@ -окси- @ -фениламиноэтилидендифосфоновая кислота в качестве полупродукта для синтеза ионита, обладающего сорбционными свойствами к ионам железа в сильнокислых средах

 

Изобретение касается химии фосфорорганических соединений, в частности α-окси-β-фениламиноэтилидендифосфоновой кислоты - полупродукта для синтеза ионита, обладающего сорбционными свойствами к ионам железа в сильнокислых средах, и может найти применение в металлургии для разделения металлов. Цель - создание нового полупродукта для синтеза более эффективного ионита. Синтез включает следующие стадии: а) реакцию хлоруксусуной кислоты с PCL<SB POS="POST">3</SB> и фосфористой кислотой

б) гидролиз образующегося продукта и в) обработку α-окси-β-хлорэтилидендифосфоновой кислоты анилином в присутствии катализатора нитрата меди. Выход 98,4%

т.пл.187°С

брутто-ф-ла C<SB POS="POST">8</SB>H<SB POS="POST">13</SB>NO<SB POS="POST">7</SB>P<SB POS="POST">2</SB>. Конденсацией полученного выше продукта с формальдегидом получают ионит с выходом 93%

брутто-ф-ла C<SB POS="POST">9</SB>H<SB POS="POST">13</SB>NO<SB POS="POST">7</SB>P<SB POS="POST">2</SB>. По сравнению с известными ионитами, новый ионит обладает более высокой сорбционной способностью к ионам железа (3+) в сильнокислых средах. Так, в 5н. H<SB POS="POST">2</SB>SO<SB POS="POST">4</SB> емкость его выше в 2 - 3 раза, в 5н. HCL в 1,5 - 3,5 раза, в 5н. H<SB POS="POST">3</SB>PO<SB POS="POST">4</SB> в 4 раза, в 5н.HNO<SB POS="POST">3</SB> в 1,3 - 1,6 раза. 1 табл.

СОЮЗ СОВБТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

ЩСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

r. -.Биы

1й1 М ikP,-, 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ОРИ ГКНТ СССР! (21) 431 3193/31-04 (22) 08.10. 87 (46) 30.12.89. Бюл. 9 48 (71) Институт химических наук АИ

КазССР (72) Е,Е.Ергожин, Ж.Т.Токмурэин, Р.Б.Атшабарова и К.Х.Тастанов (53) 547 . 241 {088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1002300,, . С 07 Р 9/38, 1981.

Авторское свидетельство СССР;

У 562988, кл. С 08 С 16/00, 1975.

Ласкорин Б.Н. и др. Синтез и свой. ства полиамфолитов с группировками оксиэтилидеидийосфоновой кислоты.

Журн. нрикл. химии, 1981 т. 54, У 2, с. 373-376, Авторское свидетельство СССР

У 462838, кл. С 08 0 12/08, 1972. (54) п6-ОКСИ- -ФЕНИПАИИНОЭТИЗПЩЕНДИФОСФОНОВАЯ, КИСЛОТА Б КАЧЕСТВЕ ПОЛУПРОДУКТА ДЛЯ СИНТЕЗА ИОНИТА, ОБЛАДЮ

ЩЕГО СОРБЦИОННЬМИ СВОйСТВАИЙ К ИОНа ЖЕЛЕЗА В СИПЬНОКИСЛЫХ СРЕДАХ (S7) Изобретение касается химии фосфорорганических соединений, в частности К-окси- фениламиноэтилидендиИзобретение относится к химии фосфорорганических соединений, а именно к Ы-окси- р-фениламиноэтилидендяЪосфоновой кислоте формулы сън (oO-@ -снг- с-он

О) РОф

„ЛО„„15325 1 А1 (sg 4 С 07 Р 9/38, С 08 G 16/02

2 фосфоновой кислоты — полупродукта для синтеза ионита, обладающего сорбцнонными свойствами к ионам железа в сильнокислых средах, и может найти применение в металлургии для разделения металлов. Цель изобретения — создание нового полупродукта для синтеза более эффективного ионита. Синтез включает следующие стадии. а) реакцию хлоруксуснои кислоты с РС1р и фосфористои кислотой; б) гидролиз образующегося продукта и в) обработку К-окси"рхлорэтилидендифосфоновой кислоты анилнном в присутствии катализатора нитрата меди. Выход 98,4Х; т.пл. 187 С; брутто-ф-ла С H,п NO P< . Конденсацией полученного вьппе продукта с формальдегидом получают ионит с выходом

937.; брутто-ф-ла С К, БО, Р . По срав-,, нению с известными ионитами новый ионит обладает более высокой сорбцнонной способностью к ионам железа (3+) в сичьнокислых средах. Так, в

5 н. Н SO+ емкость era вьппе в 2-3 ра- фЪ эа, в 5 í. HCl.в 1,5-3,5 раза, в 5 н. @ф

И РО в 4 раза, в 5 í. HN0> в 1,31,6 раза. 1 табл.

I которая используется в качестве полуПродукта для синтеза ионита, обладающего сорбционными свойствами к ионам железа в сильнокислых средах.

Получаемый на основе кислоты формулы (Х) ионит может найти применение в металлургии для разделения металлов, Целью изобретения является создание полупродукта для синтеза ионита

1 1532561 4

Синтез соединения формулы (1) включает три стадии: о,н, о а) QQH>(;QОН+ ЗРОЗ+РС1 -С1-Сн - С- О- С-CH -Cf

3 ?В

РО,Н, РОЗН РОЗН, 6) с1сн;с-о-c ñí,c Hсi-сн;с-QH+cl сн сооН

I I ?

POgHg ГОЗН, РОЗН б) ir ИН +С1СН -С-ОН

Си(ИО )

РОЗНЬ

3 ъ д-NH-сн;с-Он

3 Ъ и используют его для получения ионн- та: нн-сн,сСон1соо,н,1, + cB,O но нн-сн,осонооо,н,,)

С) о СНг "

Р с повышенными сорбционными свойствами к ионам железа в сильнокислых средах.

Пример I Иолучение соединения формулы (I) .

В трехгорлый термостатируемый реактор загружают 76,6 г (0,8 моль) монохлоруксусной кислоты, 32,8 г (0,4 моль, фосфористой кислоты в

50 мл хлорбензола. Смесь нагревают до 80 С, прикапывают 17,5 г (0,2 моль) треххлористого фосфора. Смесь продолжают нагревать в течение 3 ч, затем температуру поднимают до 120 С и пеIP

40 ремешивают 3 ч. Далее смесь охлаждают ,до 100 С и проводят гидролиз 7,2 r (0,4 моль) Н О. Реакционную массу от фильтровывают, к фипьтрату добавляют 45 .400 мл хлороформа, смесь расслаивает ся, нижнюю часть отделяют и перекрис таллизовывают в уксусной кислоте. Получают 36,8 r (82% от теории) g -окси-+ хлорзтилидендифосфонов ой кислоты.

Найдено, Х: P 24,85; Cl 14,89.

Вычислейо, %: P 25,78; Cl I4,76.

Полученную кислоту прн 80 С и пе ремешивании нагревают 3 ч с 27,91 г (0,3 моль) акилина в 50 мл спирта в присутствии 0,187 r (0,001 моль)

lCu (N0>) . Реакционную массу охлаж цают, выпадает .белый осадок, который промывают несколько раэ спиртом и получают 44,7 г {98,4%. от теории) ь6-ок)си-ф- фениламнноэтилидендифосфоновой кислоты.

Найдено, %: P 20,50; N 4,70..

СаН NO P

Вычислено, Х: Р 20,88;:М 4,7!.

Температура плавления полученной кислоты 187 С. В ИК-спектрах присутствуют полосы поглощения 1200—

1210 см 1, соответствующие валентным колебаниям связи РО, в области 10201040 и 930 см"1 соответствующие деформационным колебаниям связи Р-ОН.

Пример 2. Получение азотфосфорсодержащего ионита.

В реактор загружают 13,95 г (0,15 моль) Ы-окси-ф-фенипаминоэтилидендифосфоновой кислоты в 2 мл 36%ной НС1 и 50 мл воды и прн перемешивании добавляют 9 r (0,3 моль) формальдегида в виде 30%«ного раствора формалина, через 5"10 мин образуется гель, который отверждают при 100 С в течение 5 ч. Оранжевый продукт измельчают, просеивают, отбирают Аракцию 0,25 мм, последовательно промывают водой, 5Х-ными растворами МаОН и НС1. Выход 93Х.! 532561

8 -Окси-/5-фениламиноэтнл3щендифос-, фоновая кислота формулы 10382

Qo ûH-сн;с-он

РОф

Как видно иэ таблицы, предлагаемый ионит в сипьнокислык средах обладает

) ТХ.аналог Про

Показатели

Лннлин, ьосдюристая кислота, дюрмальдегид исходные веиества ФенипамниометиъЬос- Харбоксипьный для получения фоновая кислота, полимер монита Фенол, Формальде -нд

Ж-окси-1 фенипаминозтипиден» дифосфоиовая кислота, Формальдегид

80-120 С

700 - 17О С

60 — I SO C

100 - 160 С

Синтез

Структура ноннта

4-Ьч 15ч 2-Зч 3-5ч ноф-сиЩ- -СН2."-Сн -. " н " НМСН,С(ОН!(рО,Н, C-(ОН) (н,о,р)2

20 5

4,7О

8,0-9,2

6-10

6,9-7,74

3,26-6,35

9,4 . 10,7

4,9

4,7

4;О

1 5

6,17

Р, Х н, Х

СОЯ NaOB,мг-зкв/г

СОИ FII (Ш), мг-зкв/г из 5 н ° растворов

Ы,804

ВС1

BW4

NBA

2,3

1,9

2,5

1,4

1 II

1,1О

О,52

1,11

О,73

0 53

0,59

О,83

Составитель Л.Каруннна

Редактор Т.Лазоренко Техред М.Ходанич Корректор А,Обручар

Заказ 8067/3$ Тираж 338 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035,:1осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óàãîðîä, ул. Гагарина, 101

Найдено, 7: С 35,81; Н 4,38; N 4з45; P 20з00; О 35,96.

СУН 5NO P

Вычислено, 7: С 34,95; Н 4,21;

Н 4,53; Р 20,06 О 36,25.

В ИК-спектрах полученного ионита наблюдаются полосы поглощения для связи Р О при 1210 cM и связи Р-ЮН при 1040 и 940 см 1. Обменная емкость ионита составляет 8,0-9,2 мг-экв/г.

Новый ионит испытан на сорбцнонную способность ионов железа из сильнослых сред (5 " "280., 5 í. HNO5

5 н. НС1, 5 н. Н РО, ). Сорбционные свойства изучались атомно-абсорбционным методом as растворов, содержащих

1 г/л .(0,05 н. раствор) Ре(Ogg npu массовом соотношении ионит:раствор, равном !» 1000, времени контакта 48 ч.

Сравнение предложенного ионита с известными аналогамн и прототипом приведено в таблице. более высокой сорбционной способностью по отношению к ионам Fe (Ш).

Так в 5 í. H2SO< емкость увеличивается в 213 раза, в 5 н. НС1 - в 1,53 5 раза, в 5 н. Н РО4, — в 4 раза, в 5 н. HNO — в 1,3-1,6 раза.

По сравнению с наиболее близким структурным аналогом предлагаемый ионит обладает более высокой обменной емкостью (COE) и содержанием фос- фора. СОЕ у предлагаемого полиэлектролита в 1,5-2,0 раза выше.

l5 Фо рмула из об ре тения в качестве полупродукта для синтеза ионита, обладающего сорбцнонными свойствами K ионам железа I3 снпьнокислых средах.