1,4,7,10-тетра/диоксифосфорилметил/-1,4,7,10- тетраазациклододекан в качестве комплексона для связывания катионов меди /п/,кобальта /п/,кадмия /п/,свинца /п/ и лантана /ш/
Патент 1098937
Авторы
1,4,7,10-тетра/диоксифосфорилметил/-1,4,7,10- тетраазациклододекан в качестве комплексона для связывания катионов меди /п/,кобальта /п/,кадмия /п/,свинца /п/ и лантана /ш/
Иллюстрации
Реферат
1,4,7,10-Тетра(диоксифосфорш1метил )-1,4,7,1О-тетраазациклододекан формулы HeOjPCHg- N K-CHgPOjHg H OjFOHz-K Н-СН2ГОзН2 в качестве комплейсона для связыва (Л ния катионов меди (Ц), кобальта (П), кадмия (il), свинца (II) и лантана ЧШ) . с
СОЮЗ CGBETCHHX
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
:а1!
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3569420/23-04 (22) 25,03.83 (46) 23,06.84. Бюл. Ф 23 (72) М,Н.Êàáà÷íèê, Т.Я.Медведь, С.А.Лисарева и Ф.И.Бельский (7 1) Ордена Ленина институт элементоорганических соединений им. А.Н.EIecмеянова (53) 547.241(088.8) (56) 1. Martell А.Е., Smith R.Ì.
Critical stability Constants. Vol.1.
Amino-acids. New-Jork, London, 1974, р. 281.
2. Там же, р. 236.
3. Stetter Н., Frank W., Mertens R.
Tetrahedron, 1981, 37, 7Ь7.
4. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 3516902/23-04, кл. С 07 F 9/38, 1982, „„SU„„1098937
gag С 07 F 9/38 G 01 N 21 78 (54} 1,4, 7, 10-ТЕТРА(дИОКСИФОСФОРИЛМЕТИЛ) -1,4, 7, 10-ТЕТРААЗАЦИКЛОДОДЕКАН В
КАЧЕСТВЕ КОМПЛЕКСОНА ДЛЯ СВЯЗЫВАНИЯ
KATHOHOB МЕДИ (11), КОБАЛЬТА (ri)
КАДМИЯ (11), СВИНЦА (11) И ЛАНТАНА (1 11) . (57 (1,4, 7, 10-Тетра (диоксифосфорилметил)-1,4,7, 10-тетраазациклододекан формулы
/ 1
НЕ03PСН2- Б — ан2тознг
Н203 РСН2 — Я вЂ” СН2 ГО Н2 в качестве комплексона для связывания катионов меди (11), кобальта (II), кадмия(11) свинца (11) илантана (Ш) 1098937 который может быть использован в качестве комплексона для селективногo связывания катионов магния, цинка, меди и никеля (4 j.
Целью изобретения является повьппение эффективности связывания катионов металлов.
Поставленная цель достигается предлагаемым 1,4,7, 10-тетра(диоксифосфо(I) 1О рилметил)-1,4,7, 10-тетраазациклододеканом формулы 1, который способен образовывать высокопрочные комплексы с большим числом катионов металлов и по эффективности связывания катионов меди (II), кобальта (И), кадмия (II), свинца (II) и лантана (TIT) превосходит все известные комплексоны.
1,4,7, 10-Тетра(диоксифосфорилметил)-1,4,7, 10-тетраазациклододекан получают взаимодействием хлоргидрата
1,4,7, 10-тетраазациклододекана с формалином и фосфористой кислотой в кислой среде.
Пример . К смеси 3,2 r
25 хлоргидрата 1,4,7, 10-тетраазациклодо. декана, 3,6 r фосфористой кислоты, 7 мл воды и 7 мл концентрированной соляной кислоты, нагретой до 105 С, прибавляют по каплям 6,5 г водного
30 формалина. Смесь нагревают еще 2 ч при 105 С,в вакууме водоструйного насоса удаляют избыток НС1, продукт осаждают из концентрированного водного раствора ацетоном, перекристаллизовывают из воды. Получают 3,3 г соединения формулы 7. с выходом 60, т. пл. 252-255 С (разл.).
Найдено, %: С 26,3 Н 5,7 8 10,0;
P 22,8.
С.1> Н >>Ì40. P, .
Вычислено, : С 26,2 Н 5,8
N 10, 2, P 22,6.
Спектр ЯМР " P 1Н f в воде — узкий синглетный сигнал с химическим сдвигом + 13,6 м.д. относительно 85 -ной фосфорной кислоты.
Изобретение относится к фосфороорганической химии, а именно,к новому соединению — 1,4,7,10-тетра(диоксифосфорилметил) — 1,4,7, 10-тетраазациклододекану формулы 5 которое наиболее эффективно может быть использовано в качестве комплексона, прочно связывающего катионы металлов.
Это соединение, его свойства и способ получения в литературе не описаны.
Известны комплексоны — диэтилентриамин-N,N,N,,N,,N -пентауксусная кисf у /(20 лота формулы Ц (1 j и транс-1,2-циклогексилдиамин — N,N,N,N òåòðàóêñóñная кислота формулы II1 (2) формул сн соон г сн,со он
„ сн,соон сн,аоод (m) которые образуют наиболее устойчивые комплексы с большинством катионов металлов. 40
Известен также 1,4,7, 10-тетра(карбоксиметил) — 1,4, 7, 10-тетраазациклододекан f3) несколько уступающий комплексонам формул Ц и IT.I в эффективности связывания катионов металлов 45 в комплексы.
Наиболее близким к предлагаемому соединению по структуре и назначению является 1,4,7-трис(диоксифосфорилметил)-1,4,7-триазациклононан формулы
0g
И
55 4 оЗсн2 + н2 3 2()
Х
/ 1, В О РСН вЂ” N N — СНрРО р
В о,гсн,— м и — сн,ro,mz
ЫООС > СНпСООН
ЯСН,СН2ЯСН,СН,Я
НООССК, СИ СООН (П) Критерием эффективности комплексообразования комплексона формулы слуЖат константы устойчивости комплексов. Последние находят из данных по рН-потенциометрическому титрованию в системе раствор комплексона формулы (концентрация 0,005 М) — нитрат металла (концентрация 0,005 M) — KNO, (концентрация 1,0 М) — Н О. Общий объем исходного раствора 50 мл. Титрование проводят на рН-метре с точностью + 0,01 ед. рН-раствором КОН в
Таблица 1
Комплексон формулы.
Катион
ТТ ТТТ
Cu+
Со
25,4
21,4
22,0
19,0
20,8
19,2
19,6
18,4
19,0
20,2
20 3
17,3
16,9
15,5
17,8
17,5
18,9
19,4
24,8
18,3
19,0
22,9
19,9
19,0
26,4
25,1
25,0
18,7
23,3
20,4
19,9
23,7
Ре+»+
28,0
30,1
19,5
25,0
17,0 лы 1У при одинаковых эксперие ментальных условиях (25 С, концентрация 0 005 М, ионная сила
1,0).
Т а б л и ц а 2
Сс+ C ++ 1 1 »» »» С 1++ „ »+ +»
Комплексон формулы
25 4 20 8 16 9 24 8 22 9
213 197 166 248 197
25,1 23,3. . 25,0
23,0 22,1 14,3
1У
Таким образом, по способности об- сон формулы Т образует комплексы, разовывать высокопрочные комплексы превьппающие по устойчивости комплекс большим числом катионов металлов сы всех известных комплексокомплексон формулы I превосходит все нов. В этом отношении предлаизвестные комплексоны. С ионами Сн+, > гаемое соединение не имеет ана° Со+». Cd»» РЪ+» и Là + комплек- логов.
ВЯНИЩ4 Заказ 4317/21 Тираж 381 Подписное
Филкап ПЙП тент й;Ухгород, Ул.Проектная, 4
109893 термостатируемой ячейке при 25 С в токе аргона.
Полученные экспериментальные данные используют для расчета констант устойчивости комплексов на ЭВИ. Рассчитывают константы устойчивости комп-, » лексов для следующих катионов: Mg, La» . Высокие значения констант ус- 1О тойчивости комплексов, превышающие
В табл. 2 приведены константы устойчивости комплексона формулы Т в сравнении с 1,4,7-трис(диоксифосфорил-40 ,метил)-1,4,7-триазациклононаном форму- в ряде случаев таковые для комплексонов формул ТТ и III служат доказатель ством эффективного связывания катионов металлов.
В табл. 1 приведены константы устойчивости (25 С) комплексов предлагаемого комплексона формулы Т в сравнении с комплексонами формул II u IIТ и 1,4,7,10-тетра(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододеканом 53).