CS256665B1

CS256665B1 - Způsob stanovení obsahu hydroxylových skupin v organických látkách

Info

Publication number: CS256665B1
Application number: CS857189A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Franc
Original assignee: Jaroslav Franc
Priority date: 1985-10-08
Filing date: 1985-10-08
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS718985A1

Abstract

Způsob stanovení -OH skupin v organických látkách, zejména v oxycelulóze kdy se stanovovaná látka, obsahující -OH skupiny nechá reagovat s roztaveným 3,5-dinitrobenzoylchloridem pří zvýšené teplotě za vzniku plynného chlorovodíku a zařízení k provádění způsobu. Rychlá a jednoduchá metoda použitelná v provozním měřítku.

Description

Vynález se týká stanovení obsahu hydroxylových skupin v organických látkách, zvláště v oxicelulóze a zařízení k provádění způsobu.

Oxycfelulosa, která se vyrábí oxidací celulosy kysličníky dusíku se v lékařství používá k zastavování kapilárního krvácení. Aby bylo možno lépe nahlédnout do průběhu technologie výroby, je třeba mít k dispozici řadu analytických metod, které by toto umožňovaly. Jedním z požadavků je zjišťování obsahu hydroxylových skupin, V literatuře nebyla nalezena metoda, která by se tímto problémem zabývala. Jediná publikovaná práce (Abranova E.A., Vysokomolekuljarnyje sojediněnija 18 (1976) 1 432 využívá výměny vodíku hydroxyskupiny za deuterium a to ještě u celulosy samotné.

Stanovení zahrnuje jak primární hydroxyskupinu, která v celulosovém řetězci nebyla zoxidována, tak také sekundární skupiny.

Z

CH

V

OH l

CH ·

OH

-CH.

^CH-0

CHJ

OH ^CH CH ^CHI

OH

CH ,CH“

COOH

Metod na stanovení -OH skupin je popsána celá řada, například monografie Veibel S.:

The Determination of hydroxyl groups, Academie Press, London anhd N. Y., 1972. Použitelné jsou jen v kapalném prostředí. Oxicelulosa se však rozpouští pou2e v louhu sodném, což vadí všem acylačním metodám. Celulosa je prakticky nerozpustná.

Vyžaduje se tedy taková metoda, která by mohla pracovat s pevnou látkou, která by byla rychlá a jednoduchá, aby jí bylo možno použít též jako analytickou provozní metodu.

Tyto požadavky splňuje metoda, která je předmětem vynálezu. Systematickým studiem bylo zjištěno, že 3,5-dinitrobenzoylchlorid reaguje s hydroxylovými skupinami také v roztaveném stavu při zvýšené teplotě. Zjištění o zmíněné reakci bylo provedeno použitím reakční termické analysy (AO 130 432).

Způsob stanovení -OH skupin v organických látkách obsahujících 0,5 až 50 % hm -OH skupin, zejména v oxyceluloze spočívá podle vynálezu v tom, že se stanovená látka obsahující -OH skupiny nechá reagovat s roztaveným 3,5-dinitrobenzoylchloridem při teplotě v rozmezí 90 až 360 °C za vzniku plynného chlorovodíku. Odštěpený chlorovodík je mírou obsahu přítomných hydroxylových skupin. Uvolněný chlorovodík je možno stanovit různým způsobem jako například jímáním v roztoku louhu o určité normalitě a zpětnou titrací, plynovou chromatografii, kolorimetricky apod.

Vzhledem k tomu, že již dříve byla vypracována metoda na stanovení -COOH skupin v oxycelulose využívající gasometrie k tomuto účelu, AO 323 335), byl měřen také v tomto případě objem uvolněného chlorovodíku v azotometru. Aby bylo možno použít stejného zařízení jako v případě stanovení -COOH skupin byla zvolena také stejná reakční teplota, tj. 260 °C.

Zařízení pro stanovení -OH skupin v organických látkách, zejména v oxycelulose spočívá podle vynálezu v tom, že je tvořena reaktorkem, do jehož převlečné zátky je vpichnuta injekční jehla, která je spojena hadičkou s azotometrem spojeným s vyrovnávací nádobkou.

Na přiloženém výkresu je znázorněno zařízení dle vynálezu, tvořené skleněným reaktorkem 2' 3° jehož převlečné zátky £ je vpichnuta injekční jehla 2· Tato jehla je silnostěnou hadičkou .6 spojena s horní částí azotometru 2· (Objem 2,6 ml, dělení po 0,02 ml). Azonometr 2 je dole na jedné straně zaslepen, na druhé straně je spojen s hadicí s vyrovnávací nádobkou 2.» Kapalínu v azotometru tvoří nasycený roztok chloridu sodného. Reaktorek 2 ^se zahřívá vyhřívacím blokem 2/ který má teplotu 260° + 2 °C.

Zahřívání se provádí v inertní atmosféře (dusík, argon). Inertní plyn pro vyplachování reaktorku 2 se odebírá z tlakové lahve.

Níže uvedené příklady ilustrují provedení podle vynálezu.

Příklad 1

Do skleněného reaktorku 2 ^se přesně odváží asi 4 mg vzorku s 25% obsahem -OH skupin. Reaktorek 2 ^se uzavře převlečnou zátkou 4_, do které se zapíchne injekční jehla 5_r kterou prochází inertní vyplachovací plyn. Ten se vhání druhou injekční jehlou 2 zapíchnutou rovněž přes převlečnou zátku 2* Vynánení vzduchu inertním plynem se provádí po dobu 5 minut. Reaktorek je přitom ponořen do vodní lázně mající teplotu místnosti. Mezitím se nastaví azotometr 2 tak, aby kapalina v něm sahala téměř k nule. Stav na azometru se po ukončeném vyfukování odečte. Poté se reaktorek 2 vloží do vyhřívacího bloku zahřátého na teplotu 260 °C a nechá se zde přesně 10 minut. Po 10 minutách se vyjme a po chvilkovém ochlazení na vzduchu se vloží na 10 minut do vodní lázně mající teplotu místnosti. Po 10 minutách se odečte objem uvolněného oxidu uhličitého. Tento objem slouží k výpočtu obsahu -COOH skupin.

Nyní se sejme převlečná zátka 4_ z reaktorku 2 ^a ke zbývajícímu vzorku se přisype přesně odvážených asi 100 mg 3,5-dinitrobenzoylchloridu, Zátka se uzavře, reaktorek 2 ^se opět vyfukuje 5 minut inertním plynem a současně temperuje ve vodní lázni na teplotu místnosti. Opět se nastaví nulová poloha na azometru a po jejím odečtení se reaktorek 2 vloží na přesně 6 minut do vyhřívacího bloku 7_, který má stále teplotu 260 °C. Poté se vyjme z bloku 2» nechá se chvíli na vzduchu volně ochladit a pak se opět vloží do vodní lázně mající teplotu místnosti, kde se ponechá 10 minut. Potom se odečte v azotometru objem uvolněného chlorovíku. Nalezený objem slouží k výpočtu obsahu hydroxylových skupin. V případě, že se pracuje s tkaninami, je nutno do reaktorku 2 vložit spirálku z ocelového drátu, aby se tato unikajícím chlorovodíkem nezdvihala z taveniny.

Metodou podle vynálezu lze z jedné navážky současně stanovit jak obsah -COOH skupin, tak -OH skupin.

Metoda je použitelná nejen pro stanovení -OH skupin v oxicelulose, ale v jakékoliv organické látce. Je jen třeba předem zjistit nejvhodnější reakční teplotu.

Výsledný obsah -OH skupin se vypočte podle rovnice:

% -0II

724,9

V (P - P) (273 + t) kde V - naměřený objem chlorovodíku v ml P = barometrický tlak v mm Hg p = tense par nasyceného roztoku chloridu sodného při dané teplotě t v mra Hg t = teplota místnosti v °C m = navážka vzorku v mg s = sušina v %

V případě, že P a p se měří v hektopascaiech, provede se výpočet podle vzorce:

% -OH

099,9

V (P - p) (273 + t).m.s, kde symboly mají výše uvedený význam.

Příklad

Do skleněného reaktorku 2 ^se obdobně jako v příkladu 1 odváží 3 mg vzorku s obsahem 38 % -OH skupin. Dále bylo postupováno shodně s příkladem 1.

V níže uvedené tabulce jsou příklady 3 až 9, kde reagují s 3, 5-dinitrobenzoylchloridem látky s různým obsahem -OH skupin za různých teplot t.

Claims

1. Způsob stanovení obsahu -OH skupin v organických látkách obsahujících 0,5 až 50 % hm -OH skupin, zejména v oxyceluloze vyznačený tím, že se stanovovaná látka obsahující -OH skupiny nechá reagovat s roztaveným 3, 5-dinitrobenzoylchloridem při teplotě v rozmezí

90 až 360 °c za vzniku plynného chlorovodíku, podle jehož obsahu se počítá obsah hydroxylových skupin.

2. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1 tvořené azotometrem a přídavným zařízením vyznačené tím, že přídavné zařízení sestává z reaktorku (3), do jehož převlečné zátky (4) je vpíchnutá injekční jehla (5) a reaktorek (3) je umístěn na vyhřívacím bloku (7).