Мезо-2,3-диаминобутан- -диянтарная кислота в качестве комплексона Советский патент 1980 года по МПК C07C101/26 

Изобретение относится к новому ко плексону-мезо-г2,3-диамино6утан-М,Н-диянтарной кислоте формулы ИООССООН II он. сн, 1 I I - I н c-Na-(JH. которая может быть использована при анализе редких и цветных металлой, разделении их смесей, в медищине. В литературе имеются данные о Они тезе комплексонов-производных дикарбонрвых кислот, в частности описан способ получения этилендиамин- N,N-диянтарной кислоты l и меэо-2,3-дцаминобутан, N,N-дималонбвой кис лоты 2 . Известно, что комплексоны, являющиеся производными 2,3-диаминобутана обладают повышенной способностью обр зовывать прочные комплексы с ирнакш металлов 3 . Таким соединением является йовый комплексон-мезо-2,З-диаминобутан-N, -диянтарная кислота, производное 2, диаьлинобутана и янтарной кислоты. Какие-либо способы получения этого соединения и его свойства в литературе не описаны. Комплексы мезо-2,3-диаминобутан-М,Ы-диянтарной кислоты с ионами меди, никеля, кобальта и некоторых других ме таллов обладают интенсивной окраской. Это может быть использовано для фотометрического определения этих металлов Для практического использования комплексонов важна их хорошая растворимость в воде. Недостатком такого комплексона, как этилендиамин-N,М-диянтарная кислота является его небольшая растворимость в воде -0,1 г.в 100 г воды. В то же время мезо-2,3-диаминобутан-N,М-диянтарная кислота хорошо растворяется в воде -до 10 г в 100 г воды. Повышенная растворимость позволяет значительно расширить диапазон значений рН растворов, в которых протекают химические процессы с участием этого комплексона, в сторону кислой среды. Целью изобретения является расширение ассортимента крмплексонов, используемых в аналитической химии. Предлагается и качестве комплексона мезо-2,З-диаминобутан-N,N-диянтарная кислота, способ получения которой заключается в том, что дигидрохлорид мезо-2,3-диаминобутана обрабатывают д щт иеврй солью малеиновойкиспоты в слабощелочной среде при повьвценной температуре в водном растворе. Реакцию проводят в запаянной ампуле. По окончании реакции раствор упаривают подкисляют концентрированной бромисто водородной кислотой и высаживанием в смесь ацетона с метанолом получают мезо-2, 3-диаминобутан-М,н-диянтарную кислоту. Пример. В 200 МП воды р створяют при перемешивании 8,05 г (Q05 мо дигидрохлорида мезо-2,3-диаминобутана и 13,0 г (0,11 моль) малеиновой кислоты.После полного растворения добавляют твердый гидрат окиси лития до достижения рН 8-9. Полученный раствор заливают в стеклянную ампулу и запаивают. Реакцию проводят при в течение 8 ч. По окончании реакции раствор упаривают до 50 мл,подкисляют концентрированной НВг до рН 3-3,5 и высаждают в 200 мл смеси метанола с Ацетоном (1:4). Выпавший осадок, отфильтровывают, прокивают ацетоном и сушат при 80°С. Получают 10,4 г мезо-2,З-диаминобутан-N,К-диянтарной кислоты. Выход 65%. Найдено, %: С 44,82 Н 6,39,, N8,60. Вычислено,%; С 45,00/ Н 6, N 8,75, При и ионной силе 0,1 (KNO) определяют константы кислотной дис-у социации мезо-2,3-диаминобутан-М,М-диянтарной кислоты. Они равны: ,75±0,05; рК,3,64±0,02; рК;« 6,55tO,02; р1 10,,02. Коэффициенты молярной экстйнкции (f.) комплексов некоторых металлов с мезо-2,Э-диa в нoбyтaн-N,N-диянтарной кислотой (мезо-ДБДЯК) и некоторыми известными комплексонами приведены в табл. 1. . Таблица

Этилендиакмнотетрауксусная кислота, Нитрилотриуксусная кислота.

it it и Этилендиаминодиянтарная кислота.

Мезо-ДВДЯК образует значительно более окрашенные комплексы с медью, чем ЭДТА и НТА и лишь несколько .уступает ЭДДЯК. Комплексы Nf и Со с мезо-ДБДЯК окрашены наиболее интен- 45 сивно по сравнению со всеми представленными в таблице комплексона ми.

Логарифм константы устойчивосКомплексенти комплексов

константы устойчивости комплексов мезо-ДБДЯК с медью и свинцом отличаются более чем на 5 порядков, а кон- 65

Использование медо-ДБДЯК в фотометрическом анализе ряда металлов может быть более зффектнвным, чем применение известных комплексонов.

Преимущества мезо-ДВДЯК для комплелексонометрнческого определения ионов метёшлов могут быть проиллюстрированы данными, приведенными в табл. 2.

Таблица 2

станты устойчивости соответствующих комплексов ЭДТА отличаются менее чем на 1 порядок. Как известно, для успешного комплексонометрического определения одного металла в присутствии другого необходимо различие в константах устойчивости их комплексов не менее чем на 4 порядка. Таким образом, анализ пары медь-свинец не может быть выполнен с помощью ЭДТА из-за близости кон стант устойчивости ее комплексов с к(елью и свинцом. Q помощью мезо-ДБДЯК вс можно ком плексонометрическое определение киеян в присутствии значительных количес свинца (допускается 50-кратный избыток свинца, см. табл. 3). Комплексонометрическое опредёлеййе медн в присутствии большого избытка св.инца с помощью мезо-ДбДЯК в качестВозможно также использование ме-по свойствам редкоземельных элемензо-ДБДЯК при ионообменном разделениитов.

радкоземельныХ элементов. Известно, в этом случае мезо-ДБДЯК превосчто увеличение фактора разделения при-,ходит известный комплексом ЭДЦЯК,

водит к лучшему разделению близких

что показано в табл. 4. Таблица4 ве титранта. Реактивы: мезо-ДБДЯК0,01 М раствор ПАН, 1-(2-пиридилазо)-нафтол-2-0,1% раствор в этаноле) ацетатный буфер рН 3,5. Ход определения. К аналйзируёмо 4уратсвору содержамему 1-50 мг меди и не более чем 100кратный избыт&к свинца, прибавляют 5 мл ацетатного (буфера, несколькЬ ка:пель индйка гс а и титруют раствором Meso-ABAffk ;|; д рехдда розовой окраски в желтр-9|р мную. Титрованиепроводят при 70-вб С. . Реэуль гатм. рпредел(ения |меди в Ьрисутствии сдинца с нспоЛ%;Э1 ёанием мезо-ДБДЯК в качёслгве титржн б по данной методике Приведены в тш9л.3. Т at б л н ц а 3