Введение к работе
Актуальность темы. Соединения, содержащие аминные функциональные группы, относятся к важнейшим классам органических веществ. Аминосо-единения широко распространены в живой природе и являются объектами интенсивного исследования аналитическими методами. Они используются в качестве лекарственных препаратов, красителей, пластмасс, антиок-сидантов, регуляторов роста растений, ракетных топлив и других химических продуктов различного назначения „ многие из аминосоединений являются высокотоксичными веществами и их содержание в природных объектах нормируется . Все это вызывает необходимость использования селективных и чувствительных методов обнаружения и определения аминосоединений. Существует ряд факторов, объективно усложняющих разделение и определение аминосоединений антропогенного и биогенного характера в различных объектах. Это связано с высокой полярностью молекул аминосоединений, которая ухудшает их элюационные и экстракционные характеристики. Кроме того, сильная изменчивость аналитических характеристик аминов в зависимости от степени замещения аминогруппы затрудняет использование 'многих классических методов органического анализа. Слабо выраженные для многих из них хромофорные, электрофор-ные и флуорофорные свойства, сложный состав матрицы, в которой проводятся определения аминов биогенного происхождения, лекарственных препаратов и продуктов их метаболического превращения, низкое содержание определяемых веществ не позволяют проводить их высокочувствительное детектирование без предварительной модификации определяемых аминосоединений. Все эти факторы вызывают необходимость изменения аналитических характеристик молекул аминосоединений на одном из этапов их определения. Основным химическим приемом улучшения аналитических свойств аминосоединений является их химическая модификация.
Перспективными реагентами для получения производных аминосоединений являются динитрохлорзамещенные бенз-2,1,3~оксадиазола (бензо-фуразаны) и их N-оксиды (бензофуроксаны).
Цель работы состояла в выявлении условий оптимального проведения реакций химической модификации аминосоединений хлординитрозаме-щенными бенз-2,1,3-оксадиазола и их N-оксидов, применения их для разработки чувствительных и селективных методик определения компонентов реакционных' смесей, сточных вод.
Научная новизна. Впервые с использованием комплекса физико-химических методов изучены продукты аналитических реакций хлординитро-
бенз-2,1,3-оксадиазолов и их N-оксидов с алкил- и ариламинами, гидразинами и гидразидами кислот. Зависимость спектральных характеристик динитробензофуразановых и динитробензофуроксановых производных от степени замещения аминогруппы, заместителей в модифицируемом соединении положена в основу селективных и чувствительных спектрсфото-метрических определений различных веществ в смесях сложного состава, содержащих близкие по химической природе компоненты. Установлено влияние природы растворителя и других компонентов среды на спектроскопические характеристики производных аминосоединений. Оптимизированы условия проведения реакций химической модификации аминосоединений по составу реакционных сред, обеспечивающие возможность селективного и чувствительного спектрофотометрического детектирования определяемых веществ. На основании результатов кинетического изучения реакций хлординитробенз-1,2,3-оксадиазола и его N-оксида выработаны критерии выбора аналитических реагентов для получения производных различ-шх аминосоединений, условий проведения аналитических реакций.
Практическая значимость работы. Предложены методики спектрофотометрического и хроматографического определения аминосоединений в промышленных и. модельных смесях, содержащих близкие по химической природе и свойствам компоненты (ароматические амины с разной степенью замещения аминогруппы, смеси гидразинов и гидразидов). Методики отличаются селективностью и чувствительностью определения. Их новизна подтверждена авторским свидетельством N1735745 и двумя положительными решениями на выдачу патентов по заявкам N 4912443 и 4936439. Некоторые методики анализа используются в промышленном анализе смесей органических соединений и сточных вод их производств на ЧТО " Химпром", ХФК "Акрихин".
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на семинаре "Экология и аналитическая химия" (Ленинград, 1991), VI Всесоюзной конференции по аналитической химии органических веществ (Москва, 1991), семинаре "Технология ключевых соединений, используемых, в синтезе биологически активных веществ" (Пенза, 1991), семинаре "Современные методы анализа промышленных материалов и природных объектов" (Санкт-Петербург, 1992), итоговых конференциях КГТУ 1990-93гг.
Публикации. По материалам диссертации получено 1 авторское свидетельство, два положительных решения по заявкам на выдачу патента, опубликованы 4 статьи и 4 тезиса докладов.
Работа выполнена в рамках НТП Гособразования СССР "Создание новых высокоэффективных методов и приборов анализа веществ и материа-
лов" (задание 9.18), НТП Гособразования СССР "Тонкий органический синтез" (задание 5.7), РНТП "Экологически безопасные процессы химии и хим.технологии" (тема 109), программы "Новые высокоэффективные методы анализа веществ и материалов", РНТП "Университеты России".
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора (1 глава), трех глав экспериментальной части, заключения, выводов, списка цитированной литературы и приложения. Работа изложена на 147 страницах машинописного текста, содержит 14 таблиц, 48 рисунков и библиографический список (182 наименования).