.

К отгону вновь добавляют подкисленный раствор бихромата калия в таком же количестве и перегоняют, отбрасывая первые 150-200 мл и последние 100-150 мл.

Далее к отгону добавляют избыток (15 г) пермэнганата калия и перегоняют, отбирая среднюю фракцию.

Каждая стадия очистки контролируется по УФ-поглощению в области от 190 до 300 нм. При необходимости последнюю стадию очистки повторяют. Выход очищенного ацетонитрила 75-80 %.

Аналогично примеру 1 подкисленный раствор бихромата калия готовили перемешиванием 10,15 и 25 г. бихромата с 45 мл ацетонитрила.

Условия и результаты опытов приведены в табл.1.

В опыте 11 бихромат калия добавляли непосредственно в колбу, при кипячении происходила сильная детонация из-за прочности кристаллов, устра::мп которую оказалось невозможным ни одним из известных способов (добавление кипятильных камешков, капилляров, теплоизоляция колбы и

т.д.), Таким образом очистить ацетонитрил не удалось.

В табл.2 приведено поглощение (в единицах оптической плотности) исходного ацетонитрила и очищенного по данному

способу.

Как видно из табл.1 и 2 данный способ позволяет достичь 100%-ного светопропу- скания (нулевой оптической плотности) при длине волны 254 нм с добавлением 10-20 г

бихромата калия (оптимальное количество 15г), что превосходит прототип и соответст- - вует ацетонитрилу, выпускаемому промышленностью для жидкостной хррматографии. Добавления 5г бихромата калия при при готовлении подкисленного раствора бихромата калия недостаточно, так как светопропускание на длине волны 254 нм не достигает 100% (94%).:

Зависимость светопропускания от количества добавляемого ацетонитрила такова:

оптимальным являются 45 мл, увеличения

до 50 и 55 мл светопропускание не улучшает

и является нецелесообразным.

Способ позволяет получить ацетанитрил со светопропусканием 100% вУФ-обла- сти на длине волны 254 ни. Полное светопропускание достигается до длины волны 230 нм,

На фиг.1 - представлены спектры пропускания ацетонитрила (в 1 %), очищенного по способу прототипу 1 - исходный (ацетонитрил марки ч), 2 - ацетонитрил, перегнанный по способу-прототипу. На фиг.2 спектр пропускания ацетонитрила, очищенного данным способом; на фиг.З - спектры поглощения ацетонитрила в УФ области на длинах волн от 300 до 190 нм на различных стадиях очистки.

Условные обозначения: 1 - неочищенный ацетонитрил; 2 - ацетонитрил после 1-й перегонки; 3 - ацетонитрил после 11-й перегонки.-

Таким образом, данный способ позволяет получить ацетонитрил высокой степени чистоты, пригодный для проведения анализа ПАУ методом жидкостной хроматографии не только не уступающий по качеству ацетонитрилу марки ч (контроль), но и превосходящий его. По сравнению со способом по прототипу данный способ имеет преимущество в светопропускании на длине волны 254 нм.

Формула изобретения Способ очистки ацетонитрила от микропримесей кипячением в течение 2-3 ч, в присутствии окисляющих агентов с последующей перегонкой, отличающийся тем, что, с целью повышения качества, в качестве окисляющего агента применяют сернокислый раствор бихромата калия в ацетонитриле в количестве 4-5 мас.%, который добавляют перед кипячением и кипячение проводят в присутствии 1-1,25 мас.%

Условия процесса очистки ацетонитрила и данные по светопропусканив

:Т а б л и ц а 2

Поглощение (в единицах оптической плотности) исходного ацетонитрила и очищенного

предложенным способом

карбоната калия с последующей тройной перегонкой, при этом перед второй перегонкой добавляют указанный окислитель, а третью перегонку осуществляют прибавлением к полученному дистилляту избытка перманганата калия, при этом сернокислый раствор бихромата калия в ацетонитриле получают смешиванием бихромата калия, ацетонитрила и концентрированной серной кислоты в массовом соотношении 10-25:36- 55:1,5-2,5 соответственно.

Таблица Т