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
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 п—1 |
~ / 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