Обратимый цветовой термоиндикатор на основе двойного комплексного соединения

Изобретение относится к обратимому цветовому термоиндикатору на основе двойного комплексного соединения - дигидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III)-диакватрис(никотиновая кислота)лантана(III). Состав соединения характеризуется химической формулой [La(C6H5NO2)3(H2O)2][Cr(NCS)6]2H2O. Техническим результатом является создание нового обратимого термохромного материала, обладающего способностью обратимо изменять окраску при нагревании до температуры 130°C. 1 пр.

 

Изобретение относится к области химии, более конкретно - к новому цветовому индикатору температуры, и может быть использовано для индикации и визуального контроля температуры и температурных полей в различных технологических процессах.

Термохимические индикаторы в большинстве своем изготовлены на основе координационных соединений переходных металлов (Кукушкин Ю.Н. Химия координационных соединений. - М.: Высш. шк., 1985. С.428-429; Абрамович В.Г., Картавцев В.Ф. Цветовые индикаторы температуры. - М.: Энергия,1978. С.10-12; Paruta L. Термохромизм неорганических соединений / L. Paruta, A. Boldijar // Rev. chim., 1987. V.38. No.1. P.26-29; Кукушкин Ю.Н. Соединения высшего порядка. - Л.: Химия, 1991. C.112).

Термочувствительный пигмент Ag2[HgI4] изменяет окраску от желтой до темно-красной при 45°C, a Cu2[HgI4] - от карминово-красной до коричневой при 65°C. Изменение окраски координационных соединений связано с перестройкой кристаллической структуры (Беленький Е.Ф., Рискин И.В. Химия и технология пигментов. - М.: Химия, 1974. С.625). К недостаткам этих термохромных материалов относятся наличие токсичных соединений ртути и медленное разложение тетрайодомеркурат(II)-аниона во влажной атмосфере.

Обратимый термохромизм характерен для биметаллического комплекса цис-[Pt(NH3)2(SCN)Ag(SCN)]NO3 (Кукушкин Ю.Н., Бахарева С.И., Душин Р.Б. // Журн. неорган. химии. 1977. Т.22. №5. С.1419-1421). Серебро в этом соединении координационно не насыщено, поэтому возможно сшивание моноядерных комплексов в полимер. При температуре 134°C происходит превращение желтого комплекса в темно-красную модификацию. Недостатком данного термочувствительного материала является использование дорогих благородных металлов.

При нагревании красного изомера NiEn2(NO2)2, где En - 1,2-диаминоэтан, до 120°C образуется синий изомер [NiEn2(O2N)]NO2, содержащий одну хелатную и одну ионную группы N O 2 [153], то есть при нагревании происходит изменение строения вещества.

Тетрахлорокупрат(II) бис-(диэтиламмония) [(CH3CH2)2NH2]2CuCl4 обладает термохромными свойствами, при температуре 45°C изменяет окраску от ярко-зеленой до желтой. Изменение окраски обусловлено структурной изомеризацией комплекса из плоскоквадратного в тетраэдрический (Choi S., J.A. Larrabee. Термохромный тетрахлорокупрат(II) // J. Chem. Educ. 1989. V.66. No.9. P.774-776). Искажение геометрии галогенокупратного аниона C u C l 4 2 является результатом термодинамического перехода стерически затруденной низкотемпературной формы, имеющей зеленую окраску, в более разупорядоченную высокотемпературную форму, окрашенную в желтый цвет. Практическое использование этого термохромного материала ограничивается чрезвычайной гигроскопичностью низкотемпературной формы комплекса, что требует вакуумной герметизации материала.

Термохромное вещество состава (C5H7N2)3[Cr(NCS)6]·H2O обратимо изменяет окраску при нагревании до 80°C из сиреневой в сине-зеленую вследствие искажения структуры хромофора из-за полиморфного превращения низкотемпературной модификации в высокотемпературную (Мезенцев К.В., Черкасова Т.Г. Пат. 2167081 РФ // Обратимый хромовый термоиндикатор; заявл. 11.03.2001, опубл. 10.08.2002, бюл. №22). Недостатком этого термохромного материала является необходимость специального синтеза 2-аминопиридина, который не выпускается промышленностью и является токсичным.

Наиболее близкими по технической сущности к заявляемому изобретению являются термохромные материалы [Ln(C2H6SO)8][Cr(NCS)6], где Ln - лантаноиды). В интервале температур 140-220°C соединения обратимо изменяют окраску от малиновой до темно-зеленой, что связано с процессами лигандного обмена между двумя координационными сферами при нагревании веществ (Черкасова Т.Г., Татаринова Э.С., Кузнецова О.А., Трясунов Б.Г. Патент РФ 2097714 // Обратимые термохромные материалы; заявл. 13.02.1995, опубл. 27.11.1997, бюл. №33). К недостаткам данных материалов можно отнести необходимость использования для их получения диметилсульфоксида, являющегося легколетучим органическим веществом с неприятным запахом.

Технический результат изобретения - создание нового обратимого цветового термоиндикатора на основе дигидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III)диакватрис(никотиновая кислота)лантана(III), обладающего способностью обратимо изменять окраску при нагревании до температуры 130°C, доступного в получении и удобного в применении на практике.

Указанный технический результат достигается тем, что обратимый цветовой термоиндикатор на основе двойного комплексного соединения - дигидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III)диакватрис(никотиновая кислота)лантана(III) согласно изобретению обладает обратимым изменением окраски при нагревании до 130°C, а состав его характеризуется химической формулой [La(C6H5NO2)3(H2O)2][Cr(NCS)6]2H2O.

В качестве исходных веществ используются гекса(изотиоцианато)хромат(III) калия и никотиновая кислота, выпускаемая промышленностью как недорогое лекарственное средство (витамин PP), что обусловливает ее невысокую стоимость и доступность. Полученное вещество устойчиво при хранении, нетоксично и не имеет запаха.

Пример. В 25 мл воды растворяют 0,43 г (0,001 моль) нитрата лантана(III), добавляют растворенную в 25 мл воды комплексную соль K3[Cr(NCS)6]·4H2O в количестве 0,59 г (0,001 моль), затем в интервале pH 4-6 добавляют раствор, содержащий 0,37 г (0,003 моль) никотиновой кислоты в 50 мл воды. Выпадает мелкокристаллический осадок розового цвета. Вещество отфильтровывают и высушивают на воздухе. Выход около 70%. По результатам химического анализа полученное соединение имеет состав [La(C6H5NO2)3(H2O)2][Cr(NCS)6]2H2O.

La Cr C H
Найдено, % 14,37 5,32 29,88 2,15
Для C24H23CrLaN9O10S6 вычислено, % 14,17 5,30 29,40 2,34

1. Растворимость в воде при 25°C составляет 2,1 моль/дм3, хорошо растворим в диметилсульфоксиде и диметилформамиде.

2. ИК-спектр (ν, см-1): 3435 с., 3076 ср., 2080 с., 1686 ср., 1630 с., 1580 оч.с., 1414 оч.с., 1180 сл., 830 сл., 752 с., 683 сл., 510 сл.

3. Кристаллы моноклинной сингонии, пр.гр. P21/n, Z=2, параметры решетки: a=9.66800(10), b=25.7662(2), c=15.4843(2), β=106.4700(10), V=3698.99(7)Å3, ρвыч.=1,761 г/см3.

4. Температура начала разложения комплекса на воздухе 200°C, в инертной атмосфере гелия - 230°C.

5. Характеристика изменения цвета при нагревании: обратимый переход из розового в темно-зеленый.

Термочувствительный материал на основе дигидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III)диакватрис(никотиновая кислота)лантана(III) обладает обратимым термохромизмом при температуре 130°C с ярким изменением окраски, устойчив при хранении, термостабилен в условиях эксплуатации, нетоксичен, несложен в получении, легко наносится на подложки в виде тонких термохромных пленок и термочувствительных покрытий, обладающих долговечностью. Все это позволяет использовать его в качестве термохимического индикатора для визуального контроля температуры в технологических процессах.

Обратимый цветовой термоиндикатор на основе двойного комплексного соединения - дигидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III)-диакватрис(никотиновая кислота)лантана(III), отличающийся тем, что он обладает обратимым изменением окраски при нагревании до 130°C, а состав его характеризуется химической формулой [La(C6H5NO2)3(H2O)2] [Cr(NCS)6]2H2O.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к жидкокристаллическим смесям для колориметрического выявления перепада температуры на поверхности биологических объектов. Смесь жидкокристаллических соединений состоит из от 48,61% до 52,53% мас.

Изобретение относится к обратимому цветовому индикатору температуры на основе моногидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III) диакватрис(никотиновая кислота)неодима(III).
Изобретение относится к области медицины и может быть использовано при изготовлении индикаторов, изменяющих свой цвет при определенной температуре по истечении заданного интервала времени.
Изобретение относится к медицине, в частности к контролю соблюдения режима стерилизации насыщенным водяным паром, и может быть использовано при изготовлении интегрирующих индикаторов (класс 5), изменяющих свой цвет при интегральном воздействии на них насыщенного водяного пара определенной температуры и с определенной степенью сухости в течение заданного интервала времени.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в медицине в различных диагностических целях. .

Изобретение относится к водным транспортным средствам, корпуса которых с внутренней стороны покрывают звукоизолирующими панелями, и может быть использовано в морском, речном и наземном транспорте.

Изобретение относится к области термометрии, а именно к приборам регистрации низких температур, и может быть использовано при изготовлении температурных индикаторов, предназначенных для регистрации достигнутого значения минусовой температуры.
Изобретение относится к средствам термометрии, в частности к химическим индикаторам, и может быть использовано для контроля процессов стерилизации изделий медицинского назначения.

Изобретение относится к области термометрии. .

Настоящее изобретение относится к способу получения галогендиалкоксидов индия (III) общей формулы InX(OR)2 с Х=F, Cl, Br, I и R = алкильный остаток, алкилоксиалкильный остаток.
Настоящее изобретение относится к способу получения раствора диалкилфосфата гадолиния, который может быть использован при производстве синтетических каучуков, цис-1,4-гомополимеров и цис-1,4-сополимеров изопрена и бутадиена.

Изобретение относится к способу получения лантаноидной соли ди-(2-этилгексил)фосфорной кислоты, который может быть использован в химической промышленности. Предложенный способ состоит в контактировании водного раствора хорошо растворимой соли лантаноида и органического раствора ди-(2-этилгексил)фосфорной кислоты в разбавителе в виде двухслойной системы, в межфазном слое которой синтезируют и удерживают лантаноидную соль ди-(2-этилгексил)фосфорной кислоты, отличающийся тем, что на межфазный слой с помощью виброэлемента, установленного на межфазной поверхности, оказывают локальное колебательное механическое воздействие.

Настоящее изобретение относится к способу получения хелатного соединения металла или его соли, используемого в качестве диагностического реагента. Способ включает следующие стадии: a) контактирование жидкой композиции, содержащей компонент иона металла, с катионообменным твердым носителем, модифицированным функциональными группами иминодиуксусной кислоты или тиомочевины, для получения металлохелатного носителя; и b) контактирование указанного металлохелатного носителя с жидкой композицией, содержащей аминокарбоновый хелатообразующий реагент или его соль.

Изобретение относится к новым химическим соединениям иттербия, люминесцирующим в ближней ИК-области, в частности к соединениям иттербия, содержащим, по меньшей мере, один O,N-хелатный гетероциклический лиганд.

Изобретение относится к обратимому цветовому индикатору температуры на основе моногидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III) диакватрис(никотиновая кислота)неодима(III).

Изобретение относится к комплексным соединениям лантапоидов, в частности к новому соединению трис[1-(4-(4-пропилциклогексил)фенил)декан-1,3-дионо]-[1,10-фенантролин]европия формулы которое может быть использовано в качестве люминесцентного материала.

Изобретение относится к конъюгагу фолиевой кислоты. Конъюгат включает фолиевую кислоту и хелат лантанида, связанные через спейсер L-аланин, соединенный с фенантролином, и имеет общую формулу: где Ln представляет собой ион Eu3+, Tb3+, Sm3+, Dy3+, Yb3+, Nd3+, Er3+, Tm3+.

Изобретение относится к комплексному соединению самонамагничивающегося металла с саленом. Комплексное соединение представлено формулой (I) где М представляет собой Fe, Cr, Mn, Co, Ni, Mo, Ru, Rh, Pd, W, Re, Os, Ir или Pt и a-f и Y представляют собой, соответственно, водород, или -NHR3-, -NHCOR3, при условии, что a-f и Y одновременно не являются водородом, где R3 представляет собой лекарственную молекулу, причем R3 обладает переносом заряда, эквивалентного менее чем 0,5 электрона(е); или формулой (II) где М представляет собой Fe, Y, a, c, d, f, g, i, j, l представляют собой, соответственно, водород; b и k представляют собой -NH2, h и e представляют собой -NHR3-, где -R3 представляет собой таксол (паклитаксел), или М представляет собой Fe, Y, a, c, d, f, g, i, j, l представляют собой, соответственно, водород; b, e, h и k представляют собой -NHR3-, где -R3 представляет собой гемфиброзил.

Изобретение относится к комплексному соединению хрома для селективной олигомеризации этилена. Соединение включает хиральный лиганд, представленный нижеприведенной формулой 1 или 2.

Изобретение относится к обратимому цветовому термоиндикатору на основе двойного комплексного соединения - дигидрата гексахромата-диакватрислантана. Состав соединения характеризуется химической формулой [La32][Cr6]2H2O. Техническим результатом является создание нового обратимого термохромного материала, обладающего способностью обратимо изменять окраску при нагревании до температуры 130°C. 1 пр.

Наверх