邻甲氧羰基苯重氮离子的释氮定量分析方法与流程

1.本发明涉及有机分析技术领域，具体涉及邻甲氧羰基苯重氮离子的释氮定量分析方法。


背景技术：

2.糖精是重要的食品和饲料添加剂，目前工业上通常采用下述反应合成糖精：
[0003][0004]
其中2-甲氧羰基苯重氮离子是合成糖精的关键中间体，如果能精确测定其浓度，则有利于后续反应过程精准控制和精准投料，有利于降低副反应、降低原料消耗、提高收率。
[0005]
多数芳香重氮离子的稳定性较差，涉及到芳香重氮离子定量分析方法的报道非常少。edward fitzgerald【anal.chem,1976，48(12),1734】利用hplc测定一些对位含有氨基的苯重氮正离子的浓度。杜允等【现代化工,2019,39(4),225】利用紫外吸光光度法，以6-羟基-萘-2-磺酸钠为偶合组分，与3,3
’‑
二氯联苯胺重氮盐进行偶合反应来测定后者的浓度。以上分析方法使用现代仪器，手续复杂、测样时间越长，不够便捷，不适合工厂采样检测。而且直接用于2-甲氧羰基苯重氮离子的定量分析方法尚未见报道。


技术实现要素：

[0006]
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种邻甲氧羰基苯重氮离子的释氮定量分析方法。
[0007]
根据本技术实施例提供的技术方案，邻甲氧羰基苯重氮离子的释氮定量分析方法，包括以下步骤：
[0008]
a、在10ml双口圆底烧瓶中加入0.5-1g氯化亚铜和5ml水；
[0009]
b、在恒压滴液漏斗中精确称重1.000-2.000g重氮液，恒压滴液漏斗插入双口圆底烧瓶其中一个开口处；
[0010]
c、双口圆底烧瓶连接好量气装置，量气装置包括分液漏斗和量气管，调整竖直放置的分液漏斗中水面高度与量气管的0.00刻度线持平，并密封整个装置；
[0011]
d、将双口圆底烧瓶放置在磁力搅拌装置上，并开动磁力搅拌，将恒压滴液漏斗旋塞打开，将重氮液放下，立即有氮气快速产生，过5分钟后产气停止，然后将磁力搅拌装置更换为超声震荡装置，再重新调整分液漏斗水面与量气管水面高度持平，保持2分钟不变，读出气体体积v；
[0012]
e、重氮液摩尔浓度按照m＝v/22.4g计算，单位为mmol/g。
[0013]
本发明中，氯化亚铜与邻甲氧羰基苯重氮离子反应时，氯化亚铜的摩尔质量大于邻甲氧羰基苯重氮离子的摩尔质量。
[0014]
综上所述，本技术的有益效果：本发明通过氯化亚铜与邻甲氧羰基苯重氮离子反应定量快速释放氮气，来定量测量释放氮气的体积，可以计算获知邻甲氧羰基苯重氮离子溶液的浓度，检测简单、快速。
附图说明
[0015]
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0016]
图1为本发明氯化亚铜与邻甲氧羰基苯重氮离子反应用装置图；
[0017]
图中标号：双口圆底烧瓶-1、恒压滴液漏斗-2、分液漏斗-3、量气管-4。
具体实施方式
[0018]
下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
[0019]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0020]
如图1所示，邻甲氧羰基苯重氮离子的释氮定量分析方法，包括以下步骤：a、在10ml双口圆底烧瓶1中加入0.5-1g约5mmol-10mmol氯化亚铜和5ml水；b、在恒压滴液漏斗2中精确称重1.000-2.000g约0.8mmol-1.6mmol重氮液，恒压滴液漏斗2插入双口圆底烧瓶1其中一个开口处；c、双口圆底烧瓶1连接好量气装置，量气装置包括分液漏斗3和量气管4，调整竖直放置的分液漏斗3中水面高度与量气管4的0.00刻度线持平，并密封整个装置；d、将双口圆底烧瓶1放置在磁力搅拌装置上，并开动磁力搅拌，将恒压滴液漏斗2旋塞打开，将重氮液放下，立即有氮气快速产生，5分钟后等产气停止，再重新调整分液漏斗3水面与量气管4水面高度持平，保持2分钟不变，读出气体体积v；e、重氮液摩尔浓度按照m＝v/22.4g计算，单位为mmol/g。氯化亚铜与邻甲氧羰基苯重氮离子反应时，氯化亚铜的摩尔质量大于邻甲氧羰基苯重氮离子的摩尔质量。
[0021]
实施例1自制2-甲氧羰基苯重氮离子溶液浓度测定
[0022]
预先称量好三颈烧瓶和磁子的总质量，取3.0234g新蒸的gc纯度100％20.00mmol的邻氨基苯甲酸甲酯于100ml三颈烧瓶中，并内置温度计，冰水浴使温度保持在-5—0℃。
[0023]
将4.9g约48mmol盐酸逐滴滴加到三颈烧瓶中，之后将用4ml h2o溶解的1.45g约21mmol nano2溶液后逐滴滴加到三颈烧瓶中，滴加完成后，继续搅拌1h。加入20ml水和0.2g氨基磺酸，搅拌10分钟。称重测得自制2-甲氧羰基苯重氮离子溶液，总质量为33.560g，理论
浓度：0.5959mmol/g。重氮化反应式如下：
[0024][0025]
在如图1所示圆底烧瓶1中加入0.8g氯化亚铜和5ml水。在恒压滴液漏斗2中精确称重g＝1.682g上述自制重氮液。连接好量气装置，调整分液漏斗3中水面高度与量气管4的0.00刻度线持平，密封整个装置。开动磁力搅拌，将恒压滴液漏斗2旋塞打开，将重氮液放下，立即有氮气快速产生，过6分钟等产气停止，重新调整分液漏斗3水面与量气管4水面高度持平。保持2分钟不变，读出气体体积v＝22.42ml。计算出重氮液浓度为0.5951mmol/g。相对误差0.1％。
[0026]
实施例2工厂生产流水线上邻甲氧羰基苯重氮离子溶液浓度测定
[0027]
在如图1所示圆底烧瓶1中加入1.0g氯化亚铜和5ml水。在恒压滴液漏斗2中精确称重g＝1.5052g工厂生产线上重氮液(该重氮液因母液套用的原因除含有盐酸外、还含有硫酸根、二价铜离子)。连接好量气装置，调整分液漏斗3中水面高度与量气管4中水面高度持平且与0.00刻度线持平，密封整个装置。开动磁力搅拌，将恒压滴液漏斗2旋塞打开，将重氮液放下，立即有氮气快速产生，过5分钟等产气停止，重新调整分液漏斗3水面与量气管4水面高度持平。保持2分钟不变，读出气体体积v＝29.12ml。计算出重氮液浓度为0.8637mmol/g。
[0028]
受sandmeyer等反应的启发，我们尝试过硫酸铜、醋酸铜、硫酸镍、氯化亚钴、氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、碘化钾等多种过渡金属盐或强亲核试剂，发现硫酸铜、醋酸铜、硫酸镍、氯化亚钴不能使重氮液发生释氮反应；碘化钾、溴化亚铜、碘化亚铜释氮缓慢，且生成焦油状残余物，使圆底烧瓶难以清洗。唯有氯化亚铜能快速定量催化释氮反应。整个测试过程可以在10分钟内完成，简便快速。测试完毕，圆底烧瓶容易清洗，方便下次继续使用。
[0029]
释放氮气反应的可能机理如下：
[0030][0031]
邻甲氧羰基苯重氮离子溶液浓度定量测定需在空调恒温25度实验室内进行，使用的实验装置如图1所示。
[0032]
sandmeyer反应是一个重氮官能团在亚铜盐的催化下被卤素或氰基所取代的反应。和简单的卤化反应比较该反应的优势在于只有一种异构体形成。该反应的机理是经过一个电子的转移过程。该过程可以在四氟硼酸重氮芳烃和冠醚、聚醚或者相转移催化剂条件下有效地进行。在溶剂中卤原子的供体与该自由基反应得到卤代芳香烃。
[0033]
以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理等方案的说明。同时，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。