Способ определения свободных и блокированных фенолом изоцианатных групп в изоцианатах Советский патент 1993 года по МПК G01N31/16 

Изобретение относится к области исследования химических и физических свойств веществ, а именно к анализу блокированных фенолом изоцианатов. Метод позволяет определять общие изоцианатные группы в течение 10 мин.

Цель изобретения - разработка экспресс-метода определения общих изоциа- натных групп в изоцианатах, блокированных фенолом, позволяющею за счет увеличения скорости реакции амина с блокированными изоцианатными изоциа- натными группами существенно сократить время анализа, повысить точность и воспроизводимость результатов.

Поставленная цель достигается проведением реакции изоцианатов, (Зюкирован- ных фенолом, с избытком пиперидина в диметилсульфоксиде одновременно с р.чс- творением изоцианата. Избьпок пиперидина оттитровыпяется сразу же после растворения изоцианата

0,1-0,25 кг изоцианата, блокированного фенолом, растворяют в 10 мл 0,2 N раствора пиперидина в диметилсульфоксиде (реакция блокированных изоцианатных групп с пиперидином протекает за 2-3 минуты) Избыток пиперидина оттитровывается 0,1 0,2 N водным раствором хлористоводородной кислоты по индикатору бромкрезоловому пурпуровому Параллельно проводят холостой опыт без навески изоцианата

П р и м е р 1. Взаимодействие блокированных фенолом изоциэнатов с пиперидином в различных растворителях

Растворитель для определения общий изоциэнатных групп должен удовлетворять двум требованиям: хорошей растворимостью изоцианатов, максимальной скоростью реакции пиперидина с изоцианатными группами Скорость реакции пиперидина с изоцианатными группами оценивается методом ИК-спектроскопии в пблягти 1ROO 1600 гм где присутгтруют полосы валентных колебаний карбонильных групп

Ё

00

ю

4

СЛ vj

О

уретанового фрагмента (1734 и 1752 см в зависимости от используемою растворителя), замещенного карбамида (1668 см ) и изпцизнуратчсю цикла (1712 см для три- мсра голуи/юндиизоцианзт, блокированного фнмопом).

f соросгь реакции оценивается по времени 1 гче:1НОбРния полосы валентных чоле- oanvi i клрГ.оьи 1ьнлг группы уреганового фрагмсг.к IIUU.I- нриисэвления избытка зми- HS Спек геохимический ряд растворителей в соогызггтчии с увеличением скорости реакции тавлрм следующей последова- телг. fn скоЬ:-ях указана величина д/иш- трмчеекой проницаемости растворителя) толуол (2,4) - хлороформ (4,72) - тетра- гчцро| уран (7,32) гн ридин (12,3) - з емочшрил (ЗП 2) димегилформнмид (J6.5) диме.илсульфоксид (49). В соответствии с приведенными данными лучшими |Лчо водителями д.ы проведения реакции «еляе гея димегилс-ульфоксид,

П р л м е р . Определение оптимальных оловий титрования.

Дли анализа используют 2,4-толуилен- дии }оцианат, блокированный фенолом, со- u г ч о гг т п у ю щ и и ТУ 6-03-398-75 (монзус-нилуретан) и тример 2,4-толуилен- диизоцианата, блокированный фенолом по ТУ нЗ-471 81 (изоцианурат). Для полноты сьь - сзоиодных и б/юкированных i.jon ,inb. групп достаточно трехкрат- ,, 1,зГнт(а пиперидина. По теорегиче- .i ierjM максимальное содержание тЬщи) пЛ1 i ipyiin в мзоцианзтзх, Ълокиропянш-;/ олом, НУ превышает ЗП

ra,uiM оЬрзэом, избыток пиперидина можег Ььпь рассчитан по формуле:

032

„ 0,861 J 81

X - 0,215 мл или 0,00229 4г О.оЫ

моль

где О, I наседка изоцианата, г;

С ,32 iv .jcca изицианэтных групп, со- 40(ч,3 цкх в 1 г ичицианата s;

3 краткость избытка пиперидина;

42 - окоивалент изоцианатной группы;

0,861 плотность пиперидина;

81 молекулярная масса пиперидина;

X объем 3 кратного избытка пипеои- дина, мл.

Таким образом, концентрации кислоты для титрования избытка пиперидина в холостом опыте должна быть 0 1-02 N при расходе титранта 10 20 мл, принятого в объем ном анализе.

Для подбора индикагорэ точки эквивалентности записывают кривую потенциометрическою титрования холостого опыта, которая находится при рН - 6,0. Указанная область характерна для изменения окраски индикатора бромрезоловою пурпурового от синего (рН % 6 8) к желтому (рН 5,5) цвету.

ПримерЗ Определение общи, изоцианатных групп в изоцианатах, блокированных фенолом.

0.1-0,25 г изоцилнс-м (масса образца зависит от ожидаемого содержания иэоцианатных групп: 30% 0 1 г-20% - 0,15-0,20 г; 10% - 0,25 г), взвешенного с точностью ± 0,0001 г, растворяют в 10 мл 0,2 N раствора пиперидина в диметилсульфоксиде в колбе с притертой крышкой. После

растворения июцианата прибавляют 5 ка- пегь индикаторе) бримкрезолового пурпуровою (1% раствор в метилэтилкетоне) и гитруюг 0 i 0.2 N ряс i вором хлористоводородной кислоты в воде. Параллельно проводят холостой опыт be навески изоцизната. Массовая доля обацл изоцианатных групп определяется по формуле

30

- 0 х..-и)

) 4.2

М

где X - массоадч доля общих изоциэнэтных групп %.

Yx f5bt M ти.рчнга холостого опыта, мл. у - Обь- ч d комтрольнигэ опыта,

мл1

К истин is, - е. , ,( ььость раствора хлористоводородной кислоты;

М - шчоска изоциьнага, г, 4,2 - фактор пересчета, определяемый 42 100/1000.

В таблице представлены результаты определения общих изоцианатных групп в монофенилуретане и изоциану- рате известным (прототип) и предлагаемым методами,

Результаты определения общих изоцианатных групп в монофенилуретане и изоцианурате (п 5; tp -2,776)

На основании результатов, представленных в таблице, можно сделать вылод о преимуществе предлагаемого метода по сравнению с прототипом в точности, воспроизводимости и времени выполнения онализа.

Формула изобретения

Способ определения свободных и бло кировэнных фенолом изоцианатных групп

в иэоцианатах, включающий обработку анализируемой пробы избытком пиперидина в среде органического растворителя с последующим титрованием смеси неорганическим титрантом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и воспроизводимости определения, з также сокращения его длительности, в качестве растворителя используют диметилсульфоксид, в качестве титранта - 0.1-0,2 N водный раствор хлористоводородной кислоты и титрование ведут в присутствии индикатора бромкрезолового пурпурового.

Использование в области аналитической химии, при анализе блокированных фенолом изоцианатов Сущность изобретения: анализируемую пробу обрабатывают избытком пиперидина в среде диметилсульфокси- да и проводят титрование непрореагировавшего пиперидина 0.1-0,2 н. водным раствором хлористоводородной кислоты в присутствии индикатора брокре- золового пурпурового 1 табл