Спосіб флуориметричного визначення концентрації протонного компонента в рідкій суміші

УКРАЇНА (19) UA (11) 74883 (13) C2 (51) МПК (2006) G01N 21/64 C07D 311/30 (2006.01) МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД (54) СПОСІБ ФЛУОРИМЕТРИЧНОГО ВИЗНАЧЕННЯ КОНЦЕНТРАЦІЇ ПРОТОННОГО КОМПОНЕНТА В РІДКІЙ СУМІШІ 1 Даний винахід стосується нового флуориметричного способу визначення концентрації протонного компоненту (одного або більше компонентів, які містять активний атом водню) в рідкій суміші за допомогою похідних 3-гідрокси-4'-амінофлавону як флуоресцентного барвника. Відомо, що флавоноли (3-гідроксифлавони) мають дві смуги випромінення у розчинах, що спричинюється ефектом - положення максимуму флуоресцен ції нормальної та таутомерної форми, log(IN* / IT * ) логарифм відношення інтенсивностей максимумів флуоресценції нормальної та таутомерної форми, отримані дані наносять на кореляційну діаграму та визначають загальний вміст компонентів, які містять активний атом водню. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як похідне 4'-аміно-3-гідроксифлавону використовують 4'-диметиламіно-3-гідроксифлавон. 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що компонентами, які містять активний атом водню, є вода або спирти. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що кореляційну діаграму отримують шляхом вимірювання серії спектрів флуоресценції розчинів похідного 4'-аміно-3-гідроксифлавону в суміші протонного та апротонного розчинників при різній концентрації протонного компонента, обчислення параметрів N* T * та log(IN* / IT * ) , де N* і T * положення максимуму флуоресценції нормальної та таутомерної форми, log(IN* / IT * ) - логарифм відношення інтенсивностей максимумів флуоресценції нормальної до таутомерної форми, та нанесення отриманих пар даних на діаграму в коордиlog(IN* / IT * ) . натах N* T* C2 T* (13) і 74883 N* (11) де UA де R1 і R2 кожен незалежно є С1-С6-алкілом, який відрізняється тим, що з вказаного спектра отримують значення для N* , T * , IN* , IT * , відповідно, положення та інтенсивність максимумів флуоресценції нормальної та таутомерної форми, обчислюють параметри N* T * та log(IN* / IT * ) , внутрішньомолекулярного переносу протону у збудженому стані (ВППЗС або ESIPT-ефект). Ці смуги відносяться відповідно до емісії нормальної (N*) та таутомерної (Т*) форми сполуки. Положення максимумів емісії обох смуг випромінення в розчинах похідних 4'-N-діалкіламінофлавонолів ( N i ) та співвідношення їх інтенсивностей (ІN*/ІT*) залежать від полярності та (19) (21) 20031110244 (22) 13.11.2003 (24) 15.02.2006 (46) 15.02.2006, Бюл. № 2, 2006 р. (72) Пивоваренко Василь Георгійович, Павлов Дмитро Олегович, Вроблевська Агнєшка , PL, Блажейовскі Єжі , PL (73) КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА (56) WO 9715832, 01.05.1997 CN 1374366, 16.10.2002 (57) 1. Спосіб визначення загальної концентрації одного або більше компонентів, які містять активний атом водню, в рідкій суміші, яка складається з одного або більше таких компонентів та одного або більше компонентів, які не містять активний атом водню, згідно з яким вимірюють спектр флуоресценції розчину похідного 4'-аміно-3гідроксифлавону загальної формули 2 3 74883 4 протонодонорності розчинника, що дає змогу зі б) отриманні зі спектра числових значень для спектральних даних отримувати цю інформацію. IN*, IT* (відповідно, положення та N*, T*, В Phys. Chem. Chem. Phys., 2003, 5, p. 461-68 інтенсивність максимумів флуоресценції показано, що для 3-гідрокси-4'нормальної та таутомерної форми), диетиламінофлавона спектральні дані, отримані в) обчисленні параметрів N* + T* (сума подля протонних розчинників в координатах ложення максимумів флуоресценції нормальної та log(ІN*/ІT*)=f( N ) лежать окремо від усіх таутомерної форми, см-1) та log(IN*/ IT*) (логарифм відношення інтенсивностей флуоресценції у інших, а в координатах log(ІN*/ІT*)=f( N ) дані максимумі нормальної та таутомерної форми), для протонних і апротонних розчинників лежать на г) визначенні за допомогою кореляційної одній прямій лінії. діаграми вмісту протонного компоненту. В Analytica Chimica Acta, 383 (1999) р.299-307 Для цього пропонується кореляційна діаграма, описано спосіб флуориметричного яка побудована в координатах визначення кількості води в ацетоні за допоlog(ІN*/ІT*)=f( N ) та має вигляд паралельних могою 3-гідрокси-4'-диметиламінофлавону та 4'прямих ліній. Кожна з ліній відповідає певній диметиламінофлавон-3-ілметакрилату. Даний концентрації протонного компоненту і, таким чиспосіб полягає у вимірюванні серії спектрів в ном, співпадання отриманої пари значень N* + системі вода-ацетон при відомій концентрації води T* і log(IN*/ IT*) для досліджуваного розчину з окдля побудови кореляційної діаграми, після чого ремою лінією вказує на концентрацію протонного вимірюють спектр досліджуваної суміші, і з його компоненту в ньому. вигляду роблять висновок про вміст води в Кореляційна діаграма будується шляхом досліджуваній суміші. Для спектрів 3-гідрокси-4'реєстрації серії спектрів флуоресценції розчинів диметиламінофлавону виявлено пряму залежність похідного 4'-аміно-3-гідроксифлавону в суміші проінтенсивності флуоресценції від вмісту води в тонного та апротонного розчинників при різних ацетоні, а для 4'-диметиламінофлавон-3концентраціях протонного компоненту, обчислення ілметакрилату - обернену. Даний спосіб придатний параметрів N* + T* та log(IN*/ IT*), та нанесення для визначення концентрації води в ацетоні в межах від 0 до 10 % при використанні 3-гідрокси-4'отриманих пар даних на діаграму в координатах диметиламінофлавону, і в межах від 0 до 10 % при log(ІN*/ІT*)=f( N ). Кореляційна діаграма, отвикористанні 4'-диметиламінофлавон-3римана за методикою, що описана в прикладі 2 ілметакрилату. зображена на фіг. 1. Даний спосіб є незручним, тому що для кожної Для ілюстрації винаходу наводяться наступні нової системи для побудови кореляційної діаграми приклади. необхідна попередня процедура вимірювання серії Усі спектри флуоресценції були зняті на спектрів флуоресценції в системі протонний розспектрофлуориметрі "Perkin-Elmer LS 50" при чинник - апротонний розчинник при відомій температурі 22°С з наступною цифровою обробконцентрації протонного розчинника. кою результатів за допомогою програми Origin v Задачею даного винаходу було створення но5.0. Усі спектри емісії були отримані при довжині вого способу, що не має вищенаведених недоліків. хвилі збудження флуоресценції excit 400 нм. Отже, даний винахід стосується флуориметПриклад 1 ричного способу визначення загальної Побудова кореляційної діаграми. концентрації одного або багатьох компонентів, які Для побудови кореляційної діаграми викоримістять активний атом водню в рідкій суміші, яка стовувалися системи метанол-етилацетат (1), мескладається з одного або більше таких танол-бензол (2), н-бутанол-бензол (3) та ткомпонентів та одного або більше компонентів, які бутанол-бензол (4) з концентрацією протонного не містять активного атому водню, за допомогою компоненту 0.3, 0.7, 1.0, 3.0, 6.0, 9.0 моль/л. похідного 3-гідрокси-4'-амінофлавону як флуоресРеєструвалися спектри флуоресценції розчину 3центного барвника. Даний спосіб полягає в гідрокси 4'-диметиламінофлавону в цих системах, а) реєстрації спектру флуоресценції розчину з кожного спектру обчислювалися значення N* + похідного 3-гідрокси-4'-амінофлавону загальної формули T* та log(IN*/ IT*). Для отримання більш точних значень вказаних параметрів при концентрації спирту більше 0.5 моль/л проводилося математичне розділення спектрів флуоресценції N* та Т* форм (А.О. Дорошенко. Програма обробки спектральних даних SDL. Харків, 1996). Далі отримані пари цифрових даних наносилися на діаграму в координатах log(ІN*/ІT*)=f( N ), точки однакових концентрацій протонного компонента з'єднувались в одну спільну лінію. Отримана кореляційна діаграма зображена на фіг. 1. де R1 і R2 кожен незалежно є С1-С6-алкілом, в Приклад 2 досліджуваній суміші протонного та апротонного Визначення концентрації протонного компорозчинника при невідомій концентрації протонного ненту в суміші Х1 та Х2. розчинника, 5 74883 6 Приготували суміші етилацетату та води, з Для Х1: N* + T* = 37750, log(IN*/ IT*) = 0,08 концентрацією води, відповідно, 0.66 моль/л Для Х2: N* + T* = 37950, log(IN*/ IT*) = -0,12 (суміш Х1) та 1.1 моль/л (суміш Х2). Отримані значення нанесли на кореляційну Далі готували розчини 3-гідрокси-4'діаграму (фіг. 2.). З діаграми отримали диметиламіно-флавону в сумішах Х1 та Х2 з концентрацію води: -6 концентрацією 1...5х10 моль/л і вимірювали спекКонцентрація води для Х1 0.7 моль/л. три флуоресценції при довжині хвилі збудження Концентрація води для Х2 1.0 моль/л. -1 25000 см . Зі спектру обчислювали значення N* + T* та log(IN*/ IT*): Комп’ютерна верстка М. Клюкін Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601