羅延谷,李文艷,胡欣,何詠梅
(重慶紫光化工股份有限公司技術中心,重慶 401120)
鹽酸亞胺代甲醚(HCOCH3NH·HCl)簡稱亞胺鹽,亞胺鹽常溫下不穩(wěn)定,見水分解,對其含量進行分析檢測有困難,因此,至今未見其含量檢測相關報道。作者對亞胺鹽含量測定方法進行了探索:根據(jù)亞胺鹽分子中,亞胺的氮原子有未成鍵的孤電子,能接受質子,故呈堿性,是一個Lewis堿,將其溶解在冰乙酸中,其堿性增強,用高氯酸標準滴定溶液對其進行滴定,用電位指示終點,測定亞胺鹽含量。該方法操作簡便、快速,重現(xiàn)性好,準確性較高,為原甲酸三甲酯的合成條件的優(yōu)化提供了依據(jù)。
2CH3OCH=NH·HCl+(CH3COO)2Hg→2CH3OCH=NH·CH3COOH+HgCl2
CH3OCH=NH·CH3COOH+HClO4→CH3OCH=NH·HClO4+CH3COOH
基準鄰苯二甲酸氫鉀;分析純高氯酸;分析純冰乙酸;分析純乙酸酐;分析純無水甲酸;分析純乙酸汞;結晶紫指示劑。
電位滴定儀;217型帶鹽橋的甘汞電極、玻璃電極;磁力攪拌器;實驗室一般玻璃儀器。
結晶紫指示液(5g/L):稱取0.50g結晶紫,溶于冰乙酸中,用冰乙酸稀釋至100 mL。
乙酸汞溶液(50g/L):取乙酸汞5g,加冰乙酸溶解并稀釋至100mL;
高氯酸標準溶液(0.1mol/L):取無水冰乙酸750 mL,加入高氯酸8.5mL,搖勻,在攪拌的情況下滴加23mL乙酸酐,邊加邊搖,加完后再振搖均勻,放冷,加無水冰乙酸到1000mL。
取于105℃干燥至恒重的基準鄰苯二甲酸氫鉀0.16g,精密稱定,加無水冰乙酸20mL使溶解,加結晶紫指示液1滴,用配置好的高氯酸溶液緩緩滴定至藍色。并將滴定結果用空白試驗校正。
高氯酸標準滴定溶液的濃度(單位mol/L)用下式表示:
V——滴定基準試劑時高氯酸標準滴定溶液的用量,單位為mL;
V0——空白試驗消耗的高氯酸標準滴定溶液的用量,單位為mL;
m——基準試劑的取用量,單位為g;
20.42 ——與1mL高氯酸標準滴定溶液(0.1 mol/L)相當?shù)泥彵蕉姿釟溻浀馁|量,單位為mg。
取試樣約0.16g,精密稱定,置于100mL干燥潔凈的燒杯中,加無水甲酸5mL溶解。待試樣完全溶解后,加入冰乙酸30mL、乙酸汞溶液5mL。將燒杯置于磁力攪拌器上,插入電極,開啟攪拌,用高氯酸標準滴定溶液緩緩滴定,電位滴定儀指示終點。同時做空白試驗。
鹽酸亞胺代甲醚的質量分數(shù) ,以%表示,按下式計算
V——滴定試樣時高氯酸標準滴定溶液的用量,單位為mL;
V0——空白試驗消耗的高氯酸標準滴定溶液的用量,單位為mL;
C(HCLO4)——高氯酸標準滴定溶液的實際濃度,單位為mol/L;
m——試料的質量,g;
0.0955 ——與1mL高氯酸標準滴定溶液(=1 mol/L)相當?shù)囊钥吮硎镜柠}酸亞胺代甲醚的質量。
在試樣的溶解性實驗時,取0.16g試樣分別用冰乙酸、冰乙酸與乙酸酐(10+2)、甲酸、乙酸酐磁力攪拌2min,觀察溶解速率快慢;同時試驗不同溶劑對終點的影響,用乙酸酐為溶劑時終點電位不明顯。亞胺鹽試樣在冰乙酸、冰乙酸與乙酸酐(10+2)中的溶解度都不大;用無水甲酸作溶劑時,亞胺鹽易溶解。實驗表明,在2min內,4mL無水甲酸可將0.16g試樣完全溶解。所以選擇每0.16g試樣用5mL無水甲酸溶解試樣,然后再用30mL冰乙酸稀釋。試樣中溶劑為冰乙酸和冰乙酸+乙酸酐(10+2),當溶劑量(mL)分別為15,20,25,30時,試樣均未溶完,取甲酸溶劑量(mL):4,5時,試樣全溶。
用結晶紫做為指示劑,終點顏色變化不明顯。改用電位指示,以玻璃電極為指示電極,帶鹽橋的甘汞電極為參比電極,終點時電位變化顯著。因此,選擇用電位指示滴定終點。
試樣為亞胺代甲醚的鹽酸鹽,而鹽酸在冰乙酸中是強的酸,因此在滴定前,預先加入乙酸汞的冰乙酸溶液,與鹽酸結合生成在冰乙酸中難離解的氯化汞,從而消除對滴定的不良影響。對加入乙酸汞的量進行了實驗,結果表明:當乙酸汞的量少于5.5 mL時,對滴定終點有影響,使滴定結果偏低,過量(1~2倍)并不影響滴定結果。確定選擇每0.16g試樣加入濃度50g/L的乙酸汞溶液7mL。
亞胺代甲醚的鹽酸鹽是具有堿性基團的化合物,可用酸標準溶液測定其含量。但它在水溶液中堿性不強,不能在水溶液中進行測定;在冰乙酸中堿性增強,因此,選擇在冰乙酸中,以高氯酸的冰乙酸溶液為滴定劑。
取同一批(批號: 20100106)的試樣,按照鹽酸亞胺代甲醚的質量分數(shù)測定方法測定和計算,高氯酸標準溶液的濃度為0.1024mol/L,測得含量91.45%,RSD=0.20%。具體數(shù)據(jù)見表1。
表1 方法的精密度實驗數(shù)據(jù)
采用加標回收法,分別稱取5批已知含量的試樣各0.08g,稱準至0.0001g,分別置于5個100mL干燥潔凈的燒杯中,再分別取已知含量的鹽酸亞胺代甲醚(95%)5份,每份 0.08g,稱準至 0.0001g,分別置于上述燒杯中,加無水甲酸5mL溶解。按鹽酸亞胺代甲醚的含量測定方法測定和計算,平均回收率為94.68%,RSD=1.51%。具體數(shù)據(jù)見表2。
表2 加標回收實驗數(shù)據(jù)
本實驗建立了以高氯酸作為滴定劑,以甲酸作溶劑,用乙酸汞消除干擾,在乙酸體系中對試樣中的亞胺代甲醚的鹽酸鹽進行滴定,用電位指示終點。該方法準確性高加標回收率為94.68%,精密度好RSD=0.0.20%。快速、簡便,適合于原甲酸三甲酯合成過程中的中控分析。