Комплексные соединения кобальта (11) с 2,2-дипиридилом и анионами @ -аминокислот как абсорбент,обратимо присоединяющий молекулярный кислород

Комплексные соединения кобальта (11) с 2,2-дипиридилом и анионами @ -аминокислот как абсорбент,обратимо присоединяющий молекулярный кислород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Комплексные соединения кобальта (П) с 2,2-дипиридилом и анионами dаминокислот общей формулы X где если , то , CHj, если или N0, то (Л как абсорбент, обратимо присоединяющий молекулярный кислород. с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК..Я(3.„1116037

g@g С 07 F 15/06I В 01 J 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н 0--- — Со---- — OH г

ЖН, 0

 — CH C О

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3467965/23-04 (22) 07.07.82 (46) 30.09.84. Бюл. № 36 (72) Д.М. Паладе, В.С. Линькова, В.В. Шаповалов и В.С. Семыкин (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 547.257.3(088.8) (56) 1. Байер Е., Шретцман П. Обратимое присоединение кислорода комплексами металлов. Структура и связь. М., 1969, с. 274.

2. Авторское свидетельство СССР № 883051, кл. С 07 Р 15/06, 1979. (54) КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ КОБАЛЬТА (П) С 2,2-ДИПИРИДИЛОМ И АНИОНАМИ с(АМИНОКИСЛОТ KAK АБСОРБЕНТ, ОБРАТИМО

ПРИСОЕДИНЯК6ЦИЙ МОЛЕКУЛЯРНЫЙ КИСЛОРОД. (57) Комплексные соединения кобальты (П) с 2, 2 -дипиридилом и анионами а — аминокислот общей формулы где если X=Ck, то R=H, СН, С И,. если Х=Вг или N0, то КН как абсорбент, обратимо присоединяющий молекулярный кислород.

1 1116037

Изобретение относится к новым комплексным соединениям кобальта, конкретно к комплексным соединениям коI бальта (П) с 2,2 -дипнридилом и анионами о -аминокислот общей формулы

Поставленная цель достигается комплексными соединениями кобальта (П)

I с 2, 2-дипиридилом и анионами Й, -аминокислот общей формулы (I) которые могут быть использованы как абсорбент, обратимо присоединяющий молекулярный кислород.

Комплексные соединения кобальта (П) общей формулы (Т) представляют собой мелкокристаллические вещества

X II) розоватого цвета, хорошо растворимые в воде (более О, 15 моль/л) и в спирте, плохо растворимые в ацетоне и в эфире.

Водные растворы, приготовленные в инертной атмбсфере, окрашены в желтый цвет. В присутствии кислорода желтая окраска растворов переходит в темно-коричневую.

Предлагаемые соединения формулы (t) получают путем взаимодействия соли кобальта формулы СоХ 6Н О, где Х = С1, NO, с аминокислотой. формулы:Я Яю ю ею ю (0 э а ю ()Я и-cH — с-О

NH2 !

R — CH

ОН

C=O где R = Н, СНз, СгН -; и с 2,2-дипиридилом в водной среде при нагревании в присутствии КОН с последующим добавлением в реакционную массу КС или МаНО или KBr.

Пример1. В60молводыприна гревании растворяют 20 r (0,084 моль)

СоСР 6Н О и 13 г (0,173 моль) глицина и к горячему раствору добавляют

7 г (0,125 моль) К0Н. Раствор охлажо дают до 50 С и добавляют 3 г (0,0192 моль) 2,2 -дипиридила. После охлаждения раствора до 30 С в реакционную массу вводят неорганическую соль 10 г (0,134 моль) KCE. Затем раствор охлаждают льдом. Осадок розоватого цвета промывают на фильтре смесью спирта и эфира (1:1), затем эфиром и сушат на воздухе. Выход целевого продукта общей формулы (T), где R=H,Õ=Ñ1, 5,8 г (83,7X).

Пример ы 2-5.Синтез проводят в условиях примера 1. Загрузки реагентов и выходы целевых продуктов представлены в табл. 1. Данные элементного анализа целевых продуктов, полученных в примерах 1-5, представлены в табл. 2. где если Х=С1, *o R=H, СН, С йз, если Х=Вг или N0, то R=H которые используют как абсорбент, обратимо присоединяющий молекулярный кислород.

Известен комплекс Бис-салицилиденэтилендиаминкобальт (П), обратимо присоединяющий кислород T l J°.

Недостаток известного комплекса

25 заключается в том, что он присоединяет кислород только в твердом состоянии„

Наиболее близким к изобретению по структуре и по назначению являются комплексные соединения кобальта (П) с 1,10-фенантролином и анионами Каминокислот общей формулы: в з 3я фНз и5о-С<Н, &тор -С Н обратимо присоединяющие молекулярный кислород (2 J.

К недостаткам известных комплексов общей формулы (П) относится сравни- 50 тельно низкая сорбционная емкость их водных растворов при поглощении кислорода- =из воздуха.

Цель изобретения — новые комплексные соединения кобальта, проявляющие 55 повьппенную сорбционную емкость в уст" ройствах, обратимо присоединяющих молекулярный кислород.

Структуру получаемых целевых продуктов доказывают. данными ИК-спект." ров, методами дифференциально-терми-

Таблица 1,)!

2, 2 -дипиридил

При- Соль кобальта СоХ бН О

Мер

Аминокислота к-сн(ин.)-соон .2

) 1—

I к г моль г моль

0,084

13 Ов 173 ЗьО Оэ0192

0,076

13 О, 173 З,О О, 0192

13 0,173 3,0 0,0192

О, 076

СН3 10 0 112 2э5 Ов016

С Н 12 0,116 2,5 0,016

09076

0,076

П р и м е ч а н и е. Растворение исходных реагентов проводят в 70 мл

1 воды.

Продолжение табл.

КОН

) ) Пример

Неорганическая соль

Целевой продукт общей формулы (Q

Х К г X г моль формула г моль

0,125 KCt 10 0,134 Cf H 5,8

1 7

83,7

2 7 0,125 NANO> 15

0,176 NO Н, 5,2

69,9

3 11160 ческого и термографического анализов. П р и м е,р 6. Испытания комплексов на способность обратимо присоединять молекулярный кислород в водных растворах проводят следующим образом.

Изучаемые комплексы растворяют в воде и при рН раствора 9,6 измеряют объем молекулярного кислорода, поглощенного водными растворами комплексов1п в концентрации 1, 15 ° 10 моль/г при

25 С и давлении кислорода Fo 0,2 атм.

Результаты измерений представлены в табл. 3.

Как видно из данных табл. 3 у водных растворов предлагаемых соединений общей формулы (g) приблизительно на

24Х сорбционная емкость вьппе при поглощении молекулярного кислорода щ по сравнению с водными растворами известных соединений формулы (П).

Сорбционная емкость растворов предлагаемых соединений общей формулы

37 4 ($) зависит от рН среды и проходит через максимум при рН 9-10. При понижении рН до 5-6 путем добавления соляной кислоты весь поглощенный кис" лород выделяется из раствора. При на . гревании растворов до 70"75 С обратимость присоединения молекулярного кислорода 90-957.. Циклы сорбции и десорбции могут быть проведены много» кратно.

В табл. 4 приведены количественные данные по многократной сорбцни " десорбции молекулярного кислорода водными растворами предлагаемых соедине ний общей формулы (I) при их концентрации 1,15 10 моль/л при 25 С, рН 9,6 и Ро = 0,2 атм.

Таким образом, предлагаемые соеди" нения общей формулы (I) проявляют более высокую сорбционную емкость (приблизительно вьппе на 247) молекуляр-: ного кислорода по сравнению с извест" ными поглотителями кислорода общей формулы (j) .

1116037

Продолжение табл. I

К0Н

Неорганическая соль

Пример

Х R r 7. г моль г моль

41,7

О 107 КСе 10

КСФ 10

0,107

П р и и е ч а н и е. Растворение исходных реагентов проводят в 70 мл воды

Таблица 2

Со

1 16,41

16, 34

40,78

4,78

11,52

9,82

4,70

11,62

2 15,19

38, 23

14,33

14,43

15,21

38, 14

4,38

4,09

3 14,41

36,33

19,77 8,98

10,48

10 34

14, 53

36,45

19,7

8,87

4,19

4 15,81

9,34

41,62

4,95

11,32

15,71

9,45

41,54

5,06

11, 19

5 15,19

15, 26

9,27

9,52

43,07

5,33

10,87

43,47

9,31

5,43

10,87

При- мер

Целевои продукт общеи формулы 1

О 125 KBt 12 О 101 В Н 5 3 67,2

0,134 С1 СН 3,0

0 134 СР С Н

Содержание, мас.X

С(или Вг В О С Н

1116037

Таблица 3

-- 100% ч

Объем поглощенного 0, мл/л раствора () nV =

=v„-ч

Раствор комплекса общей формулы (П) Раствор комплекса общей формулы (f) Х„ ч, 672161240

83,3

67,2 15,9 23,7

83,1

СЕ

N03

67,2 16,0 23,8

83,2

СЕ

76,2 18,4 24,1

СЕ

94,6

СН

СЕ

СН

С Н,- Ct

78,4 19,0 24,2

97,4

П р и м е ч а н и е. Поглотительная способность воды по отношению к моо лекулярному кислороду при Ро = 0,2 атм и t = 25 С составляет 5 6 мл/л.

Таблица 4

83,3

94,6 (95,55) 78,7 (82,63) 93,1

97,5

С2Н5

В XX указана сорбционная емкость носителя кислорода после 11 и 41 циклов сорбции — десорбции.

Редактор Т. Колб

Заказ 6859/19 Тираж 380 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород. ул. Проектная, 4 х (v, Соединение общей формулы (1

1 1

Объем поглощенного кислорода, мл/л раствора цикл Я цикл (XX) 41 цикл (XX) ?9,9 (95,92) 67,5 (81,03)

9 1,0 . (96,20) 77,6 (82,03) Составитель E. 1Пабарчин

Техред Т.Дубиичак Корректор О. Луговая