THUỐC THỬ HỮU CƠ CHO ANION

272

CHƯƠNG XII: THUỐC THỬ HỮU CƠ CHO ANION
XII.1. CURCUMIN
CTPT: C
21
H
20
O
6
.
KLPT = 368,39.

1. Tên gọi khác
Màu vàng nghệ, curcumagelb, diferulonymethane, 1,7–bis–(4–hydroxy–3–
methoxy–phenyl)–1,6–heptadien–3,5–dione.
2. Nguồn gốc
Trên thương mại, nó có trong curcuma, the rhizome của curcuma longa
L.Zingiberaceae.
3. Ứng dụng
Phát hiện ra: B, Ba, Ca, Hf, Mg, Mo, Ti, V, W, Zr. Phản ứng đo độ sáng của B,
cách sử dụng như xịt lên tờ giấy sắc ký.
4. Tính chất của thuốc thử
Là bột màu vàng cam, nhiệt độ sôi 183
o
C, không tan trong nước, tan ít trong ether,
dễ tan trong methanol, ethanol, acetone, và acid acetic băng. Nó phản ứng với dung
dịch kiềm cho màu vàng.

Mặc dù thuốc thử có β–diketonemoiety trong cấu trúc của nó,nhưng không dữ liệu
nào phù hợp cho hằng số phân ly của enolic proton. Hình 1 minh hoạ phổ hấp thụ của
curcumin ở điều kiện một vài dung dịch khác nhau.

Hình 1
CH CH
C
CH
2
O
C
CH
O
CH
OH
CH
3
OH
OCH
3



273

5. Phản ứng tạo phức chất và cấu trúc phức chất
Curcumin có 2 dạng phức tạp về màu sắc: Rosocyamin (1) và Rubrocurcumin (2),
với acid boric, phụ thuộc chủ yếu vào sự có mặt acid oxalic.

Khi không có mặt acid oxalic, acid boric phản ứng với curcumin, khi bị proton bởi
acid vô cơ tạo thành dạng phức màu đỏ (1). Phản ứng khá chậm và mặc dù tất nhiên
một lượng nước cần thiết cho giai đoạn tắt củ
a phản ứng, nhưng phản ứng pha trộn
phải được bay hơi cho khô để phản ứng hoàn toàn. Hay là phản ứng tạo màu được thực
hiện trong t những acid khan, như acid sulfuric–acid acetic băng, nơi mà nước tồn tại
có thể phá hủy bởi phần thêm vào của propionyl anhydrice–oxalyl chloride. Dung dịch
(1) sẽ trở về màu xanh đen, khi nó tạo bởi chất kiềm. Mặc dù curcumin cũng phản ứng
với Fe(II), Mo, Ti, Ta, và Zn, những phức chất đ
ó sẽ không chuyển sang màu đen
trong điều kiện dung dịch kiềm. Dung dịch ethanol của (1) thì có thể ổn định hoàn toàn



274

và có thể giữ trong 5 ngày mà không có sự thay đổi quang phổ khi giữ ở nhiệt độ 0
o
C.
Khi có mặt acid oxalic, màu đỏ 2:2:2 phức (2) được hình thành, sự bay hơi của
phản ứng trộn lẫn đến khô thì vẫn còn cho sự phát triển màu sắc là lớn nhất. Sự có mặt
của nước làm trì hoãn phản ứng, nếu acid vô cơ có mặt thì sự hình thành đồng thời của
(1) cũng được mong đợi.
Quang phổ hấp thu của (1) và (2) được minh họa trong hình 2, độ hấp thụ phân tử
của (2) được ghi nhận là 9,3.10
4
ở 550nm.

6. Sự tinh chế và phản ứng tinh khiết
Sản phẩm thương mại thì hầu hết tinh khiết, bằng sự kết tinh lại từ ethanol cho tới

khi điểm tan tới 183
o
C. Thú vị thay nguồn gốc tổng hợp curcumin được ghi nhận sai
với màu phản ứng với acid boric.
7. Ứng dụng trong phân tích
Curcumin được sử dụng rộng rãi như một thuốc thử màu trong phương pháp so
màu xác định hàm lượng vết Bo trong những vật liệu káhc nhau. Sự hình thành phức
màu (1) hoặc (2) được sử dụng trong phương pháp so màu. Phương pháp rosocyanin
(1) có độ nhạy cao nhưng màu sắc phản ứng phụ thuộc rất nhiều vào đ
iều kiện phản
ứng. Phương pháp rubrocurcumin có độ nhạy thấp nhất so với các dạng khác, nhưng
sản phẩm của nó không bao quát.
⎯ Phương pháp rosocyanin:
Độ nhạy của phương pháp này caonhưng phụ thuộc vào sự có mặt của nước và
lượng dư của curcumin vẫn lại trong trạng thái proton. Theo đó nó rất quan trọng để
loại bỏ nước và sự hấp thụ tối thiểu để không vượt quá gi
ới hạn của phản ứng. Việc
sản xuất mà cần thiết được phát triển bởi Uppstrom, nước thì loại bỏ bởi việc sử dụng
các anhydratpropionic và proton curcumin dư thì được loại trừ bằng ion acetat.
+ Dung dịch thuốc thử:
Dung dịch curcumin: dung dịch phải được tổng hợp tinh khiết trước 1 tuần bằng
cách hoà tan 0,125g curcumin trong 100ml acid acetic băng và phải đựng trong bình
nhựa.
Dung dịch sunfuric–acid acetic–trộn bằng nhau nồng
độ (H
2
SO
4
98% và acid acetic
băng).

Dung dịch đệm–trộn 90ml C
2
H
5
OH 95%,180g CH
3
COONH
4
và 135ml acid acetic
băng, định mức thành 1l với nước.
Hình 2



275

Anhydric propionie.
Oxaly chloride.
+ Sản xuất:
Chuyển 1ml dung dịch mẫu nước chứa 0,2 → 1µg Bo vào cốc nhựa, thêm 2ml acid
acetic băng, 5ml anhydric propionic và trộn đều. Thêm 0,5ml oxalyl chloride và cho
phép phản ứng trong 30 phút, nhiệt độ phòng và thêm khoảng 4ml sunfuric–dung dịch
acid acetic và 40ml dung dịch curcumin, trộn đều, và để yên trong 45 phút. Thêm 20ml
dung dịch đệm, trộn đều và làm lạnh tới nhiệt độ phòng. Đo độ hấp thụ ở bước sóng
545nm.
- Phương pháp Rubrocurcumin:
Phương pháp này có nhạy kém hơn so với phương pháp khác, nh
ưng phản ứng màu
nhanh và nó không cần H
2

SO
4
. Phương pháp này thích hợp cho mẫu sau khi pha loãng.
+ Dung dịch thuốc thử: dung dịch acid curcumin–oxalic: hoà tan 0,4g curcumin và 50g
acid oxalate trong ethanol (> 99%) và định mức thành 1l trữ trong chai nhựa, dung
dịch phải được giữ ở nhiệt độ phòng khoảng một tuần trước khi sử dụng.
+ Sản xuất:
Đặt 2ml mẫu dung dịch chứa 0,1 tới 2,0µg Bo vàochén platin. Sau đó thêm 4ml
dung dịch acid curcumin–oxalic và trộn đều. Sự bay hơi của nước khoảng 52 → 58
o
C,
thêm 25ml C
2
H
5
OH, để làm khô hoàn toàn và trộn kỹ.Sau đó bỏ phần chất không tan
sau khi lọc hoặc ly tâm, chuyển phần dung dịch vào cuvet 1cm và đo độ hấp thu tại
bước sóng 550nm.
XII.2. MONOPYRAZOLONE VÀ BISPYRAZOLONE

1. Tên gọi khác
(1) 3–Metyl–1–phenyl–5–pyrazoline–5–one.
(2) 3,3–dimethyl–1,1–diphenyl–4,4–bispyrazolin–5,5–dione.
2. Nguồn gốc và phương pháp tổng hợp
Trong thương mại, pyrazoline được tổng hợp từ phenylthydrazine và acetoacetic
ester như là 1 sản phẩm trung gian của thuốc nhuộm. Bispyrazolone thu được bằng
cách cho chảy ngược dung dịch ethanol của Monopyrazolone với Phenylhydrazine.
3. Ứng dụng
NC
O

H
2
C
CN
H
3
C
NC
O
CH
C
CH
3
N
CH
C
O
C
CH
3
N
N
(1)
C
10
H
10
N
2
O

KLPT: 174,20
(2)
C
20
H
18
N
4
O
2
KLPT: 346,39



276

Hỗn hợp của Monopyrazolone và Bispyrazolone được dùng như 1 thuốc thử trắc
quang có độ nhạy cao với CN
-
và thường không nhạy với SCN
-
và OCN
-
.
4. Tính chất của thuốc thử
⎯ Monopyrazolone:
Là một chất bột tinh thể không màu, nhiệt độ sôi 128 – 130
o
C. Những mẫu thương
mại có màu vàng nhạt nhưng có thể dùng như thuốc thử cho CN

-
, hầu như nó không
tan trong nước, nhưng tan khá tốt trong Alcohol nóng, chloroform, pyridine và các
acid. Nó hình thành dạng phức màu với Ag, Co, Cu và Fe.
⎯ Bispyrazolone:
Là một chất bột tinh thể không màu hoặc có màu vàng xám, nhiệt độ sội > 300
o
C
và hầu như không tan trong nước và trong dung môi hữu cơ nói chung ngoại trừ
pyridine, còn trong thuốc thử thì tan khá tốt.
5. Phản ứng với ion CN
-

Trong việc xác định ion CN
-
bằng phương pháp Pyrazolone, dung dịch mẫu được
xử lý bằng chloramine T, sau đó bằng phản ứng với monopyrazolone và bispyrazolone
trong pyridine cho ra dung dịch màu xanh để đo quang. Phản ứng liên tục cho đến khi
lên màu được trình bày hình 1. Kết quả thuốc nhuộm màu xanh có thể chiết trong n–
butanol có độ nhạy cao.
Vai trò của bispyrazolone không chắc chắn, nhưng nó không thể thiếu trong quá
trình lên màu tối đa. Tỷ số của hỗn hợp khoảng 12,5:1 thì được khuyên dùng.
Mùi của Pyridine khó ngửi nên có thể bị
loại trừ và thay thế bằng DMF có chứa
acid isonicotinic.
Thiocyanur và ammonia gây cản trở nghiêm trọng, chúng bị oxy hóa bởi
chloramine T cho ra CNCl và NHCl
2
tương ứng. Sản phẩm sau cùng cũng được cho
phản ứng với monopyrazolone để cho thuốc thử tím đỏ (λ

max
= 545nm), chất này có thể
chiết với trichloethane sau khi acid hóa dung dịch nước (màu vàng, λ
max
= 450nm).