Способ получения ацетилсалицилата тербия(iii)

Изобретение относится к получению ацетилсалицилата тербия(III), который находит применение в качестве излучающего вещества в электролюминесцентных устройствах. Описывается электрохимический синтез ацетилсалицилата тербия(III) в безводном ацетонитрильном растворе фонового электролита - хлорида лития и ацетилсалициловой кислоты, взятой в количестве 3 ммоль, при мольном соотношении компонентов ацетонитрил : ацетилсалициловая кислота : хлорид лития 3000:3:2 соответственно, с анодом из металлического тербия и инертным катодом, анодной плотности тока 6-8 мА/см2 и силе тока 24-32 мА в течение 2,5-3,5 часов. Изобретение позволяет упростить технологию, снизить временные и энергетические затраты на получение целевого продукта. 3 ил., 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к координационной химии, точнее к получению ацетилсалицилата тербия(III), который, являясь бесцветным фосфоресцирующим люминофором зеленого свечения, находит применение в качестве излучающего вещества в электролюминесцентных устройствах.

Известен способ получения ацетилсалицилата тербия(III), заключающийся в проведении реакций между ацетилсалициловой кислотой и хлоридом тербия(III) с добавлением триэтиламина для депротонирования карбоксильной группы ацетилсалициловой кислоты с последующим введением дополнительного лиганда - 1,10-фенантролина (Tao D.L., Xu Y.Z., Zhou F.S. etal. // ThinSolidFilms. 2003. V. 436. P. 281-285).

Недостатком данного способа является сложность очистки триэтиламина, применяемого в ходе синтеза, и недостаточно высокая реакционная способность дополнительного лиганда, что затрудняет воспроизводимость получения качественного конечного продукта.

Устранить данный недостаток позволяет способ получения ацетилсалицилата тербия(III), заключающийся в проведении реакции между ацетилсалициловой кислотой и ионом тербия(III): 3 ммоль ацетилсалициловой кислоты растворяли в 20 мл раствора хлороформа при нагревании, затем к данному раствору добавляли по каплям раствор хлорида тербия(III) в безводном этаноле, содержащий 1 ммоль TbCl3, далее доводили рН до оптимального значения, затем полученную смесь перемешивали в течение 5 ч. при комнатной температуре, после чего раствор отфильтровывали (Lin Q., Zhang H.J., Liang Y.J. etal. // ThinSolidFilms. 2001. V. 396. P. 191-195). Данный способ выбран в качестве наиболее близкого аналога - прототипа.

Недостатком прототипа является длительное время синтеза, а также трудности, заключающиеся в использовании безводного этанола, получение которого является сложной задачей, в проведении синтеза при нагревании, в необходимости доведения рН до оптимального значения, при котором ацетилсалициловая кислота переходит в депротонированную форму, необходимую для образования ацетилсалицилата тербия(III).

Техническим результатом заявляемого изобретения является упрощение способа, снижение временных и энергетических затрат на получение конечного продукта.

Для достижения технического результата предлагается проводить электрохимический синтез ацетилсалицилата тербия(III) в безводном ацето-нитрильном растворе фонового электролита - хлорида лития и ацетилсалициловой кислоты количеством 3 ммоль с анодом из металлического тербия и инертным катодом при анодной плотности тока 6-8 мА/см2 и силе тока 24-32 мА при мольном соотношении компонентов ацетонитрил : ацетилсалициловая кислота : хлорид лития 3000:3:2 соответственно, в течение 2,5-3,5 часов.

Общими с прототипом признаками являются:

- реакция между ацетилсалициловой кислотой и ионом тербия(III);

- использовали 3 ммоль ацетилсалициловой кислоты.

Отличительные признаки:

- взаимодействие компонентов осуществляли электролизом с анодом из металлического тербия и инертным катодом;

- при анодной плотности тока 6-8 мА/см2 и силе тока 24-32 мА;

- использовали безводный ацетонитрильный раствор ацетилсалициловой кислоты и фонового электролита - хлорида лития;

- мольное соотношение компонентов ацетонитрил : ацетилсалициловая кислота : хлорид лития 3000:3:2;

- время получения конечного продукта 2,5-3,5 часов.

Значение силы и плотности электрического тока определяли, исходя из предварительных измерений зависимости скорости растворения тербиевого анода. В качестве величины, характеризующей скорость процесса, использовали концентрацию ионов тербия(III) в растворе, которую определяли методом комплексонометрического титрования. Зависимость концентрации ионов тербия(III) от силы и плотности тока приведены в таблице.

Как видно из полученных данных, при анодной плотности тока меньше 6 мА/см2 и силе тока меньше 24 мА процесс синтеза идет с низкой скоростью, максимальная скорость процесса наблюдается при плотности тока 10 мА/см2 и силе тока 40 мА, но при анодной плотности тока больше 8 мА/см2 начинается деструкция анода, что приводит к снижению выхода конечного продукта и его загрязнению металлсодержащими твердыми частицами. Исходя из полученных данных оптимальная анодная плотность тока составляет 6-8 мА/см2, оптимальная сила тока составляет 24-32 мА. В качестве электролита используют раствор ацетилсалициловой кислоты и фонового электролита в безводном ацетонитриле при мольном соотношении компонентов ацетонитрил : ацетилсалициловая кислота : хлорид лития 3000:3:2 соответственно. Выбор данного соотношения обусловлен растворимостью ацетилсалициловой кислоты в ацетонитриле, что было выявлено экспериментально при обеспечении высокой чистоты получаемого продукта без примесей фонового электролита.

На фиг. 1 изображена электрохимическая ячейка, на фиг. 2 - схема, использованная для электрохимического синтеза ацетилсалицилата тербия(III), на фиг. 3 - спектр люминесценции полученного заявляемым способом ацетилсалицилата тербия(III).

Составляем электрохимическую ячейку 1 (фиг. 1) из стеклянного сосуда 2 с крышкой 3, в которой располагают держатели электродов 4. В один из держателей 4 вставляют пластину из металлического тербия - анод 5, а в другой инертный электрод - катод 6. В сосуд 2 наливают электролит 7, в качестве которого используют раствор ацетилсалициловой кислоты и фонового электролита в безводном ацетонитриле при мольном соотношении компонентов ацетонитрил : ацетилсалициловая кислота : хлорид лития 3000:3:2 соответственно.

Составляют электрическую цепь (фиг. 2), содержащую источник постоянного тока 8, электрохимическую ячейку 1, амперметр 9, вольтметр 10, кулонометр 11. На электрохимическую ячейку 1 подают напряжение от источника 8, в результате чего осуществляют электрохимический синтез. Выход по току определяют при помощи кулонометра 11.

Пример конкретного выполнения

В электрохимическую ячейку 1 наливают раствор ацетилсалициловой кислоты количеством 3 ммоль и фонового электролита количеством 2 ммоль в ацетонитриле количеством 3 моль. В полученный раствор 7 опускают анод 5 и катод 6 и подключают ячейку к источнику постоянного тока 8. Электрохимический синтез ведут при соотношении компонентов в растворе ацетонитрил : ацетилсалициловая кислота : хлорид лития 3000:3:2 в течение 2,5 ч при анодной плотности тока 8 мА/см2, при силе тока 32 мА, отслеживая величину тока по амперметру 9.

В результате синтеза образуется растворимый в ацетонитриле ацетил-салицилат тербия(III). Далее полученное вещество предварительно выделяют путем высаливания, которое проводят смесью толуола и хлороформа, состоящей из 25 мл толуола и 25 мл хлороформа. При этом выпадет белый осадок, который отделяют от раствора центрифугированием и затем сушили в течение 24 часов в эксикаторе над СаО до постоянной массы, равной 0,56 г. Выход полученного соединения составил 81%.

Результаты анализа полученного соединения, найдено(%): С:46.3%, Н:3.05%, Tb:22.6%, C27H21O12Tb, вычислено(%): С:46.6%, Н:3.02%, Tb:22.8%.

Индивидуальность полученного соединения была установлена методом ИК-спектроскопии. В ИК-спектре вещества обнаружены полосы поглощения (см-1) 1548 νas(COO-), 1391 νs(COO). Исчезновение полос поглощения неионизированной карбоксильной группы ν(C=O) при 1680 см-1 и появление полос поглощения ионизированной карбоксильной группы νas(COO-) и νs(COO-) свидетельствуют об участии карбоксильной группы ацетилсалициловой кислоты в координации с ионом тербия(III).

Из спектра люминесценции, представленного на фиг. 3, видно, что полученный ацетилсалицилат тербия(III) интенсивно люминесцирует в видимой области.

Предлагаемый способ характеризуется сокращением длительности получения ацетилсалицилата тербия(III), проведением процесса без нагревания и использования безводного этанола, что позволяет снизить энергозатраты и упростить способ получения конечного продукта. Доведения рН до оптимального значения в предлагаемом способе не требуется, так как при катодном восстановлении ионов водорода ацетилсалициловой кислоты последняя переходит в депротонированную форму, необходимую для образования ацетилсалицилата тербия(III).

Предлагаемый способ получения является новым, обладает изобретательским уровнем, а синтезируемый по этому способу ацетилсалицилат тербия(III) является фосфоресцирующим люминофором зеленого свечения, который находит применение в качестве излучающего вещества в электролюминесцентных устройствах.

Способ получения ацетилсалицилата тербия(III), заключающийся во взаимодействии 3 ммоль ацетилсалициловой кислоты в растворе с ионом Tb3+, отличающийся тем, что взаимодействие ацетилсалициловой кислоты с ионом Tb3+ в безводном ацетонитрильном растворе, содержащем фоновый электролит хлорид лития при мольном соотношении компонентов ацетонитрил : ацетилсалициловая кислота : хлорид лития 3000:3:2, осуществляют электрохимическим синтезом, с анодом из металлического тербия и инертным катодом, при анодной плотности тока 6-8 мА/см2 и силе тока 24-32 мА в течение 2,5-3,5 часов.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в осветительных устройствах, блоках фоновой подсветки и средствах отображения информации. Осветительное устройство 100 включает источник 10 света и люминесцирующий материал 20, преобразующий по меньшей мере часть излучения 11 от источника 10 в излучение 51.

Изобретение относится к полимерным композициям на основе термопластичных полимеров, преобразующим УФ-составлящую солнечного или другого источников света в излучение красной области спектра, и может быть использовано в качестве светопреобразующего материала, предназначенного для покрытия сельскохозяйственных парников, теплиц, стен и в других областях.

Изобретение относится к технологии получения кристаллического материала, являющегося твердым раствором общей формулы Ва4-xSr3+x(ВО3)4-yF2+3y, где 0≤x≤1 и 0≤y≤0,5, пригодного для регистрации рентгеновского излучения.

Изобретение относится к оптическим средам на основе кристаллических галогенидов, а также к способу их получения и может быть использовано в системах оптической связи.

Изобретение относится к химии и технологии материалов, преобразующих электромагнитное излучение, и используется для получения люминесцирующих и избирательно поглощающих электромагнитное излучение металлсодержащих полимерных композиций для светотехники, опто- и микроэлектроники.

Изобретение относится к способам синтеза гибридных наноструктурированных материалов, а именно к способу получения гибридных плазмонно-люминесцентных маркеров. Способ заключается в формировании металлических плазмонных наночастиц на поверхности неорганических люминесцентных наночастиц, предварительно активированных ионами редкоземельных металлов.

Изобретение относится к технологии получения соединений, относящихся к группе сложных оксидов со структурой граната, легированных щелочными и щелочноземельными элементами и элементами 3d группы, которые могут быть применены для изготовления различных люминесцентных материалов в оптоэлектронике, в том числе для изготовления светодиодных источников освещения.

Изобретение относится к химии и технологии материалов, преобразующих электромагнитное излучение. Оно используется для получения селективно поглощающих или пропускающих электромагнитное излучение и люминесцирующих металлсодержащих полимерных композиций для светотехники, опто- и микроэлектроники.

Изобретение относится к сцинтиллятору для использования в радиационном детекторе. Сцинтиллятор для высокотемпературных условий содержит кристалл типа кольквириита формулы LiM1M2X6, где M1 выбирают из щелочноземельных элементов Mg, Ca, Sr и Ba; M2 выбирают из Al, Ga и Sc; X - галоген.

Изобретение относится к материалам квантовой электроники и оптики и может быть использовано в устройствах для отображения информации, электронно-лучевых приборах, люминесцентных лампах, в частности, светоизлучающих диодах белого свечения, сцинтилляторах, катодо- и рентгенолюминофорах.

Изобретение относится к области светочувствительных материалов, применяющихся для записи информации на многослойных оптических дисках с флуоресцентным считыванием.

Изобретение относится к получению замещенных фталоцианинов, которые могут быть использованы в качестве люминесцентных материалов и красителей для полимерных материалов, в частности полистирола и вискозы.

Изобретение относится к осветительному устройству, включающему источник света для генерирования излучения источника света и конвертер света. Конвертер включает матрицу из первого полимера.

Изобретение относится к ингибиторам солеотложений, содержащим флуоресцентный маркер, и может быть использовано для предотвращения отложений солей в водооборотных системах.
Изобретение раскрывает тонер, флуоресцирующий красным цветом под действием УФ-излучения, содержащий пигмент, содержащий комплекс лантанидов в количестве по меньшей мере около 3% по весу, по меньшей мере одну аморфную смолу, необязательно кристаллическую смолу, агрегирующий агент, стабилизатор, который не образует комплексов металлических ионов, где стабилизатор содержит соль глюконовой кислоты, выбранную из глюконата натрия или глюконата калия, необязательно поверхностно-активное вещество и необязательно воск, при этом тонер имеет длину волны λmax поглощения от около 330 до 380 нм и длину волны λmax излучения от около 612 до 618 нм.

Изобретение относится к капиллярной дефектоскопии неразрушающего контроля деталей, а именно к составам жидкостей, применяемых для очистки контролируемой поверхности от избытка пенетранта.

Изобретение относится к новым комплексам лантанидов с органическими лигандами, которые могут быть использованы в органических светоизлучающих диодах. Описываются 9-антраценаты лантанидов формулы M(ant)3, где М - лантан и лантаниды, кроме прометия Pm и церия Ce, проявляющие люминесцентные свойства.

Изобретение относится к новым производным ряда 5-гидрокси-4,7-диметил-2-оксо-2H-хромен-6,8-дикарбальдегида, а именно к N',Nʺ'-((5-гидрокси-4,7-диметил-2-оксо-2H-хромен-6,8-диил)бис(метанилилиден))бис(4-бромбензогидразиду) формулы 1, обладающему свойствами амбидентатного хромогенного и флуоресцентного хемосенсора на катионы ртути (II) и фторид-анионы.

Изобретение относится к люминесцентным соединениям тербия и может быть использовано для создания люминесцентных меток, например для маркировки ценных бумаг. Описываются разнолигандные комплексные соединения тербия с фенантролином формулы Tb(L)3(phen) и их сольваты, за исключением трис-салицилата Tb(sal)3(phen), где Tb(L)3 - комплекс тербия с анионным органическим лигандом L, проявляющий при комнатной температуре ионную, регистрируемую визуально люминесценцию тербия, (phen) – фенантролин.

Изобретение относится к способам получения разветвленных олигоарилсиланов. Предложен новый способ получения разветвленных олигоарилсиланов на основе фенилоксазолов общей формулы (I) , где R означает Н или заместитель из ряда: линейные или разветвленные С1-C20 алкильные группы; линейные или разветвленные С1-С20 алкильные группы, разделенные по крайней мере одним атомом кислорода; линейные или разветвленные С1-С20 алкильные группы, разделенные по крайней мере одним атомом серы; разветвленные С3-С20 алкильные группы, разделенные по крайней мере одним атомом кремния; С2-С20 алкенильные группы, Ar означает одинаковые или различные ариленовые или гетероариленовые радикалы, выбранные из ряда: замещенный или незамещенный тиенил-2,5-диил, замещенный или незамещенный фенил-1,4-диил, замещенный или незамещенный 1,3-оксазол-2,5-диил, Oz означает замещенный или незамещенный 1,3-оксазол-2,5-диил, m означает целое число из ряда от 2 до 3, n означает целое число из ряда от 1 до 4, заключающийся в том, что соединение общей формулы (III) , где Y означает замещенный или незамещенный 1,3-оксазол-2,5-диил или галоген из ряда Cl, Br, I; R, Ar, n, m имеют вышеуказанные значения, взаимодействует в условиях реакции прямого арилирования с реагентом общей формулы (IV) , где X означает галоген из ряда Cl, Br, I при условии, что Y означает замещенный или незамещенный 1,3-оксазол-2,5-диил, или замещенный или незамещенный 1,3-оксазол-2,5-диил при условии, что Y означает галоген из ряда Cl, Br, I.

Изобретение относится к обратимому термохимическому индикатору на основе двойного координационного соединения - сесквигидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III)диакватрис(никотиновая кислота)эрбия(III).

Изобретение относится к получению ацетилсалицилата тербия, который находит применение в качестве излучающего вещества в электролюминесцентных устройствах. Описывается электрохимический синтез ацетилсалицилата тербия в безводном ацетонитрильном растворе фонового электролита - хлорида лития и ацетилсалициловой кислоты, взятой в количестве 3 ммоль, при мольном соотношении компонентов ацетонитрил : ацетилсалициловая кислота : хлорид лития 3000:3:2 соответственно, с анодом из металлического тербия и инертным катодом, анодной плотности тока 6-8 мАсм2 и силе тока 24-32 мА в течение 2,5-3,5 часов. Изобретение позволяет упростить технологию, снизить временные и энергетические затраты на получение целевого продукта. 3 ил., 1 табл., 1 пр.

Наверх