उच्च शुद्धता सममित Dialkylphosphinic एसिड Extractants का संश्लेषण
Summary
उच्च शुद्धता सममित dialkylphosphinic एसिड extractants के संश्लेषण के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत है, ले (2, 3-dimethylbutyl) (2, 4, 4 ‘-trimethylpentyl) एक उदाहरण के रूप में phosphinic एसिड ।
Abstract
हम (2, 3-dimethylbutyl) के संश्लेषण वर्तमान (2, 4, 4 ‘-trimethylpentyl) phosphinic एसिड एक उदाहरण के रूप में उच्च शुद्धता सममित dialkylphosphinic एसिड extractants के संश्लेषण के लिए एक विधि का प्रदर्शन. कम विषाक्त सोडियम hypophosphite फास्फोरस स्रोत के रूप में चुना गया था olefin एक (2, 3-dimethyl-1-butene) एक monoalkylphosphinic एसिड मध्यवर्ती उत्पन्न करने के लिए के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए. Amantadine dialkylphosphinic एसिड शोधकार्य को दूर करने के लिए अपनाया गया था, के रूप में केवल monoalkylphosphinic एसिड Amantadine के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं एक Amantadine ∙ मोनो-alkylphosphinic एसिड नमक के रूप में, जबकि dialkylphosphinic एसिड Amantadine के कारण के साथ प्रतिक्रिया नहीं कर सकते इसकी बड़ी steric बाधा है. शुद्ध monoalkylphosphinic एसिड तो olefin बी (diisobutylene) के साथ प्रतिक्रिया व्यक्त की थी सममित dialkylphosphinic एसिड (NSDAPA) उपज । प्रतिक्रियात्मक monoalkylphosphinic एसिड आसानी से एक साधारण आधार द्वारा हटाया जा सकता है-एसिड के बाद उपचार और अन्य कार्बनिक अशुद्धियों कोबाल्ट नमक की वर्षण के माध्यम से अलग किया जा सकता है । (2, 3-dimethylbutyl) की संरचना (2, 4, 4 ‘-trimethylpentyl) phosphinic एसिड 31पी एनएमआर, 1एच एनएमआर, ईएसआई-MS, और एफटी-IR द्वारा पुष्टि की गई । पवित्रता एक potentiometric अनुमापन विधि द्वारा निर्धारित किया गया था, और परिणाम संकेत मिलता है कि शुद्धता ९६% से अधिक कर सकते हैं ।
Introduction
अंलीय organophosphorus extractants व्यापक रूप से निष्कर्षण और दुर्लभ पृथ्वी आयनों की जुदाई के लिए पारंपरिक hydrometallurgy क्षेत्र में उपयोग किया जाता है1,2, गैर-लौह धातुओं (जैसे सीओ/3,4), दुर्लभ धातुओं ( जैसे Hf/Zr5, V6,7), actinides8, आदि। हाल के वर्षों में, वे भी माध्यमिक संसाधन रीसाइक्लिंग और उच्च स्तर के तरल अपशिष्ट निपटान9के क्षेत्रों में अधिक ध्यान आकर्षित किया है । Di-(2-ethylhexyl) फॉस्फोरस एसिड (D2EHPA या P204), 2-ethylhexylphosphoric एसिड मोनो-2-ethylhexyl एस्टर (EHEHPA, पीसी 88A, या P507), और Di-(2, 4, 4 ‘-trimethylpentyl)-phosphinic एसिड (Cyanex272), जो dialkylphosphoric एसिड के प्रतिनिधि हैं, alkylphosphoric एसिड मोनो-alkyl एस्टर, और dialkylphosphinic एसिड क्रमशः, सबसे अधिक इस्तेमाल किया extractants हैं । उनकी अम्लता निम्न अनुक्रम में घट जाती है: P204 & #62; P507 & #62; Cyanex २७२. इसी निष्कर्षण की क्षमता, निष्कर्षण क्षमता, और अलग करना अंलता P204 & #62 के क्रम में सभी कर रहे हैं; P507 & #62; Cyanex २७२, और पृथक्करण प्रदर्शन विपरीत क्रम में है । ये तीनों extractants ज्यादातर मामलों में कारगर हैं । हालांकि, वहां अभी भी कुछ शर्तों जहां वे इतने कुशल नहीं हैं: भारी दुर्लभ पृथ्वी जुदाई में, जिनमें से मौजूदा मुख्य समस्याओं गरीब selectivity और उच्च P204 और P507, कम निष्कर्षण क्षमता, और पायस प्रवृत्ति के लिए अलग करना अंलता है २७२ Cyanex के लिए निष्कर्षण के दौरान । इस प्रकार, उपंयास extractants के विकास के हाल के वर्षों में अधिक से अधिक ध्यान खींचा है ।
dialkylphosphinic एसिड extractants की कक्षा को नए extractants के विकास के लिए सबसे महत्वपूर्ण शोध पहलुओं में से एक माना जाता है । हाल के शोध से पता चला है कि dialkylphosphinic एसिड की निकासी की क्षमता काफी हद तक alkyl substituent10,11की संरचना पर निर्भर करता है । यह P507 की तुलना में काफी अधिक से एक विस्तृत श्रृंखला हो सकता है कि Cyanex २७२12की तुलना में कम है । तथापि, उपंयास dialkylphosphinic एसिड extractants के अंवेषण वाणिज्यिक olefin संरचना करने के लिए प्रतिबंधित है10,12,13,14,15, 16. हालांकि dialkylphosphinic एसिड extractants भी Grignard-प्रतिक्रिया विधि द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है, प्रतिक्रिया की स्थिति कठोर12,17कर रहे हैं ।
NSDAPA, जिनमें से दो alkyls अलग हैं, नए extractants के अन्वेषण के लिए एक द्वार खुलता है. यह dialkylphosphinic एसिड की संरचनाओं और अधिक विविध बनाता है, और इसके निष्कर्षण और जुदाई प्रदर्शन ठीक हो सकता है-अपने alkyl संरचनाओं के दोनों संशोधित द्वारा देखते । NSDAPA के पारंपरिक सिंथेटिक विधि एक फास्फोरस स्रोत है, जो उच्च विषाक्तता, कठोर प्रतिक्रिया की स्थिति, और कठिन शुद्धि की तरह कई कमियां है के रूप में पीएच3 का इस्तेमाल किया । हाल ही में हम एक फास्फोरस स्रोत के रूप में सोडियम hypophosphite का उपयोग NSDAPA संश्लेषित करने के लिए एक नई विधि की सूचना दी ( चित्रा 1देखें) और सफलतापूर्वक तीन NSDAPAs18संश्लेषित. इस विस्तृत प्रोटोकॉल नए चिकित्सकों प्रयोगों को दोहराने और NSDAPA extractants के सिंथेटिक विधि मास्टर मदद कर सकते हैं. हम ले (2, 3-dimethylbutyl) (2, 4, 4 ‘-trimethylpentyl) एक उदाहरण के रूप में phosphinic एसिड । olefin ए, मोनो-alkylphosphinic एसिड मध्यवर्ती, olefin बी, और संगत NSDAPA के नाम और संरचनाएं तालिका 1में दिखाई जाती हैं ।
Protocol
1. मोनो का संश्लेषण-(2, 3-dimethylbutyl) phosphinic अम्ल 18 , 19 प्रतिक्रिया तौलना ३१.८० ग्राम सोडियम hypophosphite हाइड्रेट, १६.०० जी एसिटिक एसिड, ८.४२ जी 2, 3-dimethyl-1-butene, ०.७३ g di- टर्ट -butylnperoxi…
Representative Results
Discussion
प्रोटोकॉल के भीतर सबसे महत्वपूर्ण कदम मोनो alkylphosphinic एसिड संश्लेषण (चित्रा 1ए) है. इस प्रतिक्रिया में, एक उच्च उपज और कम dialkylphosphinic एसिड द्वारा-उत्पाद बेहतर है । 2पीओ2/olefin एक उपज में सुधार …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस कार्य को राष्ट्रीय प्रकृति विज्ञान फाउंडेशन ऑफ चाइना (२१३०११०४) द्वारा केंद्रीय विश्वविद्यालयों (FRF-TP-16-019A3) के लिए मौलिक अनुसंधान निधियों, और रसायन इंजीनियरी (SKL-चे-14A04) की राज्य प्रमुख प्रयोगशाला द्वारा समर्थित किया गया ।
Materials
| sodium hypophosphite hydrate | Tianjin Fuchen Chemical Reagents Factory | Molecular formula: NaH2PO2∙H2O, purity ≥99.0% | |
| 2,3-dimethyl-1-butene | Adamas Reagent Co., Ltd. | Molecular formula: C6H12, purity ≥99% | |
| diisobutylene | Shanghai Aladdin Bio-Chem Technology Co., LTD | Molecular formula: C8H16, purity 97% | |
| acetic acid | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. | Molecular formula: C2H4O2, purity ≥99.5% | |
| di-tert-butylnperoxide | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. | Molecular formula: C8H18O2, purity ≥97.0% | |
| tetrahydrofuran | Beijing Chemical Works | Molecular formula: C4H8O, purity A.R. | |
| amantadine hydrochloride | Shanghai Aladdin Bio-Chem Technology Co., LTD | Molecular formula: C10H17N∙HCl, purity 99% | |
| ethyl ether | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. | Molecular formula: C4H10O, purity ≥99.7% | |
| ethyl acetate | Xilong Chemical Co., Ltd. | Molecular formula: C4H8O2, purity ≥99.5% | |
| acetone | Beijing Chemical Works | Molecular formula: C3H6O, purity ≥99.5% | |
| sodium hydroxide | Xilong Chemical Co., Ltd. | Molecular formula: NaOH, purity ≥96.0% | |
| concentrated sulfuric acid | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. | Molecular formula: H2SO4, purity 95-98% | |
| hydrochloric acid | Beijing Chemical Works | Molecular formula: HCl, purity 36-38% | |
| sodium chloride | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. | Molecular formula: NaCl, purity ≥99.5% | |
| anhydrous magnesium sulfate | Tianjin Jinke Institute of Fine Chemical Industry | Molecular formula: MgSO4, purity ≥99.0% | |
| Cobalt(II) chloride hexahydrate | Xilong Chemical Co., Ltd. | Molecular formula: CoCl2∙6H2O, purity ≥99.0% |
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