Analitik kimyoda organik reagentlar”

1.3 Olingan natijalar va ularning tahlili.
Qator organik birikmalar muayyan, organik yoki anorganik moddalar bilan reaksiyaga kirishganda analitik samara namoyon bo‘ladi. Analitik samara namoyon etuvchi organik birikmalar organik reagentlar deyiladi. Organik reagentlarni analitik kimyoda qo‘llanishi, birinchi bor 1885 yilda rus olimi M. A. Ilinskiy, Co²⁺ ionini ochish uchun, α-nitrozo‒β-naftol reagentini qo‘llash bilan boshlangan. Organik reagentlarni anorganik ionlarga ta’siri qonuniyatlarini I. I. Chugayev ishlab chiqgan, shu sababdan bu ikki rus olimlari organik reagentlarni tahlilda qo‘llash asoschilari hisoblanadi. Fanning mazkur sohasini rivojlantirish uchun I. P. Alimarin, A. K. Babko, Yu. A. Zolotovlar bilan bir qatorda o‘zbek olimlari Sh. T. Tolipov, Sh. T. G‘aniev, K. Raxmatullayevlar ham hissa qo‘shganlar. Organik reagentlar kimyoviy tahlilni turli sohalarida tahlil usullarini osonlashtirish, tezlatish, sezgirligini oshirish maqsadlarida qo‘llanadi. Ular anorganik reagentlarga nisbatan qator afzalliklarga ega: 1. Sezgirligi yuqori bo‘lgani uchun, boshqa usullarda ochib bo‘lmaydigan ionni ochish imkonini beradi. 2. Aksariyat organik reagentlar o‘ta selektiv va spetsifik xossaga ega. 3. Organik reagentlar, eritma pH qiymatiga ko‘ra o‘z rangini o‘zgartirishi indikator sifatida katta ahamiyatga ega.
Ko‘rsatilgan afzalliklar sababli organik reagentlar analitik kimyoda keng qo‘llanadi. Bunday analitik reaksiyalarda xelat komplekslarini, ayniqsa, intrakompleks birikmalar va metall kompleksonatlarni shakllantirishga qodir. Bunday ligandlarning molekulalarida murakkab metallarning atomlari, aksariyat hollarda barqaror metalosikllar bilan nisbatan kuchli koordinatsion bog‘lanishlarni hosil qilishga qodir bo‘lgan funksional analitik guruhlar (FAG) bo‘lishi kerak. FAG tarkibiga OH, SH, NH, C = O, C = S guruhlari, a’zotli geteroatomalar va boshqalar kirishi mumkin.


II BOB. Organik reagentlarning afzalligi va ishlatilish sohalari.

Kimyoviy analizda deyarli barcha turdagi kompleks birikmalar qo‘llaniladi - kationik, anionik, elektrolit bo‘lmagan komplekslar, noorganik va organik ligandli komplekslar, mononukleofil, ko‘p yadroli va boshqalar. Kimyoviy analizda eng ko‘p ishlatiladigan kompleks birikmalarni qisqacha tavsiflab beramiz.

Xilatlangan kompleks birikmalar.
Xilatlangan kompleksli birikmalar (ICS) - bu metallarning xelatlangan kompleks birikmalarining (xelatlarining) maxsus holati, ya'ni bir xil yoki turli xil salbiy zaryadlangan yoki neytral polidentat ligandlari (organik yoki noorganik) bo'lgan metallarning koordinatsion birikmalari bir yoki bir nechta bir xil yoki turli xil xelat halqalariga ega. "Xelat" atamasi 1920-yilda Morgan va Dryu tomonidan kiritilgan. Xelatlar, VKS dan farqli o'laroq, katyonik, anyonik tipdagi yoki elektrolit bo'lmagan komplekslarning komplekslari bo'lishi mumkin, faqat ichki koordinatsion sohada faqat polidentat ligandlarni yoki bir vaqtning o'zida bir yoki bir nechta polidentat va monodentat ligandlarni o'z ichiga oladi va tashqi sharga ega yoki yo'q. ionlari. VKS va CCS o'rtasidagi farq ba'zan (lekin har doim ham) amalga oshirilmaydi: kamida bitta xelat tsiklini o'z ichiga olgan har qanday CCS ko'pincha CCS deb ataladi. CSda bitta polidentat ligand bir yoki bir nechta xelat halqalarni hosil qiladi va bu ligand bi-, tri-, tetra-, penta-, geksadentat bo'lishi mumkin. Shunday qilib, 8-gidroksixinolinli (oksinli) komplekslarda beshta a'zoli metalotsikllar amalga oshiriladi: xelat komplekslarining katta guruhi etilenediamin H₂NCH₂CH₂NH₂  tomonidan hosil bo'ladi, bu besh a'zoli metalotsikllarni beradi, masalan, platina (II) kompleksida

Ikkita bir xil metalotsikllar kobalt (III) kompleksida ikkita monodentat tiosiyanato guruhi bilan birga mavjud:

Ushbu kompleks kumush (I), vismut (III) ni birikmalar shaklida aniqlash uchun ishlatiladi [CoEn₂(NCS)₂] [Ag(NCS)₂] va [CoEn₂(NCS)₂] [BiI ₄ ].
CS tarkibiga asoslari bilan metal birikmalari, kompleksonatlar, metall ftalosiyaninlar, porfirinlar, xlorofill, gemoglobin, siyanokobalamin, insulin, ferritin va boshqa ko'plab muhim moddalar kiradi.
Funksional-analitik va analitik-faol guruhlar tushunchasi odatda suvda ozgina eriydi, ko‘pincha rangli moddalar, ularni suv bilan aralashtirib bo‘lmaydigan organik erituvchilar bilan olish mumkin. Murakkab metalning ham tashqi sfera ligandlarining tabiatiga qarab har xil eruvchanligi va rangiga ega. Masalan, mis (II) ionlari Cu²⁺ organik birikmalar bilan o‘zaro ta'sirlashganda –α - asilinoksimlar beshta a'zoli metalosikllarni o‘z ichiga olgan yashil komplekslarni hosil qiladi. Kadmiy ionlari Cd ning dia’zoamino guruhini o‘z ichiga olgan
Ar–N=N–NH–Ar'
(Ar va Ar' aril radikallar) tarkibidagi organik reagentlar bilan reaksiyalarida qizil komplekslar hosil bo‘ladi. Surma (III) aromatik yadroda ikkita qo‘shni fenol guruhiga ega ligandlar bilan komplekslarning yomon eruvchan oq cho‘kmalarini beradi. Masalan, pirogallol bilan olingan komplekslar tarkibida beshta a'zoli metall guruhlari mavjud. Hozirgi vaqtda FAGlarning katta qismi ma'lum. Organik molekulada FAG borligi zarur, ammo bu organik birikmani analitik reaktiv sifatida ishlatish uchun har doim ham yetarli shart emas. Ko‘pgina hollarda analitik faol guruhlarning (AAG) mavjudligi ham talab qilinadi, ular odatda komplekslashtiruvchi metallning markaziy atomi bilan to‘g‘ridan-to‘g‘ri koordinatsion bog‘lanishlarni hosil qilmaydi, ammo FAGning analitik ta'sirini kuchaytiradi. FAG, AAG kombinatsiyasi aniqlanadigan metalning markaziy atomi bilan birgalikda tegishli analitik reaksiyada hal qiluvchi rol o‘ynaydigan "analitik tugun" ni beradi. FAG va AAG konseptsiyasi L. M. Kulberg tomonidan kiritilgan. Intrakompleks birikmalarni kimyoviy tahlilda qo‘llashning ba'zi bir asosiy mezonlariga quyidagilar kiradi. a. Eritmalardan metall ionlarini cho‘ktirish uchun ishlatilgan hollarda murakkab birikmaning past eruvchanligi; b. Hosil bo‘lgan komplekslarning zich xarakterli rangining mavjudligi, agar ular eritma rangi bilan metall ionlarini ochish yoki aniqlash uchun ishlatilsa; c. Hosil bo‘lgan komplekslarning etarlicha yuqori barqarorligi. Ushbu mezonlarga javob berish uchun kamida quyidagi shartlar bajarilishi kerak: 1. Organik reaktivlarning molekulalarida FAG bo‘lishi kerak; 2. FAG shunday fa’zoviy konfiguratsiyaga va donor atomlarining o‘zaro joylashishiga (a’zot, kislorod, oltingugurt, fosfor, margimush va boshqalar) ega bo‘lishi kerak, shunday qilib eng barqaror besh va olti a’zodan iborat metallosikllarning hosil bo‘lish ehtimoli bo‘lishi mumkin. 3. Organik ligand molekulasi, iloji bo‘lsa, katta molekulyar og‘irlikka ega bo‘lishi kerak, bu metallarni aniqlashdagi xatolarni kamaytiradi.
Dimelglioksim (diacetyldioxime, Chugaev ning reaktiv) Bu L.A Chugaev tomonidan 1905-yilda nikel uchun o‘ziga xos selektiv reaktiv sifatida foydalangan. Suvli muhitda dimetilglioksim bo‘lgan Ni ²⁺ ionlari katta miqdordagi qizil cho‘kma hosil qiladi, suvda va suvda ammiakda ozgina eriydi, ammo mineral kislotalarda eriydi. Reaksiya sxema bo‘yicha davom etadi: Ni²⁺ + HDMG = [Ni(DMG)₂] + 2H⁺
bu yerda: HDMG - dimetilglioksim molekulasining qisqartmasi. Dimetilglioksim suvda kam eriydi, shuning uchun dimetilglioksimning o‘zi emas, balki uning suvda eriydigan natriy tuzidan foydalanish taklif qilindi. Dimetilglioksimdan temir (II), vismut (III), kobalt (III) ni aniqlashda ham foydalanish mumkin. Nikelni aniqlashda vismut, temir va kobaltning aralashuv ta'sirini bartaraf etish uchun ikkinchisining ionlari tioglikolik kislota kiritilishidan bilib olamiz. Kichik miqdordagi kobalt va temir ionlari ham tartarik kislota qo‘shilishi bilan bilish ham bilib olish mumkin. Ushbu ionlarning ko‘p miqdorini aniqlash uchun eritmaga N, N-diglitsin qo‘shilishi tavsiya etiladi. Dimetilglioksim oksidlovchi moddalar ishtirokida nikelni fotometrik aniqlashda ham ishlatiladi. 1-nitrozo-2-naftol (α-nitrozo-β-naftol yoki Ilinskiy reaktivi)
klassik organik analitik reaktiv deb ham qaraldi.