CN108717059B - 一种滴定法测定二异松蒎基氯硼烷含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种滴定法测定二异松蒎基氯硼烷含量的方法,包括(1)氮气保护下取一定量的二异松蒎基氯硼烷溶液样品放入到盛有去离子水或蒸馏水和少量有机溶剂的容器中,差重法计算所取二异松蒎基氯硼烷溶液样品的准确重量m,向所述容器中加入酚酞指示剂,用碱溶液调节pH值至溶液呈浅粉色,振荡后浅粉色保持20‑30s不消褪,加入铬酸钾指示剂,用硝酸银溶液滴定至产生砖红色沉淀,振荡2‑4min沉淀不消失为滴定终点;(2)在不加入所述二异松蒎基氯硼烷溶液样品,而是加入与所述二异松蒎基氯硼烷溶液样品等量的有机溶剂的情况下,按照步骤(1)进行空白实验;(3)按照
Description
技术领域
本发明属于化学品检测技术领域,更具体地说,涉及滴定法测定空气中极易分解的二异松蒎基氯硼烷含量的方法。
技术背景
二异松蒎基氯硼烷是一种高效的手性还原剂,在将酮还原为相应手性醇的反应中具有广泛的应用,在医药工业中主要用于合成孟鲁斯特钠和布林佐胺等药物。二异松蒎基氯硼烷具有旋光性,在实际应用中,最具有应用价值的异构体分别为(+)-二异松蒎基氯硼烷和(-)-二异松蒎基氯硼烷。二异松蒎基氯硼烷化学性质为遇空气或水易分解,极易自燃,在应用中一般为溶解于特定溶剂中的溶液。
在已有的文献报道中,对于二异松蒎基氯硼烷含量的表征方法均为核磁法、对映异构体过量百分数法、手性HPLC法,未见文献报道滴定二异松蒎基氯硼烷含量的方法。已有的文献报道方法主要适用于实验室科学研究,需用到核磁等高端设备,测定程序复杂,且不能得出二异松蒎基氯硼烷的具体含量,而在医药工业中,二异松蒎基氯硼烷溶液依据反应物重量进行投料,因此,建立一种简单、高效测定二异松蒎基氯硼烷含量的方法具有重要的应用价值。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明主要目的是提供一种滴定法测定二异松蒎基氯硼烷含量测定的方法,该方法能够在普通实验室中,使用常见的试剂高效准确的测定二异松蒎基氯硼烷在不同溶液中的含量。
为了实现本发明的目的,本发明的技术方案如下:
一种滴定法测定二异松蒎基氯硼烷含量的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)氮气保护下取一定量的二异松蒎基氯硼烷溶液样品放入到盛有去离子水或蒸馏水和少量有机溶剂的容器中,差重法计算所取二异松蒎基氯硼烷溶液样品的准确重量m,向所述容器中加入酚酞指示剂,用强碱溶液快速调节pH值至溶液呈浅粉色,振荡直至浅粉色保持20-30s不消褪,加入铬酸钾指示剂,用硝酸银溶液滴定至产生砖红色沉淀,振荡2-4min砖红色沉淀不消失为滴定终点,记录滴定所用硝酸银溶液的体积V1,
其中,二异松蒎基氯硼烷溶液的取样装置为不与二异松蒎基氯硼烷反应的长玻璃滴管或塑料滴管;
(2)在不加入所述二异松蒎基氯硼烷溶液样品,而是加入与所述二异松蒎基氯硼烷溶液样品等量的有机溶剂的情况下,按照步骤(1)进行空白实验,记录滴定所用硝酸银溶液的体积V0,
其中,所述溶剂与所述二异松蒎基氯硼烷溶液样品中的溶剂相同;
(3)按照下式计算所述二异松蒎基氯硼烷溶液中二异松蒎基氯硼烷的含量:
其中:
Wt溶液中二异松蒎基氯硼烷的质量含量,%;
C硝酸银溶液浓度,mol/L;
M二异松蒎基氯硼烷的相对分子质量,320.75g/mol;
V1步骤(1)滴定溶液消耗的硝酸银溶液体积,ml;
V0步骤(2)滴定空白消耗的硝酸银溶液体积,ml;
m称取的二异松蒎基氯硼烷溶液重量,g。
在本发明的一个优选实施方案中,步骤(1)中所述有机溶剂与所述二异松蒎基氯硼烷溶液样品中的溶剂相同,所述二异松蒎基氯硼烷溶液、有机溶剂与去离子或水蒸馏水的体积比为1:0.5:10~1:2:30,更优选为1:0.5:25。
在本发明的一个优选实施方案中,所述强碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾水溶液,所述强碱溶液的浓度为0.5-2.00mol/L。
在本发明的一个更优选实施方案中,所述强碱溶液为浓度为1.0mol/L氢氧化钠水溶液。
在本发明的一个优选实施方案中,所述硝酸银溶液的浓度为0.01-1.00mol/L。
在本发明的一个更优选实施方案中,所述硝酸银溶液的浓度为0.1mol/L。
在本发明的一个优选实施方案中,步骤(1)中用强碱溶液快速调节pH值至溶液呈浅粉色的具体操作为在30-90秒内用强碱溶液快速调节pH值至溶液呈浅粉色。
在本发明的一个优选实施方案中,步骤(1)用硝酸银滴定至终点的判断方法为产生砖红色沉淀,振荡3min,砖红色沉淀不消失。
在本发明的一个优选实施方案中,步骤(1)中所述二异松蒎基氯硼烷溶液中二异松蒎基氯硼的含量≧0.5%。
在本发明的一个更优选实施方案中,步骤(1)中所述二异松蒎基氯硼烷溶液中二异松蒎基氯硼的含量为0.5%-70%。
在本发明的一个优选实施方案中,步骤(1)中所述二异松蒎基氯硼烷溶液样品为二异松蒎基氯硼烷在正己烷或正庚烷中的溶液。
在本发明的一个优选实施方案中,该方法中所述二异松蒎基氯硼烷为(+)-二异松蒎基氯硼烷或(-)-二异松蒎基氯硼烷。
在本发明的一个优选实施方案中,该方法还包括重复步骤(1)2-3次。
本发明方法的步骤(1)中,用强碱溶液快速调节pH值至溶液呈浅粉色表明此时溶液呈弱碱性,振荡后浅粉色保持20-30s不消褪表明二异松蒎基氯硼烷碱解完全。
本发明方法添加少量正己烷或正庚烷是为了增加二异松蒎基氯硼烷与水的接触面,进而使其与水反应生成氯化氢,加入强碱溶液促进二异松蒎基氯硼烷水解完全,并与氯化氢生成氯化钠,减少氯化氢的挥发。用硝酸银滴定氯离子含量进而推算出二异松蒎基氯硼烷的含量。
本发明通过滴定法测定二异松蒎基氯硼烷的含量,提供了一种简便高效和准确的含量测定方法,能够实现二异松蒎基氯硼烷溶液的质量控制、出厂及入库的快速准确检验,为二异松蒎基氯硼烷溶液的商业化应用提供强有力的技术支持。本发明提供的滴定法测定二异松蒎基氯硼烷的含量的方法,所用实验仪器简单,操作简便,测量精准度高。
具体实施方式
本申请发明人针对现有技术对于二异松蒎基氯硼烷含量的测定方法中存在的缺陷,发明人经过深入的研究,根据二异松蒎基氯硼烷的性质将滴定法应用于二异松蒎基氯硼烷含量的测定。本发明的方法具有实验仪器简单,操作简便,测量精准度高的优点。
本发明的方法包括步骤:一种滴定法测定二异松蒎基氯硼烷含量的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
一种滴定法测定二异松蒎基氯硼烷含量的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)氮气保护下取一定量的二异松蒎基氯硼烷溶液样品放入到盛有去离子水或蒸馏水和少量有机溶剂的容器中,差重法计算所取二异松蒎基氯硼烷溶液样品的准确重量m,向所述容器中加入酚酞指示剂,用强碱溶液快速调节pH值至溶液呈浅粉色,振荡后浅粉色保持20-30s不消褪,加入铬酸钾指示剂,用硝酸银溶液滴定至产生砖红色沉淀,振荡2-4min,砖红色沉淀不消失为滴定终点,记录滴定所用硝酸银溶液的体积V1;其中:二异松蒎基氯硼烷溶液的取样装置为不与二异松蒎基氯硼烷反应的长玻璃滴管或塑料滴管;(2)在不加入所述二异松蒎基氯硼烷溶液样品,而是加入与所述二异松蒎基氯硼烷溶液样品等量的有机溶剂的情况下,按照步骤(1)进行空白实验,记录滴定所用硝酸银溶液的体积V0,其中,所述溶剂与所述二异松蒎基氯硼烷溶液样品中的溶剂相同;(3)按照下式计算所述二异松蒎基氯硼烷溶液中二异松蒎基氯硼烷的含量:
其中:
Wt溶液中二异松蒎基氯硼烷的质量含量,%;
C硝酸银溶液浓度,mol/L;
M二异松蒎基氯硼烷的相对分子质量,320.75g/mol;
V1步骤(1)滴定溶液消耗的硝酸银溶液体积,ml;
V0步骤(2)滴定空白消耗的硝酸银溶液体积,ml;
m称取的二异松蒎基氯硼烷溶液重量,g。
本发明方法中,步骤(1)中去离子水或蒸馏水的用量需要保证二异松蒎基氯硼烷完全水解,有机溶剂用量需要保证样品与水充分接触,并且不能过多,同时考虑到实际滴定法所要配制的溶液的总体积,故一般以1ml检测样品为基准进行比例计算,例如,本发明所述的实验中去离子水或蒸馏水的用量一般是25ml。
本发明方法中,由于二异松蒎基氯硼烷对水和氧气敏感,而且二异松蒎基氯硼烷会腐蚀金属,致使测量结果无法重现,经研究发现如用注射器取样测量结果相对偏差在2%左右。因此,为了减少误差,本发明所用的二异松蒎基氯硼烷溶液的取样装置为不与二异松蒎基氯硼烷反应的长玻璃滴管或塑料滴管,并且步骤(1)中从试剂瓶取二异松蒎基氯硼烷溶液样品过程中需要在氮气保护条件下进行。优选地,用于盛放取出的二异松蒎基氯硼烷溶液样品的容器(例如,锥形瓶)是经氮气置换的。
本发明方法中,酚酞指示剂的用量根据其性质按照本行业中的常用量来定。例如本发明中,20-40ml的待滴定溶液可使用2-3滴。
本发明方法中,铬酸钾指示剂的用量根据其性质按照本行业中的常用量来定。例如本发明中,20-40ml的待滴定溶液可使用8-12滴。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。具体实施例是以本发明技术方案为前提实施的,给出了详细的实施方式和操作过程。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件进行。除非另有说明,百分比和份数按重量计。
以下为实施例中所涉及的仪器及试剂:
试剂:
正己烷、正庚烷--工业级
酚酞指示剂--1g酚酞溶于100ml无水乙醇中。
1M氢氧化钠溶液--移取饱和氢氧化钠溶液56ml,用新沸过的去离子水稀释至1000ml。
0.1M硝酸银滴定液--17.5g硝酸银溶于1000ml去离子水中,用基准氯化钠试剂标定。
仪器:
电子分析天平--精确度0.01g
锥形瓶—250ml
实施例1
对于二异松蒎基氯硼烷含量约为60%的正己烷溶液样品,采用滴定法测定二异松蒎基氯硼烷含量,其步骤如下:
(1)在250ml锥形瓶中加入25mL去离子水,再用玻璃滴管加入5滴正己烷,准确称重m1=128.34g;
(2)在氮气保护条件下用长玻璃吸管取1mL(+)-二异松蒎基氯硼烷正己烷溶液,滴加至步骤(1)中已称重的锥形瓶中的去离子水中,准确称重m2=129.21g,差重法计算加入的二异松蒎基氯硼烷溶液重量m=0.87g(即m2-m1);
(3)在步骤(2)溶液中加入3滴酚酞指示剂,在60秒内边振荡边用1M的氢氧化钠水溶液调节pH值至溶液显浅粉色,振荡直至浅粉色保持30s不消褪;
(4)加入10滴铬酸钾指示剂摇匀,用0.1011M的硝酸银溶液滴定步骤(3)溶液,直至溶液产生砖红色沉淀,振荡3min砖红色沉淀不消失为滴定终点,记录滴定所用硝酸银溶液的体积V1=16.25ml;
(5)重复前步骤(1)-(4)的操作2次,记录称取(+)-二异松蒎基氯硼烷正己烷溶液的质量m分别为1.16g和1.04g,滴定所用硝酸银溶液的体积V1依次分别为21.70ml和19.40ml;
(6)在不加入(+)-二异松蒎基氯硼烷正己烷溶液,而是加入与所述二异松蒎基氯硼烷溶液样品等量的正己烷的情况下,按照步骤(1)~(4)进行空白实验,记录滴定所用硝酸银溶液的体积V0=0.05ml;
实施例2
对于实施例1中所测定的二异松蒎基氯硼烷正己烷溶液,采用滴定法测定二异松蒎基氯硼烷含量,其步骤如下:
(1)在250ml锥形瓶中加入25mL去离子水,再用玻璃滴管加入5滴正己烷,准确称重m1=128.56g;
(2)在氮气保护条件下用注射器抽取1mL(+)-二异松蒎基氯硼烷正己烷溶液,滴加至步骤(1)中已称重的锥形瓶中的去离子水中,准确称重m2=129.49g,差重法计算加入的二异松蒎基氯硼烷溶液重量m=0.93g(即m2-m1);
(3)在步骤(2)溶液中加入3滴酚酞指示剂,在2-10min内边振荡边用1M的氢氧化钠水溶液调节pH值至溶液显浅粉色,振荡直至浅粉色保持30s不消褪;
(4)加入10滴铬酸钾指示剂摇匀,用0.1011M的硝酸银溶液滴定步骤(3)溶液,直至溶液产生砖红色沉淀,振荡3min砖红色沉淀不消失为滴定终点,记录滴定所用硝酸银溶液的体积V1=16.95ml;
(5)重复前步骤(1)-(4)的操作2次,记录称取(+)-二异松蒎基氯硼烷正己烷溶液的质量m分别为1.13g和1.08g,滴定所用硝酸银溶液的体积V1依次分别为20.80ml和19.55ml;
(6)在不加入(+)-二异松蒎基氯硼烷正己烷溶液,而是加入与所述二异松蒎基氯硼烷溶液样品等量的正己烷的情况下,按照步骤(1)~(4)进行空白实验,记录滴定所用硝酸银溶液的体积V0=0.05ml;
(7)按照公式:计算二异松蒎基氯硼烷正己烷溶液中二异松蒎基氯硼烷的含量,三次测量值分别为58.9%,59.5%,58.6%,其平均值为59.0%,相对极差为1.53%,与实例1测得结果的相对偏差为2.32%。
实施例3
对于二异松蒎基氯硼烷含量约为60%的正庚烷溶液样品,采用滴定法测定二异松蒎基氯硼烷含量,其步骤如下:
(1)在250ml锥形瓶中加入25mL去离子水,再用玻璃滴管加入5滴正庚烷,准确称重m1=129.51g;
(2)在氮气保护条件下用长玻璃吸管取1mL(+)-二异松蒎基氯硼烷正庚烷溶液,滴加至步骤(1)中已称重的锥形瓶中的去离子水中,准确称重m2=130.43g,差重法计算加入的二异松蒎基氯硼烷溶液重量m=0.92g;
(3)在步骤(2)溶液中加入3滴酚酞指示剂,在60秒内边振荡边用1M的氢氧化钠水溶液调节pH值至溶液显浅粉色,振荡直至浅粉色保持30s不消褪;
(4)加入10滴铬酸钾指示剂摇匀,用0.1011M的硝酸银溶液滴定步骤(3)溶液,直至溶液产生砖红色沉淀,振荡3min砖红色沉淀不消失为滴定终点,记录滴定所用硝酸银溶液的体积V1=17.20ml;
(5)重复前步骤(1)-(4)的操作2次,记录称取(+)-二异松蒎基氯硼烷正庚烷溶液的质量m分别为1.11g和1.02g,滴定所用硝酸银溶液的体积V1依次分别为20.75ml和19.05ml;
(6)在不加入(+)-二异松蒎基氯硼烷正庚烷溶液,而是加入与所述二异松蒎基氯硼烷溶液样品等量的正庚烷的情况下,按照步骤(1)~(4)进行空白实验,记录滴定所用硝酸银溶液的体积V0=0.05ml;
实施例4
对于实施例3中所测定的二异松蒎基氯硼烷正庚烷溶液,按比例将其稀释为含量30%的样品,采用滴定法测定二异松蒎基氯硼烷含量,其步骤如下:
(1)在250ml锥形瓶中加入25mL去离子水,再用玻璃滴管加入5滴正庚烷,准确称重m1=131.77g;
(2)在氮气保护条件下用长玻璃吸管取2mL(+)-二异松蒎基氯硼烷正庚烷溶液,滴加至步骤(1)中已称重的锥形瓶中的去离子水中,准确称重m2=133.43g,差重法计算加入的二异松蒎基氯硼烷溶液重量m1=1.66g(即m2-m1);
(3)在步骤(2)溶液中加入3滴酚酞指示剂,在45秒内边振荡边用1M的氢氧化钠水溶液调节pH值至溶液显浅粉色,振荡直至浅粉色保持30s不消褪;
(4)加入10滴铬酸钾指示剂摇匀,用0.1011M的硝酸银溶液滴定步骤(3)溶液,直至溶液产生砖红色沉淀,振荡3min砖红色沉淀不消失为滴定终点,记录滴定所用硝酸银溶液的体积V1=15.50ml;
(5)重复前步骤(1)-(4)的操作2次,记录称取(+)-二异松蒎基氯硼烷正庚烷溶液的质量m分别为1.76g和1.84g,滴定所用硝酸银溶液的体积V1依次分别为16.50ml和17.25ml;
(6)在不加入(+)-二异松蒎基氯硼烷正庚烷溶液,而是加入与所述二异松蒎基氯硼烷溶液样品等量的正庚烷的情况下,按照步骤(1)~(4)进行空白实验,记录滴定所用硝酸银溶液的体积V0=0.05ml;
实施例5
对于实施例3中所测定的二异松蒎基氯硼烷正庚烷溶液,按比例将其稀释为含量0.5%的样品,采用滴定法测定二异松蒎基氯硼烷含量,其步骤如下:
(1)在250ml锥形瓶中加入25mL去离子水,再用玻璃滴管加入5滴正庚烷,准确称重m1=132.61g;
(2)在氮气保护条件下用长玻璃吸管取5mL(+)-二异松蒎基氯硼烷正庚烷溶液,滴加至步骤(1)中已称重的锥形瓶中的去离子水中,准确称重m2=137.05g,差重法计算加入的二异松蒎基氯硼烷溶液重量m1=4.44g(即m2-m1);
(3)在步骤(2)溶液中加入3滴酚酞指示剂,在35秒内边振荡边用1M的氢氧化钠水溶液调节pH值至溶液显浅粉色,振荡直至浅粉色保持30s不消褪;
(4)加入10滴铬酸钾指示剂摇匀,用0.0105M的硝酸银溶液滴定步骤(3)溶液,直至溶液产生砖红色沉淀,振荡3min砖红色沉淀不消失为滴定终点,记录滴定所用硝酸银溶液的体积V1=6.55ml;
(5)重复前步骤(1)-(4)的操作2次,记录称取(+)-二异松蒎基氯硼烷正庚烷溶液的质量m分别为5.23g和5.58g,滴定所用硝酸银溶液的体积V1依次分别为7.55ml和8.05ml;
(6)在不加入(+)-二异松蒎基氯硼烷正庚烷溶液,而是加入与所述二异松蒎基氯硼烷溶液样品等量的正庚烷的情况下,按照步骤(1)~(4)进行空白实验,记录滴定所用硝酸银溶液的体积V0=0.05ml;
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种滴定法测定二异松蒎基氯硼烷含量的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)氮气保护下取一定量的二异松蒎基氯硼烷溶液样品放入到盛有去离子水或蒸馏水和少量有机溶剂的容器中,差重法计算所取二异松蒎基氯硼烷溶液样品的准确重量m,向所述容器中加入酚酞指示剂,用强碱溶液快速调节pH值至溶液呈浅粉色,振荡后浅粉色保持20-30s不消褪,加入铬酸钾指示剂,用硝酸银溶液滴定至产生砖红色沉淀,振荡2-4min砖红色沉淀不消失为滴定终点,记录滴定所用硝酸银溶液的体积V1;
其中,二异松蒎基氯硼烷溶液的取样装置为不与二异松蒎基氯硼烷反应的长玻璃滴管或塑料滴管;
(2)在不加入所述二异松蒎基氯硼烷溶液样品,而是加入与所述二异松蒎基氯硼烷溶液样品等量的有机溶剂的情况下,按照步骤(1)进行空白实验,记录滴定所用硝酸银溶液的体积V0,
其中,所述溶剂与所述二异松蒎基氯硼烷溶液样品中的溶剂相同;
(3)按照下式计算所述二异松蒎基氯硼烷溶液中二异松蒎基氯硼烷的含量:
其中:
Wt溶液中二异松蒎基氯硼烷的质量含量,%;
C硝酸银溶液浓度,mol/L;
M二异松蒎基氯硼烷的相对分子质量,320.75g/mol;
V1步骤(1)滴定溶液消耗的硝酸银溶液体积,ml;
V0步骤(2)滴定空白消耗的硝酸银溶液体积,ml;
m称取的二异松蒎基氯硼烷溶液重量,g;
步骤(1)中所述有机溶剂与所述二异松蒎基氯硼烷溶液样品中的溶剂相同,所述二异松蒎基氯硼烷溶液、有机溶剂与去离子水或蒸馏水的体积比为1:0.5:10~1:2:30;所述二异松蒎基氯硼烷溶液样品为二异松蒎基氯硼烷在正己烷或正庚烷中的溶液。
2.根据权利要求1所述的滴定法测定二异松蒎基氯硼烷含量的方法,其特征在于,所述二异松蒎基氯硼烷溶液、有机溶剂与去离子水或蒸馏水的体积比为1:0.5:25。
3.根据权利要求1所述的滴定法测定二异松蒎基氯硼烷含量的方法,其特征在于,所述强碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾水溶液,所述强碱溶液的浓度为0.10-2.00mol/L。
4.根据权利要求1所述的滴定法测定二异松蒎基氯硼烷含量的方法,其特征在于,步骤(1)中用强碱溶液快速调节pH值至溶液呈弱碱性的具体操作为在30-90秒内用强碱溶液快速调节pH值至溶液呈浅粉色。
5.根据权利要求1所述的滴定法测定二异松蒎基氯硼烷含量的方法,其特征在于,步骤(1)用硝酸银滴定至终点的判断方法为产生砖红色沉淀,振荡3min,砖红色沉淀不消失。
6.根据权利要求1所述的滴定法测定二异松蒎基氯硼烷含量的方法,其特征在于,步骤(1)中所述二异松蒎基氯硼烷溶液中二异松蒎基氯硼的含量≧0.5%。
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