Файл: Аймухамедова Г.Б. Пирролидонкарбоновая кислота (свойства, применение, способы ее получения и определения).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.08.2024

Просмотров: 74

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

П р о д о л ж и т е л ь н о с ть анализа по данному методу не пре­ вышает 0,5—1,0 ч, что отличает его от известных косвенных способов количественного определения рассматриваемой кис­ лоты. В случае низких значений угла удельного вращения,

например, при содержании П К 0,1 г/100 мл раствора в

пробу

добавляется 0,5—1 мл 40%-ного

раствора NaOH

до рН

1—9,

и объем пробы

доводится до метки (например,

50 мл), при

этом показания

а увеличиваются

примерно до 0,3° в

трубке

на 4 дм.

 

 

 

 

Глутаминовая кислота извлекается с катионита 1 н. раст­ вором аммиака и может быть определена известными метода­ ми (см. схему) .

Раствор (50 мл) с 0,2— 1%-ной глутаминовой и до 10% пирролидонкар­ боновой кислот

Перколяцип

через КУ-2

в Н-форме

(25—50 мл

попита)

 

Фильтрат

1

Промывка КУ-2 водой (50—100 мл)

 

 

Водный

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

Десорбция

глутаминовой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кислоты

(4%-ный

нейт-

 

 

 

 

 

 

ральный раствор NH4 OH)

 

 

 

Определение

пир­

 

 

 

I

 

 

Аммиачный

 

Регенерация

КУ-2 (4%

 

элюат

 

ролидонкарбоновой

 

 

 

 

ный HCI)

 

 

 

 

 

 

 

кислоты

известны­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ми методами

 

 

 

Определение

глутаминовой

кислоты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

известными

методами

 

 

 

Рис.

37. Схема ионообменного разделения глутаминовой и

 

 

 

 

пирролидонкарбоновой

кислот.

 

 

 

Например,-

определенный

объем

(40 мл) маточника от

кристаллизации

пирролидонкарбоновой

кислоты

разбавляет ­

ся

водой

(до 100 мл)

 

и фильтруется

через катионит

КУ-2—

8 ч С ( « 7 0 мл), затем

смола промывается водой, а фильтрат

и

промой

собираются

(250 мл раствора

р Н 1,9).

Содержание

пирролидонкарбоновой

кислоты

определяется

поляриметри­

чески на сахариметре

 

СУ-1 в трубке 4 дм. Н а б л ю д а е м ы й угол

94


81 83 85 87 .и. г,-о

Рис. 38. Изменение концентрации сухих веществ в фильтрате АВ-17 при пропускании смеси кислот.

вращения равен 11,9°, количество пирролидонкарбоновой кис­ лоты в 100 мл исходного раствора составит

100-0,3466-250-11,9

 

Q =

40[11,9] -4

= 5 4 > 1 5 г

Электрофоретически

через

L ( + )-глутаминовую найдено

53,99 г пирролидонкарбоновой

кислоты,

относительная пог­

решность 0,3%.

 

 

 

Данны е определений приведены в таблицах 40—41.

Таблица 40

Определение глутаминовой и пирролидонкарбоновой кислот при разделении на КУ-2 в Н-форме

 

 

 

 

Содержание

кислот, г

 

 

 

 

 

методом

элек­

методом

поля-

Продукт

Объем,

трофореза

 

риметрии

 

 

 

 

 

мл

 

пирро-

 

 

пирро-

 

 

 

глута-

г

I 2 0

 

 

 

 

 

 

 

 

мино-

лидон-

1

D

лидон-

 

 

 

 

вая

карбо-

 

 

карбо-

 

 

 

 

 

новая

 

 

новая

Раствор

маточника

 

Взято

 

 

 

 

100

1,88

54,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Получено

 

 

 

 

Фильтрат

после

250

 

53,99

—11,9°

54,15

КУ-2

 

 

 

Фильтрат

после

250

 

53,99

—28,3

54,15

КУ-2

(Na-соль)

 

 

 

 

 

 

95

 

 

 

 

 

 

 

 


К р и с т а л лы из упаренного в вакуум-эксикаторе

над

POCIs - фильтрата и водного

элюата с КУ-2 были

исследова­

ны спектрофотометрически

на UR-20. ИК - спектры

свидетель­

ствуют о том, что в указанных растворах содержится

чистая

пирролидонкарбоновая кислота и что предложенный

метод

позволяет добиться полного разделения на КУ-2 глутаминовой

и пирролидонкарбоновой

кислот.

 

а и вероятную

 

Среднее квадратичное

отклонение

случай­

ную ошибку Z (с надежностью

а = 0

, 9 5 и t i =4,30)

можно

найти методом математической

статистики

 

— У п1

~ / л '

•1 '

где п — число определений, Ed 2 — квадраты отклонений о г среднего значения. Д л я пирролидонкарбоновой кислоты они составят

 

/ 0 996

 

 

 

4,30-0,705

 

+ V 1 = г = ± 0 ' 7 0 5 ;

z

- ± - 7 Т ~ = ± 1 ,

7 5 ;

для глутаминовой

кислоты

 

 

 

 

 

/"3 032

 

 

 

4,3-1,23

 

Полученные величины характеризуют точность анализа и

показывают, что доверительные

границы определения

нахо­

дятся в пределах

— 1 0 0 ± 1 , 7 5 %

для

пирролидонкарбоновой

кислоты

и 1 0 0 ± 3 , 0 % — д л я

глутаминовой. Соблюдение

нера­

венства

Д = М — A < Z , где А — истинное значение, М — сред­

нее арифметическое, свидетельствует

о том, что метод

свобо­

ден от систематических ошибок [88] .

 

 

 

Изучение хроматографии смеси пирролидонкарбоновой и

глутаминовой кислот на анионитах

Э Д Э - 1 0 П и АВ-17 из раст­

воров

модельных

смесей разной

концентрации

показывает,

что

пирролидонкарбоновая

кислота прочнее

удерживается

анионитом,

чем глутаминовая (рисунки 20, 21, 37). Так, при

пропускании

через

Э Д Э - 1 0 П

раствора смеси чистых продук­

тов

при содержании

глутаминовой

и пирролидонкарбоновой

кислот

соответственно в отношении

1:10 (рис. 21) глутамино­

вая

кислота

обнаруживается

в фильтрате

значительно рань­

ше

(кривая

1), чем пирролидонкарбоновая

(кривая 2).

 

В том случае,

когда

разница в соотношении

концентрации

кислот

невелика

(0,25%

глутаминовой, 0,5% пирролидонкар-

96


Таблица 41

Разделение на КУ-2 и определение глутаминовой и пирролидонкарбоновой кислот в растворе

Продукт

Объем,

 

 

 

МЛ

 

 

 

Исходный раствор

реактивных

 

глутаминовой и

пирролидон­

 

карбоновой

кислот

50

Фильтрат с КУ-2

 

100

Аммиачный элюат

 

50

Относительная

ошибка

 

Содержание кислот, г

методом

элек­

методом

трофореза на

Кьельдаля

бумаге

 

 

глута­

пирро-

глута­

пнрро-

мино­

лидои-

мино­

лидон-

вая

карбо-

вая

карбо-

 

новая

 

новая

методом

титро­

мето­

дом по­

вания

ляри­

 

 

метр и и

глута­

пирро-

пирро-

мино­

лидои-

лидон-

вая

карбо-

карбо-

 

новая

новая

 

Взято

 

 

 

 

 

0,1670

0,1670

 

 

 

 

 

 

Получено

 

 

 

 

 

0,1660

0,1660

0,0

0,1676

0,0

0,1660

0,1673

0,0

0,1670

0,0

0,1670

0,0

0,0

 

0,59

 

0,36

0,59

0,59

0,18

ю

-si


бо ко в ой), глутаминовая кислота появляется в фильтрате на

одну

пробу раньше (рис. 20).

То

ж е наблюдается и при пропускании через анпонит

АВ-17 в НСОз - форме смеси кислот: 0,3% глутаминовой и 0,6%

пирролидонкарбоновой

кислот (рис. 37). При элюированин

указанных

кислот с АВ-17 4%-ным

раствором

N H 4 H C 0 3 и с

ЭДЭ - 10П

0,1 н. NaOH и 0,1 и. H 2 S 0 4

(рисунки

22, 23) раство­

римы в условиях, когда

иоиогенные

группы

ионитов почти

полностью

фиксированы,

т. е. Rf-> О, фракции

с максималь ­

ным содержанием глутаминовой кислоты появляются в элюате раньше, чем фракции с пирролидонкарбоновой.

Отношение

 

max

 

( max

 

 

 

 

условиях

 

с о с т а в л я е т ,

 

сУп К |эл |^Тк|эл

в

э т

и х

 

соответственно

1,88;

1,57; 1,48.

Н а и м е н ь ш а я

степень

 

загряз ­

ненности

фракции

наблюдается

для элюента

0,1 н. H2 SO.( .

Следовательно,

при малой первоначальной

зярядке

колонки,

когда

R> равно

почти

 

полному

числу

теоретических

тарелок,

возможно разделение, а значит, и определение

 

пирролидон­

карбоновой и глутаминовой

кислот

на

стадии

 

элюмроваичя

серной кислотой

[105].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МЕТОД

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПИРРОЛИДОНКАРБОНОВОЙ

КИСЛОТЫ

 

 

ПРИ

ИЗУЧЕНИИ

ЕЁ

 

РАСТВОРИМОСТИ

 

 

 

 

 

В ВОДЕ, АЦЕТОНЕ, БУТАНОЛЕ И ЭТАНОЛЕ

 

 

Определение

 

концентрации

пирролидонкарбоновой

кисло­

ты при изучении ее растворимости

можно

проводить

объем­

ным методом путем

титровани-я

исследуемых

растворов ще­

лочью

определенной

нормальности.

 

Этот

метод

был

принят

нами

после предварительной

проверки,

которая

заключалась

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

 

42

 

 

 

 

 

Данные

количественного

 

определения

 

 

 

 

 

 

 

 

пирролидонкарбоновой

кислоты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

объемным

методом

 

 

 

 

 

 

 

 

Колич.

пирролидонкарбоновой

 

Относи­

 

 

 

 

 

 

 

кислоты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тельная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

взято,

qi,

найдено

A = q2

—qi,

ошибка,

 

 

 

 

 

 

%

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

q2, г

 

 

 

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1050

 

 

1,1049

 

—0,0001

 

0,09

 

 

 

 

 

 

0,1220

 

 

0,1220

 

 

0,0000

 

0,0

 

 

 

 

 

 

0,1000

 

 

0,1000

 

 

0,0000

 

0,0

 

 

 

 

 

 

0,2250

 

 

0,2258

 

+0,0008

 

0,36

 

 

 

 

 

 

0,3500

 

 

0,3500

 

 

0,000

 

0,0

 

 

 

 

96