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: 78

Скачиваний: 0

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

Таблица 12

Растворимость пирролидонкарбоновой кислоты в н-бутаноле в зависимости от температуры

 

 

 

 

16°

20°

25°

30°

Содержание

кислоты, %

 

2,5

2,75

3,35

3,8

Содержание кислоты в 100 г

2,86

2,83

3,47

3,95

растворителя, г

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

13

 

Растворимость пирролидонкарбоновой кислоты в 100%-ном

 

 

ацетоне в зависимости от температуры

 

 

 

 

 

16°

20°

24°

 

Содержание

кислоты,

%

1,6

1,87

2,24

 

Содержание

кислоты

в 100

г

 

 

 

растворителя, г

 

1,63

1,91

2,28

 

Д л я определения растворимости при температурах

н и ж е

комнатной

сосуд

с раствором

вместе

с водяной баней

и ме­

шалкой помещался в холодильную камеру бытового холодиль­ ника, температура которого колебалась в пределах 0,4—0,6°.

 

 

 

Таблица

14

Растворимость

пирролидонкарбо­

,1 Растворимость

глутаминовой

новой кислоты определялась в 96,

кислоты в зависимости

 

80 и

70%-ном

спирте,

ацетоне,

от

 

температуры

 

н-бутаноле,

а т а к ж е

в «сивушном

Температу­

Содержание кис­

масле», отвечающем

ГОСТу-81-58.

Определение

растворимости

глу­

 

лоты

в 100 мл

ра, °С

 

растворителя,

г

таминовой

кислоты

в

этиловом

 

 

В 96%-ном

эталоне

 

спирте проводилось

в

основном

 

по

вышеописанному

методу, о

 

 

 

0,0023

 

20

 

 

 

той разницей, что количество

кис­

30

 

 

0,0050

 

лоты

в растворе

устанавливалось

В 80%-ном

эталоне

 

электрофоретически.

 

 

 

20

 

 

0,029

 

Результаты

растворимости

кис­

30

 

 

0,048

 

лот

в указанных

растворителях

40

 

 

0,065

 

приведены в таблицах 8—13, 15 и

~ ~

 

 

 

на графиках рис. 14. И з этих дан-

П р и м е ч а н и е .

Содержа- .

 

 

 

 

 

 

 

ние глутаминовой

кислоты в

НЫХ видно, что растворимость

пир-

растворе

определено

электро-

ролидонкарбоновои

кислоты

зави-

форетическн.

 

 

сит от

температуры и

от

содер­

ж а н и я воды в растворителе. Так, растворимость

в

100%-ном

ацетоне при 20° составляет

1,87%, в 90%-ном — 17,5, т. е. поч-

27


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

15

Растворимость пирролидонкарбоновой

кислоты

в

90%-ном

ацетоне

 

 

 

 

в

зависимости от

температуры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10°

 

13°

20°

 

 

"Содержание

кислоты,

%

12,4

13,24

 

12,8

14,4

15,64

17,5

19,8

 

Содержание

кислоты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в 100 г растворителя, г

14,28

15,27

 

14,67

16,82

18,53 21,21

24,68

ти в

десять

раз

больше;

в

96%-ном

этаноле

14,5

в

80%-ном — примерно 32, и в 70%-ном —

38%.

 

 

 

Растворимость

глутаминовой

кислоты

в

этаноле

т а к ж е

сильно

возрастает

с

уменьшением

концентрации

 

спирта

(таблицы

14,

16). Количественное

значение

ее

растворимости

в этаноле при всех равных условиях резко отличается от ра­

створимости пирролидонкарбоновой

кислоты.

Так, раствори­

мость последней при 20° в 80%-ном

этаноле

на 100 г раство­

рителя составляет 46,4 г, а глутаминовой —

примерно 0,03 г.

Это д а л о нам основание использовать этиловый спирт в ка­ честве осадителя для непрореагировавшей глутаминовой кис­ лоты.

ПОЛИТЕРМА РАСТВОРИМОСТИ ПИРРОЛИДОНКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ В ВОДЕ

Вода является одним из распространенных растворителей органических веществ, особенно при их производстве. Поэто ­

му

сведения о растворимости

пирролидонкарбоновой кисло­

ты

в воде имеют определенную

ценность как для научно-ис­

следовательских целей, так и для производства данной кис­ лоты.

Н а м и изучена растворимость этой кислоты в воде при различных температурах . Определение растворимости прово­ дилось политермическим методом с последующим определе­ нием концентрации кислоты в равновесном растворе при тем­ пературе отдельных изотерм.

В стеклянный сосуд с притертой пробкой, переходящей в

гидрозатвор

с мешалкой (рис. 15),

п о м е щ а л а с ь

смесь из

10 мл бидистиллята воды и такого количества

пирролидон­

карбоновой

кислоты, чтобы после

достижения

равновесного

состояния в

сосуде оставалось бы

еще

значительное

количе­

ство кристаллов кислоты. Сосуд

помещался в водную баню

с контактным

термометром,

при

помощи

которого

з а д а н н а я

температура

поддерживалась

с точностью

± 0 , 1 °

до

момента

установления

равновесия в растворе. Из сосуда

периодически

через фильтр

отбирались точные

навески

раствора,

которые

28


Рис. 15. Установка

для определения

растворимости

 

мир роли доикарбоно-

 

вой

кислоты.

 

/ — латр; 2 — температурное

реле;

3 — электромотор;

4 — лапки

шта­

тива; 5 — мешалка;

6' — гидравличе­

ский затвор;

7 — сосуд с раствором

пирролидонкарбоновой

кислоты;

8 —

водяная

баня;

9

электроплитка;

10 — штатив;

/ /

— контрольный тер­

мометр;

12 — контактный термометр.

затем количественно переносились в мерную колбу. Концент­ рация кислоты в растворе определялась объемным методом путем титрования 0,1 и. или 0,2 н. раствором гидроокиси нат­ рия в присутствии фенолфталеина . Если концентрация пир­ ролидонкарбоновой кислоты в растворе при заданной темпе-

Рис. 16. Установка для

определения раст­

воримости

пирролидонкарбоновой

кислоты

 

при

температурах

ниже

нуля.

1 — корковая

пробка; 2 — крышка сосуда;

3

— резиновая

пробка;

4 — сосуд с опил­

ками; 5 — сосуд Дюара

с

углекислотой;

6

— термометр; 7 — платиновая

мешалка;

8

— воздушная муфта;

9

пробирка с

раствором

пирролидонкарбоновой

кислоты.

29



р а т у ре

не изменялась, то равновесие считалось установившим­

ся. Обычно это равновесие наступало

через 20—24 ч.

 

Д л я

определения растворимости

при температурах

ниже

комнатной сосуд с раствором вместе

с водяной баней

и ме­

шалкой помещался в холодильную камеру бытового холодиль­

ника, з а д а н н а я

температура колебалась в пределах 0,4—0,6°.

Используя

вышеописанную

методику,

нами

определена

растворимость

пирролидонкарбоновой

кислоты

в воде

при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

16

Растворимость

пирролидонкарбоновой

кислоты

в

воде

 

 

 

 

в зависимости от температуры

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5°

20°

40°

60°

80°

Содержание кислоты, %

32,05

35,2

37,9

44,6

58,52

72,95

83,7

Растворимость

в

100 г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

воды, г

 

 

47,10

54,32

 

80,50

141,08 269,68

513,49

следующих

температурах: 0,5; 5;

8;

20; 40;

60;

80 . Получен­

ные данные приведены в табл . 16.

 

 

 

 

 

 

 

 

По данным

таблицы построена

политерма

растворимости

пирролидонкарбоновой кислоты в воде (рис. 17) .. При пост­

роении политермы на оси абсцисс откладывалось

содержание

пирролидонкарбоновой

кислоты в процентах, а на оси

орди­

нат — температура в градусах

Цельсия .

 

 

 

 

К а к

видно

из графика,

существует

прямая

зависимость

между

температурой

и

растворимостью

пирролидонкарбоно­

вой кислоты в воде. Явно в ы р а ж е н н а я линейная

зависимости

растворимости

кислоты

от температуры

и весьма

малый

раз­

брос точек дали возможность

путем интерполяции найти зна-

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

П

 

 

Растворимость

пирролидонкарбоновой

кислоты в

воде

 

 

 

в зависимости

от температуры (интервал 5°)

 

 

 

 

Темпе­

Растворимость

 

Темпе­

Растворимость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ратура,

%

 

г/100

г

ратура,

0/

г/100

г

 

 

град

 

воды

град

воды

 

 

0.5

32.05

 

47,16

40

58,52

141,08

 

 

5,0

35.20

 

54,32

45

62,13

173,23

 

 

10

38.50

 

63.04

50

65.74

205,38

 

 

15

41.62

 

71,76

55

69,35

237.53

 

 

20

•14.60

 

80,50

60

72.95

269.68

 

 

25

48.08

 

95.65

65

75.65

330,68

 

 

30

51.56

 

110.80

70

78.34

391,58

 

 

35

55,04

 

125,95

75

81.03

452,53

 

 

 

 

 

 

 

80

83,72

513,49

 

30