Анализ лекарственных веществ и промежуточных продуктов, производных фенола и анилина. Анилин

C6H7N      Мол. м. 93,13

Свойства. Маслянистая прозрачная жидкость светло-желтого цвета, при стоянии медленно окисляется кислородом воздуха. При этом анилин приобретает светло-коричневый или коричневый цвет. Температура кипения 174 °С. Аналин смешивается в любых отношениях со спиртом, эфиром и бензолом, в воде растворяется плохо.

Таблица 7. Физико-химические показатели технического анилина

Технические требования. Плотность анилина d20 составляет 1024 кг/м3. Аналин выпускается двух сортов: высшего и 1-го.

Применение. Исходный продукт для синтеза многих органических лекарственных препаратов.

Анализ анилина

Для определения анилина используют два метода: броматометрический и метод диазотирования (нитритометрии).

Броматометрический метод. В основе определения лежит реакция образования триброманилина:

Ход определения. Около 0,2 г анилина (точная навеска) помещают в мерную колбу емкостью 100 мл и растворяют в 3 мл концентрированной соляной кислоты, затем объем раствора доводят водой до метки. 25 мл приготовленного раствора переносят в склянку с притертой пробкой, приливают 40 мл 0,1 н. раствора бромат-бромида калия. Смесь взбалтывают и оставляют на 30 мин: выделяется желтый осадок триброманилина. Затем прибавляют к раствору 2 г йодида калия, снова закрывают склянку пробкой, осторожно перемешивают и оставляют на 6 мин.

Йод титруют 0,1 и. раствором тиосульфата натрия до появления соломенно-желтой окраски. Затем добавляют раствор крахмала и титруют до исчезновения синего окрашивания. Процентное содержание анилина в продукте (X) вычисляют по формуле:

где V1 - объем 0,1 н. раствора бромат-бромидной смеси, мл; V2 - объем 0,1 н. раствора тиосульфата натрия, пошедшее на титрование, мл; 0,0015522 - количество анилина, соответствующее 1 мл 0,1 и. раствора бромат-бромидной смеси, г; а - навеска анилина, г.

Метод диазотирования. Определение содержания анилина в техническом продукте основано на реакции диазотирования:

Ход определения. Перед испытанием анилин предварительно сушат безводным сульфатом кальция. 200 г анилина помещают в коническую колбу емкостью 500 мл, снабженную обратным воздушным холодильником, и нагревают на водяной бане до 80°С. Затем прибавляют 100 г сульфата кальция и сушат анилин в течение 30 мин при комнатной температуре, периодически взбалтывая. После отстаивания верхний слой анилина фильтруют в сухую колбу.

Высушенный анилин в количестве 10-12 г взвешивают с точностью до 0,002 г, помещают в мерную колбу емкостью 500 мл и добавляют 25 мл соляной кислоты. Выделившийся осадок солянокислого анилина растворяют в воде, затем объем раствора в колбе доводят до метки и тщательно перемешивают. 50 мл полученного раствора переносят пипеткой в стакан емкостью 250 мл, прибавляют 100 мл воды, 10 мл 10% соляной кислоты, 20 мл 0,5 н. раствора бромида калия и титруют 0,5 н. раствором нитрита натрия при 18-20 °С. В конце титрования раствор прибавляют медленно по каплям.

Конец титрования определяют следующим образом: каплю титруемого раствора помещают на йодкрахмальную бумагу. При появлении на бумаге слабого сине-фиолетового пятна прибавление раствора нитрита натрия прекращают. По истечении 5 мин пробу с йодкрахмальной бумагой повторяют. Если на бумаге появится сине-фиолетовое пятно, титрование считают законченным.

Содержание анилина в высушенном продукте в процентах (X) вычисляют по формуле:

где V - количество 0,5 н. раствора нитрита натрия, израсходованного на титрование, мл; а - навеска анилина, г; 0,04656 - количество анилина, соответствующее 0,5 н. раствору нитрита натрия, г.

Потенциометрический метод. При этом методе происходят следующие реакции:

Точку эквивалентности определяют по изменению потенциала платинового электрода, погруженного в анализируемый раствор. В растворе создается окислительно-восстановительная система Вr2/Вr-. До точки эквивалентности раствор практически не содержит свободного брома, так как бром расходуется на реакцию с анилином. После достижения точки эквивалентности в растворе появляется заметное количество свободного брома и потенциал электрода резко возрастает.

Ход анализа. Водный раствор анилина, содержащий 0,01-0,1 г анилина, помещают в стакан емкостью 200 мл, добавляют 1-2 г "бромида калия, 3-5 мл концентрированной соляной кислоты и разбавляют водой до 50-60 мл. В раствор погружают платиновый электрод, присоединенный к положительной клемме потенциометра, электролитический мостик каломельного электрода (стандартный электрод) и титруют 0,2 н. раствором бромата калия. Перемешивание производят магнитной мешалкой. По ходу потенциометрического титрования записывают изменение потенциала электрода. По полученным данным строят кривые титрования и определяют расход на титрование раствора бромата калия.

Содержание анилина рассчитывают по формуле:

где V - количество 0,2 н. раствора бромата калия, пошедшее на титрование, мл; э - эквивалентная масса анилина, равная 1/6 молекулярной массы анилина; N - нормальность бромата калия.

Определение содержания нитробензола в анилине

Содержание нитробензола в высушенном анилине определяют методом полярографии. Этот метод позволяет обнаружить нитробензол в количестве до 10-6 моль в 1 л. Прежде чем приступить к проведению анализа, строят калибровочный график.

Построение калибровочного графика. Точную навеску 0,1 г нитробензола вносят в мерную колбу емкостью 50 мл и растворяют в этиловом спирте. Объем раствора в колбе доводят этиловым спиртом до метки и тщательно перемешивают (раствор 1). Для приготовления раствора 2 берут 3 мл раствора 1 и переносят его в мерную колбу емкостью 50 мл. Затем объем раствора в колбе доводят этиловым спиртом до метки и тщательно перемешивают. Из раствора 2 разбавлением готовят три раствора. Для этого в три мерные колбы (емкостью по 50 мл) переносят пипеткой 1,2 и 5 мл раствора 2, в каждую колбу добавляют по 5 мл раствора соляной кислоты, объем растворов доводят этиловым эфиром до метки и тщательно перемешивают.

Для снятия полярограмм 20 мл раствора наливают в электролизер, предварительно промытый дистиллированной водой, а затем испытываемым раствором, добавляют 3 капли раствора желатина и в течение 15 мин пропускают через раствор какой-либо инертный газ (аргон, азот). Затем снимают полярограммы каждого раствора в интервале потенциалов от 0 до 1 В и определяют по ним высоты волн. По полученным данным строят калибровочный график. На оси ординат откладывают соответствующую высоту волны в миллиметрах, а на оси абсцисс - концентрацию нитробензола в граммах на литр в испытуемом растворе.

Ход анализа. Около 1 г испытуемого анилина (точная навеска) помещают в мерную колбу емкостью 50 мл и добавляют 5 мл 1 н. раствора соляной кислоты. Объем раствора в колбе доводят этиловым спиртом До метки и тщательно перемешивают. 20 мл полученного раствора наливают в предварительно тщательно вымытый дистиллированной водой, а затем испытуемым раствором электролизер, добавляют 3 капли раствора желатина и в течение 15 мин пропускают через раствор любой инертный газ. После этого снимают полярограмму раствора при той же чувствительности гальванометра, при какой снимали полярограммы для построения калибровочного графика, и определяют высоту волны.

По калибровочному графику находят концентрацию нитробензола (С) в граммах на литр, соответствующую высоте волны на полярограмме испытуемого раствора анилина.

Процентное содержание нитробензола в анилине (X) рассчитывают по формуле:

где С - концентрация нитробензола, найденная по калибровочному графику, г/л; а - навеска анилина, г.