Изучение некоторых халконов как кислотно основных индикаторов Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

ИЗУЧЕНИЕ НЕКОТОРЫХ XAJIKOHOB КАК КИСЛОТНО-ОСНОВНЫХ ИНДИКАТОРОВ

© А.И. Панасенко, Ю.Ю. Попова

Хапконы и родственные им соединения (флаваноны, флавоны, флаваны, флавонолы) применяются в настоящее время в качестве термо- и светостабнлизаторов полимерных материалов, антиоксидантов жиров и масел, смазочных материалов, а также биологически активных веществ. Свойства халконов как красителей и кислотноосновных индикаторов практически не изучены.

В настоящей работе конденсацией ацетофенона с пара-диметиламинобензапьдегидом в водно-спиртовом растворе гидроксида натрия [1] и реакцией коричной кислоты с соответствующими фенолами [2] получены: 4-диметиламинохалкон (I), 2’-гидрокси-4’-метоксн-хапкон (II) и 5’-н.бутил-2’,4’-дигидроксихалкон (III). Хапконы получаются с выходом 60-80 % и представляют собой кристаллические вещества с четкими температурами плавления и характерными УФ-спектрами.

Халкон (I): = 114 °С, максимумы полос погло-

щения (в этаноле) - при 268 и 430 нм;

Халкон (II): 1пл = 108 °С, максимумы полос поглощения (в этаноле) - при 254, 320 и 346 нм;

Халкон (III): /пл = 153-154 °С, максимумы полос поглощения (в этаноле) - при 274, 313 и 364 нм.

Полоса поглощения в УФ-спектре 4-днме-тиламинохалкона (I) в области 430 нм обусловлена л -» л* электронным переходом в циннамоильной части молекулы халкона. Вследствие увеличения цепи сопряжения за счет диметнламиногруппы она сдвинута в длинноволновую часть спектра. Полоса поглощения в области 268 нм обусловлена электронным переходом в С = О группе и наблюдается у различных карбонильных соединений. Поглощение в области 254 и 274 нм в спектрах халконов (II) и (III) связано с л -» л* переходами в бензоильной группировке этих молекул. Полосы при 320 и 313 нм характеризуют я -» я* переход в циннамоильной части, а полосы при 346 и 364 нм обусловлены л -> л* переходами, связанными с возникновением внутримолекулярного цикла за счет взаимодействия карбонильной группы с гидроксильной группой в 2’-положснин.

Исследование синтезированных халконов (I - III) как индикаторов проводили по методике, описанной в работе [3], используя их 0,5 %-ные растворы в этаноле. Интервалы перехода оценивали визуально - потенциометрическим методом с использованием рН-метра со стеклянным и хлорсеребряным электродами. Для этого к определенному объему (10 мл, пипетка) 0,1 Н раствора КОН или НС1, помещенного в стаканчик для титрования, прибавляли 3-4 капли индикатора (раствора исследуемого халкона) и титровали 0,1 Н раствором кислоты или щелочи. Одновременно с этим фиксировали значения pH по показаниям прибора и визуально отмечали изменение окраски титруемого раствора. Определения проводили многократно. Интенсивность

окраски индикаторов измеряли спектрофотометрическим методом, для чего снимали кривые поглощения растворов при нижнем и верхнем значениях pH (4,8 и 11,0), чтобы избежать смешанных цветов. Результаты исследования показали, что введение в структуру халкона различных радикалов изменяет их свойства. Это также влияет на интервалы перехода и на интенсивность окраски. Было обнаружено, что все синтезированные вещества имеют по одному интервалу перехода: I - в области 6,2-7,9 ед. pH; II - в области 6,3-7,0 ед. pH; III - в области 7,9-9,2 ед. pH.

Инди- катор Окраска Интервал перехода Интенсивность окраски (е, лДмольсм)

Кислая среда Щелочная среда

I бесцветная светло- желтая 6,2 - 7,9 7300

II бесцветная лимонно- желтая 6,3 - 7,0 8700

III бесцветная желтая 7,9 - 9,2 9600

Соединения (I - III) при кислотно-основном титровании дают сопоставимые результаты с результатами кислотно-основного титрования в присутствии наиболее распространенных индикаторов: фенолфталеина, метилового красного. Расхождения в результатах не превышают 1-2 %.

Механизм превращения халконов при изменении рН-среды достаточно сложен. Их действие как индикаторов можно объяснить путем сопоставления с действием других кислотно-основных индикаторов и превращениями фенолов [4]. В общем случае изменение окраски можно интерпретировать на примере халкона (III) следующим образом: при титровании раствора этого халкона щелочью сначала нейтрализуется гидроксильная группа в 4’-положснни, образуя фенолятный ион, который может реализовать пара-хиноидную структуру, что и приводит к возникновению окраски.

Проведенные исследования показали, что синтезированные вещества: 4’-диметиламинохалкон, 2’-

гидрокси-4’-метоксихалкон, 5’-н.бутил-2’,4'-дигидро-ксихалкон, могут быть рекомендованы для использования в качестве кислотно-основных индикаторов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Общий практикум по органической химии. М.: Мир, 1965. 675 с.

2. Старков С.П., Панасенко АЛ. Синтез 5’-алкил-2’,4'-диокси-халконов // Журнал орг. химии. 1971. Т. 7. Вып. 7. С. 1463-1466.

3. Рхгузов А.П.. Панасенко А.И. Фенолы ряда халкона как кислотноосновные индикаторы // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 1979. Т. 22. Вып. 7. С. 813-815.

4. Ершов H.R., Никифо/юв Г.А.. Володькин А.А. Пространственно затрудненные фенолы. М.: Химия, 1972. С. 119,140, 159.