ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ ПРОИЗВОДНЫХ ТРИФТОРАЦЕТОФЕНОНА НА СЕЛЕКТИВНОСТЬ ЭЛЕКТРОДОВ, ОБРАТИМЫХ К СУЛЬФАТ- И КАРБОНАТИОНАМ

Проведены УФ-спектрофотометрическое и хроматографическое исследования распределения трифторацетофенона (ТФАФ) и ряда его производных (гептиловый эфир п-трифторацетилбензойной кислоты (ГЭ п-ТФАБК), п-метилтрифторацетофенон (п-МТФАФ), 2,4-диметилтрифторацетофенон (ДМТФАФ), 2,4,6-триметилтрифторацетофенон (ТМТФАФ)) в системе гексан–вода, которая упрощенно моделирует поливинилхлоридную мембрану и карбонат- и сульфат-селективных электродов. Указанные вещества используются в качестве нейтральных переносчиков (НП) в мембранах ионоселективных электродов, обратимых к двухзарядным неорганическим анионам. Проведено систематическое исследование гидратации ТФАФ и ряда его производных. ТФАФ обладает повышенной растворимостью в воде (коэффициент распределения D равен 415) по сравнению с п-МТФАФ, ДМТФАФ, ТМТФАФ и ГЭ п-ТФАБК (D в пределах 1360–2700), что не позволяет рекомендовать его в качестве НП для изготовления мембран электродов. Наиболее сильно гидратация протекает для ГЭ п-ТФАБК в щелочной среде. Установлено, что п-МТФАФ и ГЭ п-ТФАБК образуют кристаллические гидраты. Определены коэффициенты селективности карбонат- и сульфат-селективных электродов для всех изученных НП и составлен их ряд по улучшению селективности электродов: ТФАФ k п-МТФАФ k ДМТФАФ k ТМТФАФ k п-БТФАФ k ГЭ п-ТФАФ.

1. Молибдат-селективный электрод на основе высших четвертичных аммониевых солей / Е.М. Рахманько [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2017. – № 2. – С. 44–50.

2. Матвейчук, Ю.В. Карбонатселективные электроды на основе высших четвертичных аммониевых солей с повышенной стерической доступностью обменного центра / Ю.В. Матвейчук, Е.М. Рахманько, Е.Б. Окаев // Журн. аналит. химии. – 2018. – Т. 73, №3. – С. 230–238.

3. Matveichuk, Yu. Hydration of p-trifluoroacetyl benzoic acid heptyl ester: how it affects analytical characteristics of sulphate selective electrodes based on higher quaternary ammonium salts / Yu. Matveichuk, Ya. Akayeu, E. Rakhman’ko // Chem. papers. – 2018. – Vol. 72, №2. – P. 509–514. https://doi.org/10.1007/s11696-017-0294-5

4. Matveichuk, Yu.V. Influence of the QAS nature and size of a doubly charged hydrophilic inorganic ions on the analytical characteristics of S4 O6 2−, SO4 2−, SO3 2−, S2−, S2 O3 2− selective electrodes / Yu.V. Matveichuk, E.M. Rakhman’ko // Anal. Chem. Lett. – 2017. – Vol. 7, №5. – Р. 647–654. https://doi.org/10.1080/22297928.2017.1395296

5. Ion-selective electrodes based on long-chain quaternary ammonium salts with enhanced steric accessibility, and their application for determination of hydrophilic double- charged inorganic anion / Yu. Matveichuk [et al.] // Chem. papers. – 2018. – Vol. 72, №3. – P. 731–739. https://doi.org/10.1007/s11696-017-0320-7

6. Matveichuk, Yu.V. Higher quaternary ammonium salts with the sterically accessible exchange center: application for development of selenate selective electrodes / Yu.V. Matveichuk, E.M. Rakhman’ko // Madridge J. Anal. Sci. Instrum. – 2017. – Vol. 2, №1. – Р. 35–40.

7. Antonisse, M.M.G. Potentiometric Anion Selective Sensors / M.M.G. Antonisse, D.N. Reinhoudt // Electroanalysis. – 1999. – Vol. 11, №14. – P. 1035–1048. https://doi.org/10.1002/(sici)1521-4109(199910)11:143.3.co;2-9

8. Potentiometric and theoretical studies of the carbonate sensors based on 3-bromo-4-hexyl-5-nitrotrifluoroacetophenone / S. Makarychev-Mikhailov [et al.] // Analyst. – 2004. – Vol. 129, №3. – P. 213−218. https://doi.org/10.1039/b310560a

9. Ion-selective electrodes based on molecular tweezer-type neutral carriers / J.H. Shim [et al.] // Talanta. – 2004. – Vol. 63, №1. – Р. 61−71. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2003.12.050

10. Trifluoroacetophenone derivative-based carbonate ion-selective electrodes: effect of diluent pH on the anion selectivity / J.H. Shin [et al.] // Journal of Electroanalytical Chemistry. – 1999. – Vol. 468, №1. – Р. 76−84. https://doi.org/10.1016/ s0022-0728(99)00079-0

11. Sulfate-selective and its application for sulfate determinations in aqueous solutions / S.V. Lomako [et al.] // Anal. Chim. acta. – 2006. – Vol. 562, №2. – P. 216–222. https://doi.org/10.1016/j.aca.2006.01.047

12. Применение кислот Льюиса в мембранах пленочных ионоселективных электродов / Т.Я. Барт [и др.] //Журн. аналит. химии. – 1990. – Т. 45, №7. – С. 1364–1371.

13. Никольский, Б.П. Ионоселективные электроды / Б.П. Никольский, Е.А. Матерова. − Л.: Химия, 1980. − 240 с.

14. Рахманько, Е.М. Определение содержания сульфат-ионов в питьевой и минеральных водах и оксалат-ионов в чае методом прямой потенциометрии / Е.М. Рахманько, Ю.В. Матвейчук // Методы и объекты хим. анализа. – 2015. – Т. 10, №2. – С. 61–66. https://doi.org/10.17721/moca.2015.61-66

15. Смирнова, А.Л. Влияние природы растворителя-пластификатора на электродные свойства пленочных карбонатселективных мембран / А.Л. Смирнова, А.Л. Грекович, Е.А. Матерова // Электрохимия. – 1988. – Т. 24, №9. – С. 1187–1193.

16. Dean, J.A. Lange´s handbook of chemistry / J.A. Dean. – New York: McGRAW-HILL, INC., 1999. – 1291 p.

17. Камман, К. Работа с ионоселективными электродами / К. Камман. – М.: Мир, 1980. – 288 с.

18. Hydration of trifluoroacetophenones as the basis for an optical humidity sensor / K. Wang [et al.] // Anal. Chem. – 1991. – Vol. 63, №10. – Р. 970–974. https://doi.org/10.1021/ac00010a007

19. Stuart, B.H. Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Applications / B.H. Stuart. – Wiley, 2004. – 244 p. https:// doi.org/10.1002/0470011149

20. Рахманько, Е.М. Роданидные комплексы металлов в экстракции и ионометрии / Е.М. Рахманько, Ю.В. Матвейчук, И.В. Качанович. – Минск: БГУ, 2017. – 171 с.

21. Гулевич, А.Л. Сольватирующие свойства трифторацетилпроизводных в анионообменных экстракционных системах / А.Л. Гулевич [и др.] // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. – 2002. – Т.45, №1. – С. 48–51.