RU2163371C2

RU2163371C2 - Method of quantitatively determining of n-substituted maleimides

Info

Publication number: RU2163371C2
Application number: RU99107994A
Authority: RU
Inventors: Р.Н. Исаев; А.В. Ишков
Original assignee: Алтайский государственный университет
Priority date: 1999-04-14
Filing date: 1999-04-14
Publication date: 2001-02-20

Abstract

FIELD: analytical methods. SUBSTANCE: method, in particular, is suitable for determining N-phenylmaleimide, N-(o-tolyl)maleimide, N-(p-tolyl)maleimide, N-(p-nitrophenyl)maleimide, and N-(1-naphthyl)maleimide. Sampled substance is hydrolyzed for 1 to 3 min in concentrated acetic acid at 20-25 C, after which optical density of solution is measured at characteristic wavelength. EFFECT: reduced operation time due to eliminated heating step. 4 tbl

Description

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам количественного определения N-замещенных малеинимидов: N-фенилмалеинимида (ФМИ), N-о-толилмалеинимида (ОТМИ), N-п-толилмалеинимида (ПТМИ), N-п-нитрофенилмалеинимида (НФМИ) и N-1-нафтилмалеинимида (НМИ). The invention relates to analytical chemistry, and in particular to methods for the quantitative determination of N-substituted maleimides: N-phenylmaleiminimide (PMI), N-o-tolyl maleimide (OMI), N-p-tolyl maleimide (PTMI), N-p-nitrophenyl maleimide (NFMI) and N-1-naphthylmaleinimide (NMI).

Известен способ количественного определения имидов путем гидролиза анализируемой пробы вещества с последующим титрованием раствором нитрита натрия [Сиггия С., Ханна Дж. Г. Количественный органический анализ по функциональным группам. М.: Химия, 1983, - с. 180.]. A known method for the quantitative determination of imides by hydrolysis of an analyzed sample of a substance followed by titration with a solution of sodium nitrite [Siggiya S., Hannah J. G. Quantitative organic analysis by functional groups. M .: Chemistry, 1983, - p. 180.].

Недостатком данного способа является низкий предел обнаружения и низкая селективность, обусловленные используемой реакцией диазотирования. The disadvantage of this method is the low detection limit and low selectivity due to the diazotization reaction used.

Из известных способов наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу (прототипом) является способ количественного определения малеинимидов путем гидролиза анализируемой пробы вещества с последующим измерением оптической плотности полученного раствора, пропорциональной содержанию малеинимида в пробе, при характеристической длине волны, при этом в качестве гидролизующего реагента используют 0,1 М хлороводородную кислоту и раствор нагревают в течение 50 мин при 80-90^oC [Патент РФ N 2106616 "Количественное определение малеинимидов", МПК⁶ G 01 N 21/78, 1998].Of the known methods, the closest in technical essence and the achieved result to the claimed method (prototype) is a method for the quantitative determination of maleimides by hydrolysis of an analyzed sample of a substance with subsequent measurement of the optical density of the resulting solution, proportional to the content of maleinimide in the sample, at a characteristic wavelength, while hydrolyzing reagent use 0.1 M hydrochloric acid and the solution is heated for 50 minutes at 80-90 ^o C [RF Patent N 2106616 "Quantity a definitive definition of maleimides, "IPC ⁶ G 01 N 21/78, 1998].

Недостатками способа являются длительность определений и необходимость нагревания анализируемых растворов. The disadvantages of the method are the duration of the determination and the need for heating the analyzed solutions.

Сущность изобретения заключается в том, что в предлагаемом способе количественного определения малеинимида путем гидролиза анализируемой пробы вещества с последующим измерением оптической плотности полученного раствора, пропорциональной содержанию малеинимида в анализируемой пробе при характеристической длине волны, гидролиз анализируемой пробы осуществляют в концентрированной уксусной кислоте при 20-25^oC в течение 1-3 мин, после чего измеряют оптическую плотность полученного раствора при характеристической длине волны.The essence of the invention lies in the fact that in the proposed method for the quantitative determination of maleinimide by hydrolysis of the analyzed sample of the substance with subsequent measurement of the optical density of the resulting solution, proportional to the content of maleinimide in the analyzed sample at a characteristic wavelength, the hydrolysis of the analyzed sample is carried out in concentrated acetic acid at 20-25 ^o C for 1-3 minutes, after which the optical density of the resulting solution is measured at a characteristic wavelength.

Техническими результатами являются сокращение времени определения, так как при проведении гидролиза в концентрированной уксусной кислоте процесс протекает за короткий (1-3 мин) промежуток времени; устранение стадии нагревания анализируемых растворов, что приводит к упрощению определений и устранению возможных потерь анализируемой пробы. The technical results are the reduction of the determination time, since during hydrolysis in concentrated acetic acid, the process proceeds in a short (1-3 min) period of time; elimination of the heating stage of the analyzed solutions, which leads to a simplification of the definitions and elimination of possible losses of the analyzed sample.

Изобретение иллюстрируется на следующих примерах определения малеинимидов. The invention is illustrated by the following examples for the determination of maleimides.

Пример 1. Построение градуировочной характеристики для фотометрического определения малеинимидов. Точную навеску малеинимида (50,0 мг) помещают в мерную колбу на 50 мл и осуществляют гидролиз в концентрированной ( ρ = 1,04 г/см³) уксусной кислоте при 20-25^oC в течение 1-3 мин. Стандартный раствор содержит 1,0 мг/мл вещества. Для построения градуировочной характеристики в десять градуированных пробирок емкостью более 20 мл помещают последовательно 0,01 мл, 0,02 мл, 0,05 мл, 0,07 мл, 0,1 мл, 0,2 мл, 0,5 мл, 0,7 мл, 0,9 мл, 1,0 мл стандартного раствора малеинимида и доводят до объема 20,0 мл концентрированной уксусной кислотой. После чего измеряют оптическую плотность полученных растворов при характеристической длине волны (таблица 1) на спектрофотометре СФ-26 в кварцевых кюветах с толщиной поглощающего слоя 1 см относительно концентрированной уксусной кислоты. Зависимость оптической плотности полученных растворов от концентрации малеинимидов приведена в таблице 2.Example 1. The construction of the calibration characteristics for the photometric determination of maleimides. An accurate weighed portion of maleinimide (50.0 mg) was placed in a 50 ml volumetric flask and hydrolysis was performed in concentrated (ρ = 1.04 g / cm ³ ) acetic acid at 20-25 ^° C for 1-3 minutes. The standard solution contains 1.0 mg / ml of the substance. To build a calibration curve, ten graduated tubes with a capacity of more than 20 ml are sequentially placed with 0.01 ml, 0.02 ml, 0.05 ml, 0.07 ml, 0.1 ml, 0.2 ml, 0.5 ml, 0 , 7 ml, 0.9 ml, 1.0 ml of a standard solution of maleimide and adjusted to a volume of 20.0 ml with concentrated acetic acid. After that, the optical density of the obtained solutions is measured at a characteristic wavelength (table 1) on an SF-26 spectrophotometer in quartz cuvettes with an absorbing layer thickness of 1 cm relative to concentrated acetic acid. The dependence of the optical density of the obtained solutions on the concentration of maleimides is given in table 2.

Пример 2. Определение ФМИ в контрольной пробе. Точную навеску сухого вещества (25,0 мг) помещают в мерную колбу на 25 мл и осуществляют гидролиз в концентрированной уксусной кислоте с образованием гидролизата - малеинамидокислоты. Получается раствор с концентрацией 1,0 мг/мл ФМИ. Далее из полученного раствора в десять градуированных пробирок емкостью более 20 мл отбирают две серии по 5 аликвот и доводят до объема 20,0 мл концентрированной уксусной кислотой. После чего измеряют оптическую плотность полученных растворов при 270 нм относительно концентрированной уксусной кислоты. Искомую концентрацию вещества находят с помощью градуировочной характеристики. Результаты определения ФМИ приведены в таблице 4. Example 2. Determination of PMI in a control sample. An exact dry matter sample (25.0 mg) is placed in a 25 ml volumetric flask and hydrolysis is carried out in concentrated acetic acid to form a hydrolyzate, maleic acid. It turns out a solution with a concentration of 1.0 mg / ml PMI. Then, from the resulting solution, in ten graduated test tubes with a capacity of more than 20 ml, two series of 5 aliquots are taken and adjusted to a volume of 20.0 ml with concentrated acetic acid. Then measure the optical density of the resulting solutions at 270 nm relative to concentrated acetic acid. The desired concentration of the substance is found using the calibration characteristics. The results of the determination of PMI are shown in table 4.

Пример 3. Определение ПТМИ в контрольной пробе. Точную навеску сухого вещества (25,0 мг) помещают в мерную колбу на 25 мл и осуществляют гидролиз в концентрированной уксусной кислоте. Получается раствор с концентрацией 1,0 мг/мл ПТМИ. Далее из полученного раствора в десять градуированных пробирок емкостью более 20 мл отбирают две серии по 5 аликвот и обрабатывают так же, как в примере 2. Оптическую плотность полученных растворов измеряют при 275 нм. Искомую концентрацию вещества находят с помощью градуировочной характеристики. Результаты определения ПТМИ приведены в таблице 4. Example 3. Determination of PTMI in the control sample. An accurately weighed dry substance (25.0 mg) was placed in a 25 ml volumetric flask and hydrolysis was carried out in concentrated acetic acid. It turns out a solution with a concentration of 1.0 mg / ml PTMI. Next, from the resulting solution in ten graduated test tubes with a capacity of more than 20 ml, two series of 5 aliquots were taken and processed in the same manner as in Example 2. The optical density of the resulting solutions was measured at 275 nm. The desired concentration of the substance is found using the calibration characteristics. The results of the determination of PTMI are shown in table 4.

Пример 4. Определение НМИ в контрольной пробе. Точную навеску сухого вещества (25,0 мг) помещают в мерную колбу на 25 мл и осуществляют гидролиз в концентрированной уксусной кислоте. Получается раствор с концентрацией 1,0 мг/мл НМИ. Далее поступают так же, как в примере 3. Оптическую плотность полученных растворов измеряют при 288 нм. Искомую концентрацию вещества находят с помощью градуировочной характеристики. Результаты определения НМИ приведены в таблице 4. Example 4. Determination of NMI in a control sample. An accurately weighed dry substance (25.0 mg) was placed in a 25 ml volumetric flask and hydrolysis was carried out in concentrated acetic acid. It turns out a solution with a concentration of 1.0 mg / ml NMI. Then, they proceed in the same manner as in Example 3. The optical density of the obtained solutions was measured at 288 nm. The desired concentration of the substance is found using the calibration characteristics. The results of the determination of NMI are shown in table 4.

В результате осуществления гидролиза малеинимидов в концентрированной уксусной кислоте образуются соответствующие малеинамидокислоты. При этом в отличие от прототипа процесс происходит за короткий промежуток времени (1-3 мин), что подтверждается данными таблицы 3, где приведена зависимость оптической плотности гидролизатов малеинимидов при длине волны максимума поглощения соответствующих малеинамидокислот от времени. As a result of the hydrolysis of maleimides in concentrated acetic acid, the corresponding maleic acid acids are formed. In this case, unlike the prototype, the process takes place in a short period of time (1-3 min), which is confirmed by the data in Table 3, which shows the dependence of the optical density of maleimide hydrolysates at a wavelength of maximum absorption of the corresponding maleic acid acids on time.

Общий характер кислотного гидролиза малеинимидов подтверждается соответствием спектральных характеристик гидролизатов, полученных в среде 0,1 М хлороводородной кислоты и в среде концентрированной уксусной кислоты (таблица 1). The general nature of the acid hydrolysis of maleimides is confirmed by the correspondence of the spectral characteristics of the hydrolysates obtained in 0.1 M hydrochloric acid and in concentrated acetic acid (table 1).

Для гидролиза малеинимидов в концентрированной уксусной кислоте не требуется нагревание растворов: процесс происходит при 20-25^oC, что приводит к упрощению определений.The hydrolysis of maleimides in concentrated acetic acid does not require heating of the solutions: the process occurs at 20-25 ^o C, which leads to a simplification of the definitions.

Предел обнаружения малеинимидов предлагаемым способом составляет в зависимости от конкретного малеинимида 0,08-0,4 мкг/мл, закон Бугера-Ламберта-Бера соблюдается при концентрациях малеинимидов от 0,5 до 50,0 мкг/мл. Относительная ошибка определения не превышает 8%. Время определения составляет 3 - 5 мин. The detection limit of maleimides by the proposed method is, depending on the specific maleimide, 0.08-0.4 μg / ml, the Bouger-Lambert-Behr law is observed at maleimide concentrations from 0.5 to 50.0 μg / ml. The relative error of determination does not exceed 8%. The determination time is 3-5 minutes.

Claims

A method for the quantitative determination of N-substituted maleinimides by hydrolysis of an analyte sample of a substance with a reagent, followed by measuring the optical density of the resulting solution proportional to the content of maleinimide in the sample at a characteristic wavelength, characterized in that concentrated acetic acid is used as a reagent, and hydrolysis is carried out at 20-25 ^o C for 1 to 3 minutes