Введение к работе
Актуальность темы диссертации. Замещенные бензоат-анионы, іредсіавлнюпше обширный класс органических анионов, не изучены в тпюиообмеиных экстракционных сисіемах. Вместе с гем, банк инных по константам анионообмешюй экстракции замещенных іепзоат-анионов толуольными растворами высших ЧАС необходим іди разработки новых аналитических систем с их участием. Актуальным является нахождение экстракционных систем, обесиечи-іаюших максимальную и селективную экстракцию одного аниона или руппы анионов. Для анионов, содержащих -СОО'-грулпу, наиболее перспективным является использование трифторметильных произ-юдных. Однако количественных данных но их влиянию на анионообменную экстракцию нет и поэтому является актуальным детальное ісследование добавок трифгорметилпроизводных различного строения та анионообменную экстракцию различных анионов. В литературе )тмечено усиление экстрагируемости органических анионов и повы-нение чувствительности ИСЭ, обратимых к ним, с понижением рН юдной фазы. Поэтому является актуальным и< следование влияния рН юдной фазы на анионообменную экстракцию замещенных бензоат-шнонов и на аналшнческие параметры соогветствуюіцих ИСЭ.
Цель работы. Создание банка данных но константам ншокообменной экстракции заметенных бензоат-анионов толуоль-тыми растворами моно- и бис-ЧАС различного строения в присутствии солміатируюіцих добавок из класса трифторметилпроизводных, разработка и исследование ИСЭ на основе наиболее эффективных экстракционных систем, а также разработка потенциометрических методик определения замещенных бензоат-анионов в различных объектах.
Объекты исследования. Замещенные бензоат-анионы, высшие моно- и бис-ЧАС, органические соединения с СРз-группамн.
Научная новизна работы. Используя спектрофотометрический и потенциометрический методы исследования экстракционных равновесий, получен обширный банк данных по концентрационным константам обмена 17 замещенных бензоат-анионов на пикрат-, 2,4-аинитрофенолят- и хлорид-анионы (более 200 констант), а также карбонат-, гидрокарбонат-, гидроксид-, перхлорат-анионов на хлорид-анионы при использовании толуольных растворов моно- и бис-ЧАС различного строения.
Установлено, что инкременты замещающих групп в логарифм константы обмена могут на 2,5 порядка отличаться от инкрементов этих же групп, рассчитанных из данных по молекулярной экстракции соответствующих кислот, что указывает на более сложный характер влияния заместителей на анионообменные экстракционные процессы.
Впервые для замещенных бензоат-анионов и анионообменпых экстракционных системах на основе высших ЧАС выявлен эффект
резкого усиления экстракции органических анионов с точкоі максимума рИ=4-5. Методом анализа билогарифмических записи мостей IgKoGm-pH установлены как составы образующихся в органи ческой фазе сольватов R4N4Bcnz"HBenz (1:1 для всех исследуемы анионов), так и соответствующие константы гомосопряжения (6-Ю3 3104). Предложена математическая модель экстракционной системы расчеты по которой показали хорошую сходимость эксиеримсп тальных и теоретических билогарифмических зависимостей.
Впервые учтено мешающее влияние НСО,- и ОН -анионон, также образование в водной фазе псэкстрагируемых NaCO, комплексов и определено достоверное значение концеїгграционноі константы обмена К' , которое оказалось равным 9,8-10~3 дл концентрационного интервала 0,2-1,ОМ по Na2COv
Впервые исследовано влияние ГЭ как сольватирующей добавкі на анионообменную экстракцию замещенных бензоат-анионос ацетат-, оксалат-, карбонат- и 2,4-динитрофенолят-анионо Установлено, что ГЭ обладает ярко выраженным селективны) действием на анионы, содержащие -СОО'-фуппу, и практически и влияет на экстракцию 2,4-динитрофенолят-анионов, что позволил дифференцировать действие ГЭ в аниопообменных экстракционнм системах на основе 2,4-динитрофенолятных ЧАС.
Анализом билогарифмических зависимостей lg! -— — IJ — Ig|S
проведенном итерационным методом, рассчитаны сольватпые числа константы сольватации ГЭ исследуемых анионов. Установлено, чт числа сольватации для всех однозарядных анионов независимо от и природы близки к I, для CjOj - близки к 2, а для СО\ - к '. Наибольшие и лежащие п пределах 10^-105 константы сольватани наблюдаются для всех -СОО"-содержащих анионов, для СІ'-аішоноп 103. На основании полученных расчетов предложены структурі образующихся сольватов.
Установлено, что мембранные потенциалы пленочных ИС2 обратимых к замещенным бензоат-аниоиам, <ні)>сделяются не тольк концентрацией анионов в водной фазе, но и рН этою расі порі Предложена математическая модель, учитывающая протскани реакции гомосопряжения в фазе мембраны, и хорошо объясняющл экспериментальные зависимости потенциала ИСЭ от рН раствора.
Обнаружено повышенное анионообменнос сродство все исследуемых анионов при использовании окси-ЧАС и бис-ЧАС двумя "мостиковыми" СНг-Фупнамн.
Практическая пенноегъ работы. Разработаны ИСЭ и annum г ческие методики определения беїпоата наїрии п днанюпических лекарственных препаратах. Найлспы моно- и бис-ЧЛС, а также, сод» вотирующие добавки, обеспечивающие максимальную жорлкцию к:
«до і и из 17 исследованных замещенных бснзоат-аиионов, что может Гшіь использовано для разработки экстракционных методик их концентрирования и выделении из различных объектов, а также экст-ракционно-фотомегрических и потенциометрических методик их определения.
Личный вклад автора. Получение экспериментальных данных с использованием методов спектрофотометри и и неводного титрования, расчет конетанг равновесии в различных системах, разработка маїематичееких моделей экстракционных и электродных систем выполнены лично автором. Вклад соавторов совместных публикаций по теме диссертационной работы' заключался в квантовохимических расчет распределения зарядов на атомах анионов, трифторацетил- и грифторметилпроизводных, ЧАС, а также межъядерных расстояний в них и других параметров; в синтезе трифторацетил- и трифторметил-производных; в обсуждении результатов исследовании.
На защиту выносятся: 1). Экспериментальные данные по константам анионообмешіоіі экстракции замещенных беизоат-анионов то-ауольиыми растворами высших моно- и бис-ЧАС. 2). Эксперимента-пьные данные по числам и константам сольватации замещенных бен-іоаі-анионов ГЭ и ТФАЭБ. 3). Установление роли реакции гомосоп-ряжения в экстракционных и электродных системах. 4). Пленочные И С'), обратимые к замещенным бензоат-анионам, и методики прямого нотенциометрического определения бензоата натрия и бензойной кислоты в диагностических наборах и лекарственных средствах.
Апробация результатов диссертации. Результаты исследований по геме диссертации докладывались на 2-ой Республиканской студенческой научной конференции (Минск, 1996г.) и были опубликованы в материалах 10-ой Европейской конференции по твердофазным датчикам (Бельгия, 1996г.).
Оиубликоваиность результатов. По материалам исследований л опубликованы 4 статьи в научных журналах и 2 тезиса докладов на научных конференциях. 1 статья принята к опубликованию.
Структура и объем диссертации. Диссертация .состоит из введения, общей характеристики работы, пяти глав, выводов, списка использованных источников и приложеігий. Объем диссертации 122 страницы машинописного текста, в том числе 30 рисунков (18 страниц), 32 таблицы (24 страницы), список из 141 использованных источника (9 страниц), 3 приложения (15 страниц).
