新试剂5_4_硝基苯偶氮_8_苯磺酰氨基_喹啉的合成及其与铜的显色反应研究

新试剂5_4_硝基苯偶氮_8_苯磺酰氨基_喹啉的合成及其与铜的显色反应研究 ?分析测试? ) ()( 新试剂 5-4- 硝基苯偶氮- 8-苯磺酰氨基 喹啉的合成及其与铜的显色反应研究 王 英徐其亨 ( ) ( ) 云南省第三化工技校 昆明 650203云南大学化学系 昆明 650091 ( ) ( ) () 5—4—硝基苯偶氮—8—苯磺酰氨基喹啉的合成及其与铜的显色反 报道了新试剂 摘 要N PB SQ 应。在 的硼砂缓冲溶液中, 80 存在下, 与铜形成一种紫红色络合物, 最大吸收波长为 610 = 9. 2 pH Tw eenN PB SQ 114- - , 摩尔吸光系数 = 5. 1×10??, 铜含量在 0, 20 ƒ25范围内服从比尔定理, 在掩蔽剂存在 nm L m o lcm Λgm l s 下, 该方法己用于实际样品中铜的测定。 ( ) ( ) 合成铜分光光度法关键词5—4—硝基苯偶氮- 8—苯磺酰氨基喹啉 () () 5- 4- - 8- - Syn the s is of n itrophen y la zoBen zen e sulf onam idoqu in o l in e an d its Co lour Rea c t ion w ith Copper W an g Y in g ()650203 T h e T h ird C h em ica l Indu st ry and T ech n ica l Schoo l o f Yunnan Kunm ing Xu Q ihen g (). . , 650091 D ep to f C h emYunnan U n ive r sityKunm ing ( ) () () 5- 4- 8- - B enzene su lfo nam iao - qu ino line N PB SQ h a s been syn th e2 A BSTRACT n it rop h eny lazo sized. T h e p ro duc t w a s ch eck ed by e lem en ta l ana ly sis and IR. A m e tho d fo r th e sp ec t rop ho tom e t r ic de te rm ina t io n . 80, o f copp e r w ith N PB SQ h a s been deve lop edIn th e p re sence o f Tw een N PB SQ reac t s w ith copp e r in th e buffe r () = 9. 2- 1?2. so lu t io n o f bo rax pH fo rm ing a v io le tred com p lex in th e ra t io o f M ax inum ab so rbance o f th e com 2 4 - 1 - 1×10??. 0, 206105. 1p lex is a t nm w ith m o la r ab so rp t iv ity L m o lcm B ee r’ s law is o beyed o ve r th e range ƒ25. , Λgm l o f copp e rIn th e p re sence o f m a sk ing agen tth e m e tho d h a s been u sed to de te rm ine m ic ro am o un t s o f .copp e r in rea l sam p le s ( ) () 5 - 4 - - 8 - - syn th e sis copp e r KEYWO RD S n it rop h eny lazo B enzene su lfo nam iao qu ino line sp ec t rop ho tom e t ry 8—氨基喹啉及其偶氮衍生物是近年来正等离子产生灵敏的显色反应, 本文仅报道试剂 ) (在开发的一类新试剂, 我们在 5—位偶氮, 以增 的合成及其与 的显色反应及最佳条件。 ?C u 大试剂的共轭体系, 改善试剂的光吸收特性及 并用于微量铜的水相光度测定。 整个喹啉化合物的电子云分布, 同时在 8—位 磺酰化, 以增加氨基氢原子的活性, 增强试剂与 1 的合成及鉴定 N PB SQ 金属离子的络合能力, 从而达到改善试剂分析 1. 1 合成方法 ( 性能的目的。 为此合成了新试剂 5—4—硝基 1. 1. 1 重氮化反应 ) () () 苯偶氮—8—苯磺酰氨基喹啉 。试 将 0. 7对硝基苯胺, 3 浓盐酸及 5 N PB SQ g m l m l ) ( ) ( )( 验发现, 该试剂能与 ? , ? , ? 水混合, 用冰浴冷至 0?, 在搅拌下滴加入 0. 4C u Co P d g 亚硝酸钠的 5水溶液, 在 0, 5?下搅拌 30 2. 1. 5 721 分光光度计, 1比色皿。 m l cm , 使重氮化完全, 加入少量尿素, 放置于冰 2. 2 实验方法m in ()于 25 比色管中, 加入 10 铜溶 水浴中备用 若有沉淀, 过滤除去。 m l Λg 液, 2 溶液, 3 80 溶液, 3 m l N PB SQ m l Tw een 1. 1. 2 偶联反应 缓冲溶液, 用水稀释至刻度, 摇匀。 放置 5氨基喹啉将上述重氮盐滴至含有 0. 78- m l g 的 40醋酸—醋酸钠缓冲溶液中, 低温偶联, 于波长 610 , , 测处以试剂空白为参比m l m in nm ( ) 量吸光度。得 到 5—4—硝 基 苯 偶 氮—8—氨 基 喹 啉 2. 3 条件试验 () 粗品, 用无水乙醇重结晶, 得紫黑色细 N PA Q 针状纯品, 收率 72% 。 2. 3. 1 吸收光谱曲线 按实验方法, 分别测定试剂对水及络合物 1. 1. 3 磺酰化反应 将 0. 6 溶于 15 吡啶中, 低温对试剂空白的吸收光谱, 见图 1。 由图 1 可知, g N PA Q m l ( 搅拌下分批小量加入 0.36 苯磺酰氯 1加 试剂的最大吸收峰位于 510 处, 与铜形成g h nm) 完使反应完全。 在剧烈搅拌下将混合物倾入, 最大吸收峰移至 610 处, 对比度 络合物后nm 30 冷水中, 过滤得粗品。用乙醇?吡啶?水 m l ? Κ= 100nm 。 ( ( ) 3?1?2混合溶剂重结晶, 得 5—4—硝基苯 ) () () 偶氮—8—苯磺酰氨基喹啉 纯品, N PB SQ 收率 67% 。 1. 2 鉴定 1. 2. 1 元素分析 () 计算值 % :C , 58. 20; H , 3. 46; N , 16. 17; S, 7. 39。 () , 58. 46; , 3. 56; , 16. 49; , C H N S % :实验值 7. 47。 - 1 ()1. 2. 2 红外光谱 压片, KB r cm () (3356 ; 1620, 1600, 1583, 1563 , ,ΜN - H ΜC = N ΜC= C ) () () 芳环; 1430 ; 1513, 1253 ;ΜN = N ΜN - O ( )图 1吸收曲线 C u: 10Λg () () () 1325 ; 1175 ; 1129, 1100 ;ΜA r- N Μs= o ΜN - S- C 1 试剂对水2 络合物对试剂空白() () (856 ; 823 1, 4 取代苯; 780, 750 ,Μ- NO ΜC - H 2 ) 芳环上有三个相邻的氢。2. 3. 2 选择及控制 pH ) ( 研究明, - - 80 ? C u N PB SQ Tw een 与铜的显色反应 2 N PB SQ 体系最佳显色 值在 8. 2, 10 之间, 实验选 pH 2. 1 主要试剂及仪器用 的硼砂缓冲溶液控制, 用量在 2, 5= 9. 2 pH 2. 1. 1 铜标准溶液: 高纯铜用 溶 + H C lH 2O 2 之间, 体系吸光度最大且稳定, 实验选用 3 m l 解, 赶尽 后配制成 1. 0 的贮备液, ƒH 2O 2 m gm l 。m l 用时稀释成 10 ƒ的工作液。Λgm l 2. 3. 3 表面活性剂的选择。 2. 1. 2 溶液: 用 95% 的乙醇配制成 2N PB SQ 试验表明, 不加表面活性剂或加入离子型 - 4 ×10ƒ的溶液。m o lL 表面活性剂, 体系不稳定或生成沉淀, 而非离子 2. 1. 3 硼砂缓冲溶液: 0. 1的硼砂溶液, ƒm o lL 表 面 活 性 剂 对 体 系 均 有 增 溶 增 稳 作 用,用调节 为 9. 2。 N aO H pH 80 效果最好, 2% 的 溶液在 280 Tw een Tw een () 2. 1. 4 2% 的 溶液 80 ƒTw een W V , 4 之间体系吸光度最大且稳定, 实验选用 2. 4 样品分析m l 3 。2. 4. 1 粗铅中铜的测定m l 称取 0. 1 样品于 250 烧杯中, 加入 10 2. 3. 4 试剂用量g m l 4- 1+ 3 溶解, 加热蒸发至析出盐类, 取 试验表明, 2×10的用量m l HN O 3 ƒm o lL N PB SQ 1, 3范围内, 体系吸光度最大且恒定, 本法 1 m l 下冷却, 加入少量水溶解盐类, 加入 4 1+ m l 选用 2。沉淀分离铅, 过滤, 将滤液定容 100 , m l H 2 SO 4 m l 2. 3. 5 显色反应速度及体系的稳定性取适量试液调 至近中性, 加入 1 5% pH m l 该体系在室温下显色快速, 3 后吸光 , 按试验方法进行测定。m in N aF 度可达最大值, 本实验在显色 5 后测定, 体 2. 4. 2 锌及锌合金中铜的测定m in 系吸光度达最大后至少 3 内稳定。称取适量样品于 250烧杯中, 加入 10h m l 2. 3. 6 工作曲线) ( 1+ 1缓慢溶解, 加热驱除氮的氧化m l HN O 3 实验方法绘制工作曲线, 结果表明: 铜量在 物, 并蒸至近干, 用适量水溶解盐类, 定容 250 0, 20 25范围内符合比尔定律, 计算求 ƒΛgm l ( ) , 取适量试液加入 15% , 以下按实 m lm l N aF 得摩尔吸光系数 验方法进行测定。 4- 1 - 1= 5. 1×10??L m o lcm s 以上两项测定结果见表 1。 表 1 样品中铜的测定结果 为检 验 方 法 的 精 密 度, 分 别 取 10ΛgC u ( ) ( ) ( ) 样品标准值% 本法结果% 加标回收率% () ? 标准溶液, 按实验方法平行测定 8 次, 平均 0. 230 0. 240 粗铅 301, 10498吸光度A = 0. 322, 相对标准偏差 = 0. 32% 。 S 95, 98 0. 250 0. 248 粗铅 302 2. 3. 7 络合比测定 用摩尔比法和连续变化 99, 103 1. 30 1. 33 锌合金 测得显色体系中 98, 102 0. 081 0. 083 粗锌 ) ( 与的摩尔比分别为 1?2. 1 和? C u N PB SQ 1?2. 2, 即铜与络合比为 1?2。N PB SQ 2. 3. 8 共存离子的影响 参考文献) ( 对于 10 , 相对误差小于?5% ,? ΛgC u 1 , . R uan C h unm inX u Q ih engF luo re scence R eac t io n o f - 2 + ( ( ) ) 共存 离 子 允 许 量 为 2500 ; ,: Λg F C a 7 - - 8 - - 5 - So d ium P h eny lazo am ino qu ino line 2 + 2 + 2 + 2 +2 - 3 - ( ) , , , 1000; , . S iO 3 PO 4 M gZn B aM n Su lp ho na te w ith Go ld and it s A na ly t ica l A pp lica t io nA n2 3 + 2 +2 + 3 + 2 +( ) , 1991, 116 1: 99a ly st ( ) ( ) , , , 500 ; 200 ; F eP b C dA lN i , . Zh ao J ianw e iX u Q ih engCo lo u r R eac t io n o f P la t inum 2 3 + 3 + 4 + 3 + + () ( ) ( ) 50, 30; , , 20; A sA u Sn B iA g, V ( ) ( ) (5 - 4 - - 8 - - -? w ith N it rop h eny lazo p T o luen 2 + 2 + () () ) () ()(V 15; , ,K ; K 10。 P dCo W M o ) - e su lp ho nam ido Q u ino line and it s A na ly t ica l A pp lica2 2 - 大量 、1 5% 的乳酸不干扰测定, m l SO 4 ( ) . , 1991, 38 8: 909t io n sT a lan ta 方瑞斌, 徐其亨. 几个 5 位取代 8 - 氨基喹啉衍生物的合 3 、酒石酸钾钠, 盐酸羟胺、六偏磷酸钠严ED TA ( ) 成及其在化学分析中的应用. 应用化学, 1988, 5 6: 11 重干扰不能作为掩蔽剂。1 5%可掩蔽:m l N aF 3 + 3 + 4 + 150 , 500 , 。含有钴、钯的物 ΛgA lΛgF eSn ( ) 收稿日期: 1996- 12- 05料, 必须分离后测定。