zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»10.26896/1028-6861-2020-86-5-11-15zldm-1201Research ArticleАНАЛИЗ ВЕЩЕСТВАSUBSTANCES ANALYSISИспользование цериметрического метода для определения фенольного гидроксила в аналитической практикеThe use of cerimetric method for phenolic hydroxyl determination in analytical practiceКарандиИ. В.KarandiI. V.

Ирина Васильевна Каранди

119991, Москва, ул. Вавилова, 28

Irina V. Karandi

28 Vavilova ul., Moscow, 119991

margaret@ineos.ac.ruБуяновскаяА. Г.BuyanovskayaA. G.

Анастасия Георгиевна Буяновская

119991, Москва, ул. Вавилова, 28

Anastasia G. Buyanovskaya

28 Vavilova ul., Moscow, 119991

Институт элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова Российской академии наук (ИНЭОС РАН)РоссияA. N. Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds of Russian Academy of SciencesRussian Federation2020220520208651115Copyright © Каранди И.В., Буяновская А.Г., 20202020Каранди И.В., Буяновская А.Г.Karandi I.V., Buyanovskaya A.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/1201

Исследована возможность применения сульфата церия (IV) в качестве окислительного реагента для определения фенольной гидроксильной группы и приведены примеры его использования для анализа различных органических соединений. Сульфат церия количественно реагирует с фенольной гидроксильной группой с образованием хиноидных соединений. Предложены методики определения фенолов различного строения, включая перхлорированные и перфторированные фенолы, методом потенциометрического титрования раствором сульфата церия в сернокислой среде с редоксометрическим индикаторным электродом. Наличие в ароматическом кольце заместителей с восстановительными свойствами мешает определению. Цериметрическое потенциометрическое титрование использовано также для исследования строения полимеров на основе метилольных производных фенолфталеина. Подобные соединения являются сшивающими агентами и служат для получения термостатных конструкционных материалов с высокими прочностными свойствами. Показано, что метилольную гидроксильную группу, которая также количественно окисляется сульфатом церия, можно определять одновременно с фенольной гидроксильной группой. При проведении сравнения предложенного метода цериметрического титрования с широко известным методом ацетилирования получены идентичные результаты. Найденное количество гидроксильных групп в анализируемых образцах позволяло судить о структуре полимеров. На основе цериметрического титрования предложена также методика определения свободных ксиленолов в огнестойком турбинном масле. Методика является более экспрессной и менее трудоемкой, чем общепринятая методика по ТУ 3470.11335-07, основанная на бромировании ксиленолов бромид-броматной смесью.

The possibility of using cerium (IV) sulfate as an oxidizing reagent in analysis of various organic compounds is considered and exemplified specifically in determination of phenolic hydroxyl group. Cerium sulfate quantitatively reacts with a phenolic hydroxyl group to form quinoid compounds. Techniques for determination of phenols of different structures (including perchlorinated and perfluorinated phenols) using potentiometric titration with a solution of cerium sulfate in a sulfuric acid medium with a redoxometric indicator electrode are proposed. The presence of the substituents with reducing properties in the aromatic ring interferes with the determination. Cerimetric potentiometric titration was also used to study the structure of polymers based on methylol derivatives of phenolphthalein which are crosslinking agents and serve to obtain thermostatic structural materials with high strength properties. It is shown that the methylol hydroxyl group, which is also quantitatively oxidized by cerium sulfate, can be determined simultaneously with a phenolic hydroxyl group. The results obtained by the proposed method of cerimetric titration and well-known method of acetylation appeared identical. The determined number of hydroxyl groups in the analyzed samples is indicative of the polymer structure. Proceeding from the technique of cerimetric titration we propose a method for determination of free xylenols in fire-resistant turbine oil. The developed technique is more rapid and less labor-consuming compared to generally accepted technique TU 3470.11335–07 based on the bromination of xylenols with a bromide-bromate mixture.

потенциометрияцериметрическое титрованиексиленолытурбинное маслоpotentiometrycerimetric titrationphenolic hydroxylxylenolsfire-resistant turbine oilReferencesЭшворт М. Р. Ф. Титриметрические методы анализа органических соединений. — М.: Химия. 1968. С. 353 – 358.Ashworth M. R. F. / Titrimetric organic analysis. Part II: Indirect methods. — New York: Willy, 1965. — 1023 p.Денеш И. Титрование в неводных средах. — М.: Мир, 1971. — 255 с.Quenes I. Titration in non-aquaous media. — Budapest: Academiai Kiado. 1967. — 461 p.Темердашев З. А., Фролова Н. А., Колычев И. А. Определение фенольных соединений в лекарственных растениях методом обращенной фазовой ВЭЖХ / Журн. аналит. химии. 2011. Т. 66. № 4. С. 417 – 424. DOI: 10.1134/S1061934811040150.Temerdashev Z. A., Frolova N. A., Kolychev I. A. Determination of phenolic compounds in medical herbs by reversed-phase HPLC / J. Anal. Chem. 2011. Vol. 66. N 4. P. 407 – 414. DOI: 10.1134/S1061934811040150.Милевская В. В., Темердашев З. А., Бутыльская Т. С., Киселева Н. В. Определение фенольных соединений в лекарственных растениях семейства яснотковых / Журн. аналит. химии. 2017. Т. 72. № 3. С. 273 – 279. DOI: 10.1134/S1061934817030091.Milevskaya V. V., Temerdashev Z. A., Butyl’skaya T. S., Kiseleva N. V. Determination of phenolic compounds in medicinal plants from the Lamiaceae family / J. Anal. Chem. 2017. Vol. 72. N 3. P. 342 – 348. DOI: 10.1134/S1061934817030091.Зиятдинова Г. К., Низамова А. М., Будников Г. К. Гальваностатическая кулонометрия в анализе природных полифенолов и ее применение в фармации / Журн. аналит. химии. 2010. Т. 65. № 11. С. 1202 – 1206. DOI: 10.1134/S1061934810110146.Ziyatdinova G. K., Nizamova A. M., Budnikov G. K. Galvanostatic coulometry in the analysis of natural polyphenols and its use in pharmacy / J. Anal. Chem. 2010. Vol. 65. N 11. P. 1176 – 1180. DOI: 10.1134/S1061934810110146.Андреев Ю. А., Черновьянц М. С. Газохроматографическое определение полихлорфенолов с дериватизацией ангидридом монохлоруксусной кислоты / Журн. аналит. химии. 2010. Т. 65. № 10. С. 1046 – 1052. DOI: 10.1134/S1061934810100060.Andreev Yu. A., Chernov’yants M. S. Gas chromatographic determination of polychlorophenols after derivatization with monochloroacetic anhydride / J. Anal. Chem. 2010. Vol. 65. N 10. P. 1021 – 1028. DOI: 10.1134/S1061934810100060.Бриленок Н. С., Бахарева М. В., Вершинин В. И. УФ-спектрометрическое определение суммы фенолов с применением диазотированной сульфаниловой кислоты / Журн. аналит. химии. 2018. Т. 73. № 6. С. 446 – 454. DOI: 10.1134/S1061934818060047.Brilenok N. S., Bakhareva M. V., Vershinin V. I. UV-Spectrometric Determination of Total Phenols Using Diazotised Sulfanilic Acid / J. Anal. Chem. 2018. Vol. 73. N 6. P. 551 – 559. DOI: 10.1134/S1061934818060047.Зенкевич И. Г., Пушкарева Т. И. Хромато-масс-спектрометрическая идентификация продуктов окисления алкилфенолов хлоридом железа (III) / Журн. аналит. химии. 2019. Т. 74. № 9. С. 691 – 702. DOI: 10.1134/S1061934819050113.Zenkevich I. G., Puchkareva T. I. Identification of the products of alkylphenol oxidstion by iron (III) chloride using HPLC- mass spectrometry / J. Anal. Chem. 2019. Vol. 74. N 9. P. 894 – 905. DOI: 10.1134/S1061934819050113.Амосов А. С., Ульяновский Н. В., Косяков Д. С. Одновременное определение антрахинона и бисфенола А в целлюлозно-бумажной продукции методом высокоэффективной жидкостной хроматографии — тандемной масс-спектрометрии / Журн. аналит. химии. 2019. Т. 74. № 11. С. 810 – 816. DOI: 10.1134/S1061934819110029.Amosov A. S., Ulyanovskii N. V., Kosyakov D. S. Simultaneous determination of anthraquinone and bisphenol A in pulp and paper products by high performance liquid chromatography- tandem mass spectrometry / J. Anal. Chem. 2019. Vol. 74. N 11. P. 1089 – 1095. DOI: 10.1134/S1061934819110029.Мачуленко Л. Н., Нечаев А. И., Донецкая С. А. и др. Синтез и свойства новолаков на основе тройных смесей, содержащих фенол, фенолфталеин и фталимидсодержащие бисфенолы, и сшитых сополимеров на их основе / Пластические массы. 2016. № 3 – 4. С. 28 – 31.Machulenko L. N., Nechaev A. I., Donetskaya S. A., et al. Synthesis and properties of novolacs on the basis of mixtures containing phenols, phenolphthalein, and phtalimid bisphenols and crosslinked copolymers / Plast. Massy. 2016. N 3 – 4. P. 28 – 31 [in Russian]. DOI: 10.35164/0554-2901-2016-3-4-28-31.Мачуленко Л. Н., Нечаев А. И., Донецкая С. А. и др. Синтез и свойства фенолформальдегидных фталимидинсодержащих новолаков / Пластические массы. 2014. № 3 – 4. С. 15 – 18.Machulenko L. N., Nechaev A. I., Donetskaya S. A., et al. Synthesis and properties of phenolphormaldehyds novolacs containing phtalimidines / Plast. Massy. 2014. N 3 – 4. P. 15 – 18 [in Russian].Мачуленко Л. Н., Донецкая С. А., Клеменкова З. С., Бузин М. И. Синтез и свойства новолаков на основе смесей фенола, фенолфталеина и 2-(β-гидроксиэтил)-3,3-бис(4’-гидроксифенил)фталимидина и сшитых сополимеров на их основе / Пластические массы. 2017. № 11 – 12. С. 19 – 22.Machulenko L. N., Donetskaya S. A., Klemenkova Z. S., Buzin U. I. Synthesis and properties of novolacs on the basis of mixture of phenols, phenolphthalein and 2-(β-hydroxyethyl)-3,3-bis(4’-hydroxyphenyl)phtalimidine and crosslinked copolymers / Plast. Massy. 2017. N 11 – 12. P. 19 – 22 [in Russian].Мачуленко Л. Н., Донецкая С. А., Клеменкова З. С., Бузин М. И. Синтез и свойства новолаков на основе смесей фенола и фталидсодержащего дифенола и сшитых сополимеров на их основе / Пластические массы. 2018. № 9 – 10. С. 17 – 19.Machulenko L. N., Donetskaya S. A., Klemenkova Z. S., Buzin U. I. Synthesis and properties of novolacs on the basis of mixture of phenol and phtalimide containing diphenol and crosslinked copolymers / Plast. Massy. 2018. N 9 – 10. P. 17 – 19 [in Russian]. DOI: 10.35164/0554-2901-2018-9-10-17-19.Мачуленко Л. Н., Донецкая С. А., Клеменкова З. С., Бузин М. И. Синтез и свойства флуоресцеинсодержащих новолаков и сшитых сополимеров на их основе / Пластические массы. 2019. № 1 – 2. С. 22 – 23.Machulenko L. N., Donetskaya S. A., Klemenkova Z. S., Buzin U. I. Synthesis and properties of fluoresceincontaining novolacs and crosslinked copolymers / Plast. Massy. 2019. N 1 – 2. P. 22 – 23 [in Russian].Мачуленко Л. Н., Донецкая С. А., Клеменкова З. С., Бузин М. И. Синтез и свойства аллиловых эфиров фенолфталеинсодержащих новолаков / Пластические массы. 2019. № 3 – 4. С. 17 – 18.Machulenko L. N., Donetskaya S. A., Klemenkova Z. S., Busin U. I. Synthesis and properties of allyl ethers of phenolphthalein-containing novolacs / Plast. Massy. 2019. N 3 – 4 [in Russian]. DOI: 10.35164/0554-2901-2019-3-4-17-18.Мачуленко Л. Н., Донецкая С. А., Бузин М. И. Синтез полимеров на основе новолаков СФ-010 и СФ-014, отвержденных диметилольным производным п-крезола / Пластические массы. 2019. № 5 – 6. С. 14 – 15.Machulenko L. N., Donetskaya S. A., Busin U. I. The synthesis of polymers on the basis of novolacs SF-100 and SF-014 cured by dimethylol-p-kresol / Plast. Massy. 2019. N 5 – 6. P. 14 – 15 [in Russian]. DOI: 10.35164/0554-2901-2019-5-6-14-15.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.