Михайлова Э.Р.

СОДЕРЖАНИЕ, РОЛЬ И МЕСТО ОРГАНИЧЕСКОГО

ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА

Аннотация: в

статье

рассматриваются

вопросы

места

и

роли

органического

функционального

анализа.

Различные

области

применения

функционального

анализа

не

объединены

в

единую

с и с т е м у.

Функциональный

анализ

органических

соединений

в

настоящее

время

помогает

выделить

основные

разделы

и

наиболее

полно

отражающих

полноту и сущность этой составной части органического анализа.

Ключевые слова: функциональный анализ, функциональные группы,

олигомер, полимер, изоциант, титрование, гетероатом.

Функциональные группы определяют подход к анализу органических

веществ, так как они обуславливают свойства веществ, определяют характер

реакций идентификации и методов количественного определения того или

иного вещества. Зная реакции обнаружения функциональных групп, можно

легко

и

сознательно

подойти

к

анализу

любого

сложного

по

структуре

вещества органической природы. Функциональных групп очень много, и

молекулы большинства веществ имеют полифункциональный характер, т.е

содержат одновременно несколько функциональных групп.

Органический функциональный анализ или функциональный анализ

основан

на

использовании

физико-химических

свойств

функциональных

групп

индивидуальных

веществ

или

смеси

веществ,

содержащих

функциональные группы одного типа. В химических методах определения

функциональных

групп

предпочтительно

использование

специфичных

реакций. Число их ограничено, поэтому

в ряде случаев при определении

органических

соединений

в

сложных

системах

используют

методы

разделения

и

концентрирования.

Следует

подчеркнуть,

что

большинство

химических

методов

молекулярного

анализа

основано

на

химико-

аналитических реакциях функциональных групп этих соединений.

Функциональный

анализ

является

одной

из

составных

частей

систематического анализа, и его также широко применяют в органическом

анализе для стандартизации индивидуальных веществ и смесей. В качестве

примера можно привести кислотное число (количество мг КОН, необходимое

для нейтрализации 1г анализируемого образца) и определение массовой доли

аминов (первичных, вторичных и третичных) в растворителях кислотного

типа. В первом случае определяют общую кислотность титрованием КОН в

неводных

средах

(спирты,

кетоны

и

смеси

органических

растворителей).

Выбор

растворителя

в

первую

очередь

определяется

растворимостью

анализируемого вещества [3]. Сумму первичных, вторичных и третичных

аминов определяют титрованием анализируемого образца сильной кислотой

(НСlО

4

, НВr) в ледяной уксусной кислоте в присутствии кристаллического

фиолетового или потенциометрическим методом [4].

К

методам

функционального

анализа

следует

отнести

определение

функциональных групп в олигомерах и полимерах. В этом случае находят

массовую

долю

(%)

функциональных

групп

в

анализируемом

образце,

содержащем

олигомерные

молекулы

различного

размера.

Этот

тип

функционального

анализа

широко

применяют

при

определении

гидроксильных, эпоксидных, изоциантных и других групп.

Однако в общем случае химические соединения могут отличаться как

по

числу

реакционно-способных

функциональных

групп,

так

и

по

их

природе: обе эти характеристики определяют тип функциональности. Под

функциональностью (ƒ) понимают число функциональных групп, входящих в

структуру этого соединения. Для образования линейных полимеров число

одноактных (образующих только одну химическую связь) функциональных

групп в молекуле (олигомере) должно быть равно двум, для образования

сетчатого полимера это число должно быть не менее трех[6].

Для

высокомолекулярных

соединений

понятие

«функциональность»,

как и понятие «молекулярная масса», имеет статистический смысл. Поэтому

наряду с молекулярно-массовым распределением подавляющее большинство

олигомеров

имеет

распределение

по

типу

функциональности.

В

случае

олигомеров или смесей мономеров различной функциональности используют

понятие

среднечисловой

функциональности

–

отношение

числа

функциональных

групп

к

общему

числу

молекул

в

системе,

или,

иначе

среднее

число

функциональных

групп,

приходящихся

на

одну

молекулу

исходного

реагента.

Среднюю

функциональность

экспериментально

определяют из отношения среднечисловых масс, измеренных физическими и

химическими

методами.

В

этом

случае

измеряют

эквивалентную

молекулярную

массу-

среднюю

массу

молекулы,

приходящуюся

на

одну

функциональную группу.

Одной

из

важнейших

задач

функционального

анализа

является

определение

следов

и

загрязнений

органических

соединений

в

объектах

окружающей

среды.

Несмотря

на

то,

что

ведущая

роль

и

перспективы

развития

связаны

прежде

всего

с

инструментальной

базой,

практически

значимыми остаются химические методы разделения, концентрирования и

определения.

В литературе обзор методов функционального анализа представляют в

соответствии со следующими принципами:

- по типу определяемых функциональных групп [4];

- по типу гетероатома функциональной группы [5];

- по классам полимерных материалов [1];

- по классам органических соединений [2].

Очевидно,

что

предложенные

принципы

нельзя

использовать

для

обобщения содержания функционального анализа как части органического

анализа.

Органический

функциональный

анализ

целесообразно

разделить

на

четыре

основные

группы.

Каждую

из

которых

можно

разделить

в

соответствии с принципами:

1.

Определение органических мономеров и функциональных

групп в отсутствии мешающего влияния;

2.

Анализ

многокомпонентных

систем,

в

том

числе

в

присутствии мешающих веществ;

3.

Функциональный

анализ

полимеров.

В

том

числе

распределение по типам функциональности;

4.

Определение следов органических веществ.

Этот

подход

позволит

представить

методы

органиче ского

функционального анализа в виде единой системы, которая подразделяется с

учетом специфики природы функциональных групп, классов органических

соединений

и

полимерных

материалов,

условиями

их

определения

и

характера аналитической матрицы.

Список литературы:

1.

Калинина

Л.С.,

Моторина

М.А.,

Никитина

Н.И.,

Хачатуридзе

Н.А. Анализ конденсационных полимеров.-М.: Химия, 1984.-296 с.

2.

Коренман М.М. Фотометрический анализ. Методы определения

органических соединений. М.: Химия. 1976.-359 с.

3.

Лившиц М.Л. Технический анализ и контроль производства лаков

и красок. М.: Высшая школа, 1980.-216 с.

4.

Сиггиа С., Ханна Дж.Т. Количественный органический анализ по

функциональным группам.-М.: Химия, 1983. 672 с.

5.

Черонис

Н.Д.,

Тома

Т.С.

Микро-

и

полумикрометоды

органического и функционального анализа.-М.:Химия, 1973.576 с.

6.

Энциклопедия полимеров.-М.: «Советская энциклопедия», 1977.-

1151 с.

Михайлова Элеонора Радиковна-магистрант, Ульяновский государственный

педагогический университет им.И.Н. Ульянова (г.Ульяновск), Россия