Name: Synthese von hoher Reinheit beim Dialkylphosphinic Säure Extraktionsmittel (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-10-19T12:30:00.000+00:00
Duration: 12 min 6 s
Description: Lernen Sie die Synthese hochreiner nichtsymmetrischer Dialkylphosphinsäure-Extraktionsmittel durch radikalische Addition mit Natriumhypophosphit. Diese Methode bietet niedrige Toxizität und einfache Aufreinigung für die Hydrometallurgie.

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Diese Arbeit wurde von National Natur Science Foundation of China (21301104), die grundlegende Forschungsmittel für die zentralen Universitäten (FRF-TP-16-019A3) und der State Key Laboratory of Chemical Engineering (SKL-ChE-14A04) unterstützt.

1. Synthese des Mono-(2,3-Dimethylbutyl) phosphinic Säure 18 , 19 <ol><li>Reaktion <ol><li>wiegen 31,80 g Natrium Natriumhypophosphit Hydrat, 16.00 Uhr g-Essigsäure, 8,42 g 2,3-Dimethyl-1-Buten, 0,73 g di - Tert-Butylnperoxide (DTBP), 25,00 g Tetrahydrofuran (THF) in einem 100 mL Teflon ausgekleidet Edelstahl Autoklaven Autoklaven ein Magnetrührer umgesetzt und versiegeln it.</li>
		<li>Setzen den Autoklaven in eine vertikale Rohrofen, unter denen eine magnetische Stirringapparatus ist. Starten Sie das magnetische rühren Gerät und stellen Sie die Geschwindigkeit bei 800 u/min.</li>
		<li>Stellen das Heizprogramm der Temperaturregler an den Autoklaven angeschlossen: Erhitzen von Raumtemperatur bis 120 ° C während 90 min, bei 120 ° C für 8 h beizubehalten, dann natürlich auf Raumtemperatur abkühlen. Starten Sie das Heizprogramm.</li>
	</ol></li> <li>Nach der Behandlung <ol><li>die Produkte in einem 250 mL 1-Hals Rundboden Kolben übertragen, waschen die Teflon-Auskleidung mit 50 mL THF und fügen Sie es in der gleichen Flasche um sicherzustellen, dass alle Produkte übertragen werden.</li>
		<li>Entfernen Sie die THF und nicht umgesetztes Olefine mit einem Drehverdampfer.</li>
		<li>Transfer Essigreiniger in einem 250 mL Trichter zu trennen, bzw. die Flasche mit 30 mL entionisiertem Wasser und 80 mL Ethylether waschen und fügen Sie sie in der gleichen Scheidetrichter um sicherzustellen, dass alle Produkte übertragen werden.</li>
		<li>Fügen Sie 50 mL 4 % NaOH Lösung in den oben genannten Scheidetrichter, schütteln Sie sie kräftig und die wässrige Phase zu trennen. Die organische Phase mit 20 mL 4 % NaOH Lösungen für dreimal zu extrahieren (20 mL × 3) um sicherzustellen, dass die wässrige Phase pH 10 übersteigt.</li>
		<li>Der wässrigen Lösungen im obigen Schritt kombinieren, und übertragen Sie sie in einen 500 mL Trichter trennen.</li>
		<li>Fügen Sie 90 mL 10 % H 2 SO 4 Lösung 50 mL Ethylether, kräftig schütteln und trennen die organische Phase; dann extrahieren die wässrige Phase mit 30 mL Ethylether dreimal (30 mL × 3).</li>
		<li>Kombinieren die Ethylether Lösungen im Schritt 1.2.6, und übertragen Sie sie in eine andere 500 mL Trichter trennen.</li>
		<li>Waschen Sie es mit 100 mL gesättigte NaCl-Lösungen vier Zeiten (100 mL × 4).</li>
		<li>Fügen Sie 4 g wasserfreies MgSO 4, lösliche Wasser zu entfernen. Filtern, um den Volumenkörper zu entfernen, und sammeln Sie die Flüssigkeit in einem sauberen 250 mL 1-Hals Rundboden Kolben.</li>
		<li>Entfernen Sie die Nutzung der Drehverdampfer 17,92 g das Rohprodukt Ethylether.</li>
	</ol></li></ol> 2. Reinigung des Mono-(2,3-Dimethylbutyl) phosphinic Säure <ol><li>Vorbereitung von Amantadin Lösung <ol><li>22,28 g von Amantadin-Hydrochlorid in 100 mL entionisiertem Wasser in einen 500-mL-Becherglas auflösen.</li>
		<li>Hinzufügen 100 mL gesättigte NaOH Lösung und unter Rühren 5 min.</li>
		<li>150 mL Ethylether hinzugeben und rühren, bis die weiße Niederschlag in Schritt 2.1.2 generierten verschwindet.</li>
		<li>Übertragen die Lösungen in einem 500 mL Trichter zu trennen, das Becherglas mit Ethylether dreimal waschen (50 mL × 3), und kombinieren sie in der gleichen Scheidetrichter.</li>
		<li>Die wässrige Phase zu trennen, und waschen Sie die organische Phase mit gesättigte NaCl-Lösungen fünf Mal (100 mL × 5).</li>
		<li>Fügen Sie 4 g wasserfreies MgSO 4, lösliche Wasser zu entfernen. Filter, Amantadin Ethylether Lösung zu erhalten.</li>
	</ol></li> <li>Vorbereitung von Amantadin &#8729; Mono-(2,3-Dimethylbutyl) phosphinic Säure Salz <ol><li>die Amantadin-Lösung tropfenweise das Rohöl Mono-(2,3-Dimethylbutyl) phosphinic Säure Produkt hinzufügen. Während Drop hinzufügen 150 mL Ethylether um sicherzustellen, dass es richtig rühren kann.</li>
		<li>Waschen die eins-Hals Rundboden Küvette mit dem Mono-(2,3-Dimethylbutyl) phosphinic Säure Produkt mit 50 mL Ethylether um sicherzustellen, dass das Produkt auf die Amantadin Lösung übertragen wird. 30 min. köcheln, und lassen Sie es über Nacht.</li>
		<li>Filter unter vermindertem Druck, und waschen Sie den Filterkuchen mit 200 mL Ethylether.</li>
	</ol></li> <li>Lassen Sie die Mono-(2,3-Dimethylbutyl) phosphinic Säure <ol><li>übertragen die gefilterte Kuchen in einen 500-mL-Becherglas, 80 mL 1 M HCl zugeben und 5 min. köcheln</li>
		<li>Fügen Sie 70 mL Ethylacetat, und rühren Sie für eine weitere 5 min.</li>
		<li>Übertragen die Lösungen in einem 250 mL Trichter zu trennen und die wässrige Phase zu trennen.</li>
		<li>Die wässrige Phase mit 40 mL Ethylacetat wieder extrahieren und Ethylacetat Lösungen zu kombinieren.</li>
		<li>Der Ethylacetat Waschlösung mit 30 mL 1 M HCl zweimal (30 mL × 2) und gesättigte NaCl drei Zeiten (80 mL × 3) gegenüber dem Vorquartal.</li>
		<li>Add 4 g wasserfreies MgSO 4, lösliche Wasser zu entfernen. Filtern und sammeln Sie die Flüssigkeit in einem 250 mL 1-Hals Rundboden Kolben.</li>
		<li>Entfernen Sie die Verwendung der Drehverdampfer Ethylacetat und erhalten 12,45 g der reinen Mono-(2,3-Dimethylbutyl) phosphinic Säure (Ertrag: 82,9 %).</li>
	</ol></li></ol> 3. Synthese von (2,3-Dimethylbutyl) (2,4,4 &#39;-Trimethylpentyl) phosphinic Säure <ol><li>Reaktion <ol><li>Transfer alle von der reinen Mono-(2,3-Dimethylbutyl) phosphinic Säure Produkt in 100 mL Teflon ausgekleidet Edelstahl Autoklaven, 4,95 g Essigsäure, 25,39 g Diisobutylene, 0,30 g DTBP, ein Magnetrührer in den Autoklaven gelegt, und versiegeln it.</li>
		<li>Setzen den Autoklaven in eine vertikale Rohrofen unter denen ist ein magnetisches rühren Apparat, und starten Sie die magnetische rühren Apparat.</li>
		<li>Stellen das Heizprogramm des Temperaturreglers: Erhitzen von Raumtemperatur bis 135 ° C während 90 min, bei 135 ° C für 8 h beizubehalten, dann natürlich auf Raumtemperatur abkühlen. Starten Sie das Heizprogramm.</li>
		<li>Wenn das Reaktionssystem auf Raumtemperatur abkühlt, fügen Sie ein weiteres 0,30 g DTBP, und starten Sie das Heizprogramm.</li>
		<li>Wiederholen Sie Schritt 3.1.4 einmal.</li>
	</ol></li> <li>Nach der Behandlung <ol><li>verdünnen das Produkt mit 100 mL Ethylether, und übertragen Sie dann auf eine 250 mL Trichter trennen.</li>
		<li>Waschen Sie ihn mit 30 mL 4 % NaOH drei Mal (30 mL × 3) um sicherzustellen, dass wässrige Phase übersteigt pH 10.</li>
		<li>Fügen Sie 70 mL 10 % H 2 SO 4-Lösung für das Produkt ansäuern.</li>
		<li>Waschen Sie ihn mit gesättigte NaCl-Lösung mehrere Male (80 mL) bis der wässrigen Phase pH pH-Wert 6-7 entspricht.</li>
		<li>Fügen Sie 4 g wasserfreies MgSO 4, lösliche Wasser zu entfernen. Filtern, um den Volumenkörper zu entfernen, und sammeln Sie die Flüssigkeit in einem sauberen 250 mL 1-Hals Rundboden Kolben.</li>
		<li>Entfernen Sie die Ethylether und nicht umgesetztes Olefine mit der Drehverdampfer 15,10 g Rohprodukt erhalten.</li>
	</ol></li></ol> 4. Reinigung von (2,3-Dimethylbutyl) (2,4,4 &#39;-Trimethylpentyl) phosphinic Säure <ol><li>reine co-(2,3-dimethylbutyl) zu erhalten (2,4,4 &#39;-Trimethylpentyl) phosphinic Säure Komplex <ol><li>auflösen 2,30 g NaOH in 40 mL deionisiertes Wasser. Fügen Sie die NaOH-Lösung in den Kolben mit dem Rohöl (2,3-Dimethylbutyl) (2,4,4 &#39;-Trimethylpentyl) phosphinic Säure Produkt, und schütteln Sie sie kräftig für 5 min.</li>
		<li>Add 0,5 M CoCl 2 Lösung tropfenweise unter schütteln, bis keine weiteren blauen Niederschlag entsteht und die Lösung in der Flasche rosa ist. < Li> <li>Filter und Waschen der blauen Niederschlag mit entionisiertem Wasser bis der Filterkuchen ist farblos.</li>
		<li>Transfer den Filterkuchen in ein 250-mL-Becherglas, geben Sie 100 mL Aceton mit konservierenden Film versiegeln und kühlen Sie es bei 4 ° C für eine Nacht.</li>
		<li>Pulverisieren der blauen Niederschlag Verunreinigungen freizugebende in der Masse gefangen.</li>
		<li>Filter und waschen Sie es mit 100 mL frischem Aceton. Den Filterkuchen bei Raumtemperatur zu trocknen, und übertragen Sie es dann in einem 250 mL Trichter trennen.</li>
	</ol></li> <li>Regenerieren die (2,3-Dimethylbutyl) (2,4,4 &#39;-Trimethylpentyl) phosphinic Säure <ol><li>120 mL Ethylether und 80 mL 10 % H 2 hinzufügen, so dass 4 und schütteln Sie kräftig bis der blauen Niederschlag verschwindet.</li>
		<li>Die wässrige Phase zu trennen, waschen Sie die organische phase gegenüber dem Vorquartal mit 30 mL 10 % H 2 SO 4 Mal und gesättigte NaCl-Lösungen mehrmals (80 mL), bis der pH-Wert der wässrigen Phase pH 6-7 entspricht.</li>
		<li>Fügen Sie 4 g wasserfreies MgSO 4, lösliche Wasser zu entfernen. Filter zum Entfernen des Volumenkörpers und sammeln Sie die Flüssigkeit in einem sauberen 250 mL 1-Hals Rundboden Kolben.</li>
		<li>Entfernen Sie die Verwendung der Drehverdampfer Ethylether, und erhalten 11,46 g reines Produkt (Ertrag: 52,8 %).</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Swain, B., Otu, E. O. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1383586611005181">Competitive extraction of lanthanides by solvent extraction using Cyanex 272: Analysis, classification and mechanism.</a> Sep Purif Technol. 83, 82-90 (2011).</li>
<li>Wang, Y. L., et al. <a target="_blank" href="https://www.cheric.org/research/tech/periodicals/view.php?seq=1440824">The novel extraction process based on CYANEX (R) 572 for separating heavy rare earths from ion-adsorbed deposit.</a> Sep Purif Technol. 151, 303-308 (2015).</li>
<li>Regel-Rosocka, M., Staszak, K., Wieszczycka, K., Masalska, A. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s10098-016-1123-1">Removal of cobalt(II) and zinc(II) from sulphate solutions by means of extraction with sodium bis(2,4,4-trimethylpentyl)phosphinate (Na-Cyanex 272).</a> Clean Technol Envir. 18 (6), 1961-1970 (2016).</li>
<li>Hereijgers, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0263876216301095">Separation of Co(II)/Ni(II) with Cyanex 272 using a flat membrane microcontactor: Stripping kinetics study, upscaling and continuous operation.</a> Chem Eng Res Des. 111, 305-315 (2016).</li>
<li>Lee, M. S., Banda, R., Min, S. H. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304386X14002771">Separation of Hf(IV)-Zr(IV) in H2SO4 solutions using solvent extraction with D2EHPA or Cyanex 272 at different reagent and metal ion concentrations.</a> Hydrometallurgy. 152, 84-90 (2015).</li>
<li>Noori, M., Rashchi, F., Babakhani, A., Vahidi, E. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1383586614005644">Selective recovery and separation of nickel and vanadium in sulfate media using mixtures of D2EHPA and Cyanex 272.</a> Sep Purif Technol. 136, 265-273 (2014).</li>
<li>Li, X. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1003632611611990">Thermodynamics and mechanism of vanadium(IV) extraction from sulphate medium with D2EHPA, EHEHPA and CYANEX 272 in kerosene.</a> Trans Nonferrous Met Soc China. 22 (2), 461-466 (2012).</li>
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<li>Baba, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://br.123dok.com/document/enq73ky6-extraction-of-copper-from-leach-liquor-of-metallic-component-in-discarded-cell-phone-by-cyanex-272.html">Extraction of copper from leach liquor of metallic component in discarded cell phone by Cyanex (R) 272.</a> JESTEC. 11 (6), 861-871 (2016).</li>
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<li>Hino, A., Nishihama, S., Hirai, T., Komasawa, I. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/244736570_Practical_Study_of_Liquid-Liquid_Extraction_Process_for_Separation_of_Rare_Earth_Elements_with_BIS2-_ETHYLHExy1phosphinic_Acid">Practical study of liquid-liquid extraction process for separation of rare earth elements with bis (2-ethylhexyl) phosphinic acid.</a> J Chem Eng Jpn. 30 (6), 1040-1046 (1997).</li>
<li>Ju, Z. J., et al. <a target="_blank" href="http://jglobal.jst.go.jp/en/public/201602250422742738">Synthesis and extraction performance of di-decylphosphinic acid.</a> Chin J Nonferrous Met. 20 (11), 2254-2259 (2010).</li>
<li>Li, L. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1003632610600404">Dialkyl phosphinic acids: Synthesis and applications as extractant for nickel and cobalt separation.</a> Trans Nonferrous Met Soc China. 20, 205-210 (2010).</li>
<li>Wang, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1002072116600881">Solvent extraction of rare earth ions from nitrate media with new extractant di-(2,3-dimethylbutyl)-phosphinic acid.</a> J Rare Earths. 34 (7), 724-730 (2016).</li>
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<li>Wang, J. L., Chen, G., Xu, S. M., Li, L. Y. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304386X15000687">Synthesis of novel nonsymmetric dialkylphosphinic acid extractants and studies on their extraction-separation performance for heavy rare earths.</a> Hydrometallurgy. 154, 129-136 (2015).</li>
<li>Wang, J. L., Xie, M. Y., Wang, H. J., Xu, S. M. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304386X16303590">Solvent extraction and separation of heavy rare earths from chloride media using nonsymmetric (2,3-dimethylbutyl)(2,4,4'-trimethylpentyl)phosphinic acid.</a> Hydrometallurgy. 167, 39-47 (2017).</li>
<li>Menoyo, B., Elizalde, M. P., Almela, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+the+degradation+compounds+formed+by+the+oxidation+of+thiophosphinic+acids+and+phosphine+sulfides+with+nitric+acid%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Sci%22%5BJournal%5D)">Determination of the degradation compounds formed by the oxidation of thiophosphinic acids and phosphine sulfides with nitric acid.</a> Anal Sci. 18 (7), 799-804 (2002).</li>
<li>Darvishi, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304386X05000460">Synergistic effect of Cyanex 272 and Cyanex 302 on separation of cobalt and nickel by D2EHPA.</a> Hydrometallurgy. 77, 227-238 (2005).</li>
</ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Die wichtigste Schritt im Rahmen des Protokolls ist die Mono-Alkylphosphinic Säure Synthese (Abbildung 1(ein). In dieser Reaktion ist einen höheren Ertrag und weniger Dialkylphosphinic Säure Nebenprodukt besser. Erhöht das molare Verhältnis von NaH2PO2/olefin A verbessert die Ausbeute und hemmen die Generation der Dialkylphosphinic Säure Nebenprodukt. Allerdings wird eine große NaH2PO2 Dosis auch erhöhen die Kosten und eine mitreiß...

Sauren Organophosphor Extraktionsmittel sind im traditionellen Hydrometallurgie Bereich für Extraktion und Trennung der seltenen Erden Ionen1,2, Nichteisen-Metalle (wie Co/Ni3,4), seltene Metalle (weit verbreitet z. B. Hf/Zr5, V6,7) Actiniden8, etc.. In den letzten Jahren haben sie auch mehr Aufmerksamkeit im Bereich der sekundären Ressourcenrecycling und hochrangige flüssigen Abfallbeseitigung9angezogen. -(2-Ethylhexyl) Phosphorsäure (D2EHPA oder P204), 2-Ethylhexylphosphoric Säure Mono-2-Ethylhexyl Ester (EHEHPA, PC 88A oder P507) und Di - di (2,4, 4'-Trimethylpentyl)-phosphinic Säure (Cyanex272), die Vertreter der Dialkylphosphoric Säuren, Alkylphosphoric Säure Mono-Alkyl-Ester und Dialkylphosphinic Säuren sind jeweils die am häufigsten verwendeten Extraktionsmittel. Ihre Säure sinkt in der folgenden Reihenfolge: P204 &#62; P507 &#62; Cyanex 272. Die entsprechenden Extraktion Fähigkeit, Absaugleistung und stripping Säure sind alle in der Größenordnung von P204 &#62; P507 &#62; Cyanex 272 und die Trennleistung ist in umgekehrter Reihenfolge. Diese drei Extraktionsmittel sind in den meisten Fällen wirksam. Es gibt jedoch noch einige Bedingungen sie nicht so effizient sind: bei schweren seltenen Erden Trennung, von denen die bestehenden Hauptprobleme die Armen Selektivität und stripping Übersäuerung P204 und P507 sind, niedrige Saugleistung und Emulsion Tendenz während der Extraktion für Cyanex 272. So hat die Entwicklung von neuartigen Extraktionsmittel in den letzten Jahren größere hingewiesen.
Die Klasse der Dialkylphosphinic Säure Extraktionsmittel gilt als einer der wichtigsten Forschungsaspekte neue Extraktionsmittel zu entwickeln. Neuere Forschungen zeigten, dass die Fähigkeit der Extraktion von Dialkylphosphinic Säuren weitgehend von der Struktur der Alkyl Substituenten10,11 hängt. Es kann eine breite Palette von erheblich höher als die der P507, niedriger als der Cyanex 27212sein. Jedoch beschränkt sich die Erforschung des neuartigen Dialkylphosphinic Säure Extraktionsmittel zur kommerziellen Olefin Struktur10,12,13,14,15, 16. Obwohl Dialkylphosphinic Säure Extraktionsmittel durch die Grignard-Reaktion-Methode auch synthetisiert werden kann, sind die Reaktionsbedingungen strenge12,17.
NSDAPA, von denen die zwei Alkyls unterscheiden, öffnet sich eine Tür für die Erforschung von neuen Extraktionsmittel. Es macht die Strukturen der Dialkylphosphinic Säure vielfältiger, und seine Extraktion und Trennung Leistung kann durch eine Änderung beider seiner Alkyl-Strukturen angepasst. Die traditionelle synthetische Methode der NSDAPA verwendet PH3 als eine Phosphor-Quelle, die hat viele Nachteile wie hohe Toxizität, strengen Reaktionsbedingungen und schwierige Reinigung. Vor kurzem berichteten wir über eine neue Methode zur Synthese von NSDAPA mit Natrium Natriumhypophosphit als eine Phosphor Quelle (siehe Abbildung 1) und drei NSDAPAs18erfolgreich synthetisiert. Dieses ausführliche Protokoll kann helfen, neue Praktiker die Experimente zu wiederholen und die synthetische Methode der NSDAPA Extraktionsmittel zu meistern. Wir nehmen (2,3-Dimethylbutyl) (2,4, 4'-Trimethylpentyl) phosphinic Säure als Vorbild. Die Namen und Strukturen der Olefin A, die Mono-Alkylphosphinic Säure zwischen-, Olefin B und die entsprechenden NSDAPA sind in Tabelle 1dargestellt.

<table><tbody><tr><td>2,3-Dimethyl-1-buten</td><td>Adamas Reagent Co., Ltd.</td><td></td><td>Summenformel: C6H12, Reinheit &ge; 99%</td></tr><tr><td>diisobutylen</td><td>Shanghai&nbsp; Aladdin&nbsp; Bio-Chemie Technologie&nbsp;Co.,&nbsp; LTD</td><td></td><td>Summenformel: C8H16, Reinheit 97%</td></tr><tr><td>Essigsäure</td><td>Sinopharm Chemisches Reagenz Co., Ltd.</td><td></td><td>Summenformel: C2H4O2, Reinheit &ge; 99,5%</td></tr><tr><td>di-tert-Butylnperoxid</td><td>Sinopharm Chemisches Reagenz Co., Ltd.</td><td></td><td>Summenformel: C8H18O2, Reinheit &ge; 97,0%</td></tr><tr><td>Tetrahydrofuran</td><td>Beijing Chemical Works</td><td></td><td>Summenformel: C4H8O, Reinheit A.R.</td></tr><tr><td>ethylether</td><td>Sinopharm Chemisches Reagenz Co., Ltd.</td><td></td><td>Summenformel: C4H10O, Reinheit &GE; 99,7%</td></tr><tr><td>ethylacetat</td><td>Xilong Chemical Co., Ltd.</td><td></td><td>Summenformel: C4H8O2, Reinheit &ge; 99,5%</td></tr><tr><td>Aceton</td> Beijing <td>Chemical Works</td><td></td><td>Summenformel: C3H6O, Reinheit &GE; 99,5%</td></tr><tr><td>Natriumhydroxid</td><td>Xilong Chemical Co., Ltd.</td><td></td><td>Summenformel: NaOH, Reinheit &ge; 96,0 %</td></tr> <tr><td>konzentrierte Schwefelsäure</td><td>Sinopharm Chemisches Reagenz Co., Ltd.</td><td></td><td>Summenformel: H2SO4, Reinheit 95-98%</td></tr><tr><td>Salzsäure</td><td>Beijing Chemical Works</td><td></td><td>Summenformel: HCl, Reinheit 36-38%</td></tr> <tr><td>Natriumchlorid</td><td>Sinopharm Chemisches Reagenz Co., Ltd.</td><td></td><td>Summenformel: NaCl, Reinheit > 99,5%</td></tr><tr><td>wasserfreies Magnesiumsulfat</td><td>Tianjin Jinke Institut für Feinchemie</td><td></td><td>Summenformel: MgSO4, Reinheit &ge; 99,0 %</Spanne></td></tr></tbody></table>

synthese von hoher reinheit beim dialkylphosphinic säure extraktionsmittel

Synthesis of High Purity Nonsymmetric Dialkylphosphinic Acid Extractants

Wir präsentieren die Synthese von (2,3-Dimethylbutyl) (2,4, 4'-Trimethylpentyl) phosphinic Säure als Beispiel für eine Methode zur Synthese von hoher Reinheit beim Dialkylphosphinic Säure Extraktionsmittel zu demonstrieren. Giftige natriumarme Natriumhypophosphit wurde die Phosphor-Quelle mit Olefin reagieren ein (2,3-Dimethyl-1-Buten) erzeugen eine Monoalkylphosphinic Säure Mittelstufe gewählt. Amantadin wurde angenommen, um die Dialkylphosphinic Säure Nebenprodukt zu entfernen, da nur die Monoalkylphosphinic Säure reagieren kann, mit Amantadin, eine Amantadine∙mono-Alkylphosphinic saures Salz, zu bilden, während die Dialkylphosphinic Säure mit Amantadin darauf reagieren können seine große sterische Behinderung. Die gereinigten Monoalkylphosphinic Säure wurde mit Olefin B (Diisobutylene) beim Dialkylphosphinic Säure (NSDAPA) liefern dann reagiert. Die nicht umgesetztes Monoalkylphosphinic Säure kann leicht entfernt werden, durch eine einfache Säure-Base-Nachbehandlung und andere organische Verunreinigungen können durch die Ausfällung von Kobalt Salz aussortiert werden. Die Struktur der (2,3-Dimethylbutyl) (2,4, 4'-Trimethylpentyl) phosphinic Säure wurde bestätigt durch NMR 31P, 1H NMR, ESI-MS und FT-IR Die Reinheit wurde durch eine potentiometrische Titration-Methode bestimmt, und die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Reinheit 96 % überschreiten kann.

31 P-NMR-Spektren wurden für die Mono-(2,3-Dimethylbutyl) phosphinic Säure vor und nach der Reinigung von Amantadin-Methode (Abbildung 1a-b) gesammelt. 31 P-NMR-Spektren, 1H NMR-Spektren, MS-Spektren und FT-IR-Spektren wurden für gesammelt (2,3-Dimethylbutyl) (2,4, 4'-Trimethylpentyl) phosphinic Säure (siehe Abbildung 3, Abbildung 4, <strong class="xf...

Ein Protokoll für die Synthese von hoher Reinheit beim Dialkylphosphinic Säure Extraktionsmittel wird präsentiert, wobei (2,3-Dimethylbutyl) (2,4, 4'-Trimethylpentyl) phosphinic Säure als Vorbild.

Synthese von hoher Reinheit beim Dialkylphosphinic Säure Extraktionsmittel

We present the synthesis of (2,3-dimethylbutyl)(2,4,4&#39;-trimethylpentyl)phosphinic acid as an example to demonstrate a method for the synthesis of high ...

Das übergeordnete Ziel dieses Protokolls besteht darin, eine universelle synthetische Methode für unsymmetrische dialkylphosphinische Säure-Extraktionsmittel mittels einer radikalischen Additionsreaktion unter Verwendung von Natriumhypophosphit als Phosphorquelle einzuführen. Die Methode bietet ein Potenzial in der Hydrometallurgie, neue dialkylphosphinische Säure-Extraktionsmittel zu entwickeln, sowie neuartige, aussichtsreiche Extraktions- und Trennverfahren mit dieser Klasse von Extraktionsmitteln.Im Vergleich zur herkömmlichen Methode, die Phosphat als Phosphorquelle verwendet, bietet diese Methode die Vorteile einer geringen Toxizität, milder Reaktionsbedingungen, einfachen Reinigung und einer möglichen Skalierung für die großtechnische Herstellung. Im Video wird beispielhaft die Synthese des hochreinen NSDAPA-Extraktionsmittels aus zwei, drei-Dimethylbutyl-zwei, vier, vier-trimethylpentylphosphinsäure demonstriert. Zunächst reagiert Natriumhypophosphit mit zwei-Dimethylbuten-1, Mono-DMBPA.Amantadin wurde verwendet, um das Nebenprodukt Di-DMBPA zu entfernen, da nur das Mono-DMBPA mit Amantadin reagieren kann, um ein Amantadin-Mono-DMBPA-Salz zu bilden, während das Di-DMBPA aufgrund seiner großen sterischen Hinderung nicht reagieren kann. Das gereinigte Mono-DMBPA wurde anschließend mit Diisobutylen umgesetzt, um zwei, drei-Dimethylbutyl-zwei, vier, vier-Trimethylpentylphosphinsäure zu erhalten. Das nicht umgesetzte Mono-DMBPA kann durch eine einfache basische-saure Nachbehandlung leicht entfernt werden, und andere organische Verunreinigungen können durch Fällung des Kobaltsalzes abgetrennt werden.Wiegen Sie zunächst die geeigneten Reagenzien in einen 100 Milliliter fassenden Autoklaven mit Teflon-Auskleidung aus rostfreiem Stahl. Geben Sie einen magnetischen Rührstab in den Autoklaven und verschließen Sie ihn. Stellen Sie den Autoklaven in einen vertikalen Rohrofen, der auf einem magnetischen Rührgerät platziert ist.Schalten Sie die magnetische Rührvorrichtung ein und stellen Sie die Drehzahl auf 800 U/min ein. Starten Sie anschließend das Heizprogramm des mit dem Autoklaven verbundenen Temperaturreglers. Nach Abschluss der Reaktion überführen Sie das Gemisch, das das Produkt enthält, in einen 250-Milliliter-Einhals-Rundkolben.Entfernen Sie das Lösungsmittel und nicht umgesetzte Oliphanten mit einem Rotationsverdampfer. Danach überführen Sie die Rückstände in ein 250-Milliliter-Trennfunnel. Geben Sie 50 Milliliter vierprozentige Natronlauge zum Trennfunnel hinzu und schütteln Sie kräftig.Nachdem sich die Phasen getrennt haben, überführen Sie die untere wässrige Phase in ein 500-Milliliter-Trennfunnel. Waschen Sie die organische Phase dreimal mit je 20 Milliliter vierprozentiger Natronlauge, um sicherzustellen, dass die wässrige Phase einen pH-Wert über 10 erreicht. Anschließend überführen Sie die wässrigen Phasen in das 500-Milliliter-Trennfunnel, das die erste wässrige Phase enthält.Geben Sie 90 Milliliter einer 10%igen Schwefelsäurelösung und 50 Milliliter Diethylether in das Trennfunnel, das die vereinigten wässrigen Phasen enthält, und schütteln Sie kräftig. Nach der Phasentrennung wird die obere organische Phase in ein anderes 500-Milliliter-Trennfunnel überführt. Extrahieren Sie die wässrige Phase dreimal mit jeweils 30 Milliliter Diethylether.Anschließend die organische Phase in das 500-Milliliter-Trennfunnel überführen, das die erste organische Phase enthält. Die vereinigte Ethylether-Lösung viermal mit je 100 Milliliter gesättigter Natriumchloridlösung waschen. Nach dem Überführen der Ethylether-Lösung in einen Rundkolben vier Gramm wasserfreies Magnesiumsulfat hinzufügen, um lösliches Wasser zu entfernen.Filtern Sie die Mischung, um den Feststoff zu entfernen, und sammeln Sie die Flüssigkeit in einem sauberen 250-Milliliter-Einhals-Rundkolben. Anschließend wird das Ethylether mittels Rotationsverdampfer entfernt, um das Rohprodukt zu erhalten. Geben Sie das Rohprodukt tropfenweise zu einer zuvor hergestellten Amantadinlösung hinzu.Nachdem die Lösung über Nacht stehen gelassen wurde, filtrieren Sie sie unter vermindertem Druck. Anschließend waschen Sie den Filterkuchen mit 200 Milliliter Diethylether. Überführen Sie den Filterkuchen in ein 500-Milliliter-Becherglas.Geben Sie 80 Milliliter einer einmolaren Salzsäure hinzu und rühren Sie die Mischung fünf Minuten lang um. Fügen Sie dann 70 Milliliter Ethylacetat hinzu und rühren Sie die Mischung weitere fünf Minuten lang um. Geben Sie nun die Mischung in einen 250-Milliliter-Trenntrichter und überführen Sie die untere wässrige Phase in einen 250-Milliliter-Trenntrichter.Nachdem die wässrige Phase mit Essigsäureethylester extrahiert wurde, wird die Essigsäureethylester-Lösung zweimal mit je 30 Milliliter einmolarer Salzsäure und dreimal mit je 80 Milliliter gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen. Nach dem Überführen der Essigsäureethylester-Lösung in einen Rundkolben werden vier Gramm wasserfreies Magnesiumsulfat hinzugefügt, um lösliches Wasser zu entfernen. Anschließend wird filtriert, um den festen Rückstand zu entfernen, und die Flüssigkeit in einem sauberen 250-Milliliter-Einhals-Rundkolben aufgefangen.Entfernen Sie dann das Ethylacetat mittels eines Rotationsverdampfers, um das reine Produkt zu erhalten. Überführen Sie das gereinigte Produkt in einen 100-Milliliter-Autoklaven aus Edelstahl mit Teflon-Auskleidung. Geben Sie die entsprechenden Reagenzien und einen magnetischen Rührstab in den Autoklaven und verschließen Sie ihn.Stellen Sie den Autoklaven in einen vertikalen Rohrofen, der auf einem magnetischen Rührgerät platziert ist. Schalten Sie das magnetische Rührgerät ein und stellen Sie die Drehzahl auf 800 U/min ein. Starten Sie das Heizprogramm des an den Autoklaven angeschlossenen Temperaturreglers.Wenn das Reaktionssystem auf Raumtemperatur abgekühlt ist, weitere 0,3 Gramm DTBP in den Autoklaven geben und das Heizprogramm erneut starten. Nach Abschluss der Reaktion das Produkt mit 100 Milliliter Diethylether verdünnen und die Lösung in einen 250-Milliliter-Trenntrichter überführen. Die Diethylether-Lösung dreimal mit jeweils 30 Milliliter vierprozentiger Natronlauge waschen, um sicherzustellen, dass die wässrige Phase einen pH-Wert über 10 erreicht.Nachdem die untere wässrige Phase entfernt wurde, 70 Milliliter einer 10%igen Schwefelsäurelösung hinzufügen, um das Produkt anzusäuern. Die angesäuerte Diethylether-Lösung mehrmals mit jeweils 80 Milliliter gesättigter Natriumchloridlösung waschen, bis der pH-Wert der wässrigen Phase zwischen sechs und sieben liegt. Nach dem Umfüllen der Diethylether-Lösung in einen Rundkolben vier Gramm wasserfreies Magnesiumsulfat hinzufügen, um lösliches Wasser zu entfernen.Filtern Sie, um den Feststoff zu entfernen, und sammeln Sie die Flüssigkeit in einem sauberen 250-Milliliter-Einhals-Rundkolben. Entfernen Sie anschließend Diethylether und nicht umgesetzte Oliphants mittels Rotationsverdampfer, um das Rohprodukt zu erhalten. Lösen Sie 2,3 Gramm Natriumhydroxid in 40 Milliliter entionisiertem Wasser auf.Fügen Sie die zuvor hergestellte Natriumhydroxidlösung zu dem Kolben mit dem Rohprodukt hinzu und schütteln Sie fünf Minuten lang kräftig. Danach geben Sie unter Schütteln tropfenweise 0,5 molare Kobaltchloridlösung hinzu, bis kein blauer Niederschlag mehr entsteht und die Lösung rosa ist. Filtern Sie die rosa Lösung und waschen Sie den blauen Niederschlag mit entionisiertem Wasser, bis das Filtrat farblos ist.Überführen Sie den Filterkuchen anschließend zurück in den Kolben und geben Sie 100 Milliliter Aceton hinzu. Pulverisieren Sie am folgenden Tag den blauen Filterkuchen mit einem Edelstahlspatel, um eventuelle im Feststoff eingeschlossene Verunreinigungen freizusetzen. Filtern Sie die Feststoffprobe ab und waschen Sie sie mit 100 Milliliter Aceton.Nachdem der Filterkuchen bei Raumtemperatur getrocknet wurde, 120 Milliliter Diethylether und 80 Milliliter 10%iger Schwefelsäurelösung zum Filterkuchen geben. Die entstandene Lösung in ein 250-Milliliter-Trennfunnel überführen und kräftig schütteln, bis der blaue Niederschlag verschwunden ist. Nach dem Abtrennen der unteren wässrigen Phase die Diethylether-Lösung mehrmals mit jeweils 30 Milliliter 10%iger Schwefelsäurelösung waschen, bis die wässrige Phase farblos ist.Anschließend mit 80 Milliliter gesättigter Natriumchloridlösung waschen, bis der pH-Wert der wässrigen Phase sechs bis sieben beträgt. Nach dem Überführen der Ethylether-Lösung in einen Rundkolben vier Gramm wasserfreies Magnesiumsulfat hinzufügen, um lösliches Wasser zu entfernen. Filtrieren, um den Feststoff zu entfernen, und die Flüssigkeit in einem sauberen 250-Milliliter-Einhals-Rundkolben auffangen.Entfernen Sie abschließend das Ethylether mittels Rotationsverdampfer, um das reine Produkt zu erhalten. Die Phosphor-NMR-Spektren der intermediären monoalkylphosphinischen Säure wurden vor und nach der Reinigung nach der Adamantanmethode aufgenommen. Bei der Synthese der monoalkylphosphinischen Säure ist es schwierig, die Bildung des Nebenprodukts dialkylphosphinische Säure zu vermeiden, was der Grund für das Signal bei 62,507 ppm in den Spektren ist.Phosphor-NMR-Spektren, Protonen-NMR-Spektren, MS-Spektren und FTIR-Spektren wurden für das saure Produkt nach der Reinigung durch die Kobalt-Salz-Fällungsmethode aufgezeichnet. Potentiometrische Titrationkurven des sauren Produkts deuten darauf hin, dass die Reinheit des Produkts 96 % überschreiten kann. Durch diese Methode lässt sich hochreine, unsymmetrische Dialkylphosphinsäure gewinnen, wodurch die Erforschung neuer Extraktionsmittel ermöglicht wird. Diese Klasse von Extraktionsmitteln kann zur Unterstützung der Extraktion und Trennung von Seltenen Erden, NE-Metallen, seltenen Metallen usw. verwendet werden.Die Trenn- und Extraktionsleistung kann durch Modifizierung der Alkylketten optimiert werden.

synthesis-high-purity-nonsymmetric-dialkylphosphinic-acid

Research

Forschung

JoVE Journal

Chemistry

Chemie

Wir beschreiben die Herstellung von kolloidalen Quantenpunkten mit minimierter hydrodynamische Größe für Einzel-Molekül-Fluoreszenz-Imaging. Im Vergleich zu herkömmlichen Quantenpunkte sind diese Nanopartikel in der Größe ähnlich zu globularen Proteinen und sind für Einzel-Molekül-Helligkeit, Stabilität gegen Photodegradation und Beständigkeit gegen unspezifische Bindung an Proteine ​​und Zellen optimiert.

Compact Quantum Dots für Einzelmolekül-Imaging

Das hierin beschriebene Protokoll zielt darauf ab, zu erläutern und verkürzen die zahlreichen Hindernisse in den Weg der komplizierten Weg führt zu modifizierten Nukleosidtriphosphaten. Folglich dieses Protokoll erleichtert sowohl die Synthese dieser aktiviert Bausteine ​​und ihre Verfügbarkeit für die Praxis.

Nucleosidtriphosphaten - von der Synthese zur biochemischen Charakterisierung

Ein Protokoll für die diastereoselektive Eintopf Herstellung von cis - N-Ts-iodoaziridines beschrieben. Die Erzeugung von diiodomethyllithium, neben N-Ts Aldimine und Cyclisierung der Amino-Edelstein-Diiodid Zwischen zu iodoaziridines demonstriert. Ebenfalls enthalten ist ein Protokoll, um rasch und quantitativ beurteilt die am besten geeignete stationäre Phase für die chromatographische Reinigung.

Synthese und Reinigung von Iodoaziridines Einbeziehung Quantitative Auswahl der optimalen stationären Phase für die Chromatographie

Die Synthese eines Triphospheniumbromidsalzes wird beschrieben und seine Verwendung als P+-Transfermittel wird durch Reaktionen mit einem N-heterocyclischen Carben und einem anionischen Bisphosphin skizziert, wobei jeweils ein NHC-stabilisiertes P(I)-Kation und ein P(I)-haltiges Zwitterion ergeben wird.

Vorbereitung und Reaktivität eines Triphosphenium Bromidsalz: eine zweckmäßige und stabile Quelle von Phosphor (I)

Es sind Verfahren zur gezielten Gewinnung von Tensiden in atmosphärischen Aerosolen und die Bestimmung ihrer absoluten Konzentrationen und Oberflächenspannungskurven in Wasser vorgelegt, einschließlich ihrer kritischen Micellenkonzentration (CMC).

Die Extraktion und Charakterisierung von Tensiden aus Atmosphärische Aerosole

Die Synthese von amphiphilen Polyamin-basierte Peptid (PPA) ist eine große Herausforderung aufgrund der Anwesenheit von mehreren Amin Stickstoffe, die vernünftige Nutzung des Schutzes von Gruppen, um diese reaktive Funktionalitäten Maske erfordert. In diesem Artikel beschreiben wir eine einfache Methode für die Vorbereitung dieser neuen Klasse von selbstorganisierenden Molekülen.

Facile Protokoll für die Synthese von selbst zusammenbauen Polyamin-basierte Peptid Amphiphilen (PPA) und der damit verbundenen Biomaterialien

Eine modifizierte Steglich-Veresterung-Reaktion wurde verwendet, um eine kleine Bibliothek von Ester-Derivaten mit primären und sekundären Alkoholen zu synthetisieren. Die Methodik verwendet einen halogenfreien und grüner Lösungsmittel, Acetonitril und Produkt Isolierung in hohe Erträge ohne die Notwendigkeit für die chromatographische Reinigung ermöglicht.

Synthese von Estern über ein grüner Steglich-Veresterung in Acetonitril

Die Claisen-Schmidt Kondensationsreaktion ist eine wichtige Methode zur Erzeugung von methin-überbrückten konjugierten bizyklischen aromatischen Verbindungen. Durch die Verwendung einer basisvermittelten Variante der Aldolreaktion kann eine Reihe fluoreszierender und/oder biologisch relevanter Moleküle durch einen allgemein kostengünstigen und operativ einfachen synthetischen Ansatz erreicht werden.

Synthese von pH-abhängigem Pyrazol, Imidazol und Isoindolon Dipyrrinon Fluorophoren mit einem Claisen-Schmidt-Kondensationsansatz

Benachbarte Bisaziridine, die nicht aktivierte und aktivierte Aziridine enthielten, wurden durch asymmetrische organokatalytische Aziridinationen synthetisiert und dann chemoselektiven Ringöffnungsreaktionen unter sauren oder basischen Bedingungen unterzogen. Der nicht aktivierte Aziridinring öffnet sich unter sauren Bedingungen mit weniger reaktiven Nukleophilen, während der aktivierte Aziridinring unter basischen Bedingungen mit reaktiveren Nukleophilen öffnet.

Herstellung zusammenhängender Bisaziridine für regioselektive Ringöffnungsreaktionen

Hier beschreiben wir Protokolle für die Herstellung von trans-Cyclobutan-fusionierten Cyclooctenen (tCBCO), deren Polymerisation zur Herstellung depolymerisierbarer olefinischer Polymere und die Depolymerisation dieser Polymere unter milden Bedingungen. Zusätzlich werden Protokolle zur Herstellung von depolymerisierbaren Netzwerken und zum Formpressen von starren linearen Kunststoffen auf Basis dieses Systems beschrieben.

Depolymerisierbare olefinische Polymere auf Basis von Cyclooctenmonomeren mit Schmelzring

Lernen Sie die Synthese hochreiner nichtsymmetrischer Dialkylphosphinsäure-Extraktionsmittel durch radikalische Addition mit Natriumhypophosphit. Diese Methode bietet niedrige Toxizität und einfache Aufreinigung für die Hydrometallurgie.

Synthese von hoher Reinheit beim Dialkylphosphinic Säure Extraktionsmittel

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