비스 (iminoguanidinium) 리간드와 황산의 선택적 분리에서의 이용 현장 수성 합성을위한 프로토콜은 제공됩니다.
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이 논문에서
요약
초록
비스-구아니디늄 리간드, 1,4-벤젠-비스(이미노구아니디늄)(BBIG)를 사용한 결정화에 의한 수용액에서 선택적 황산염 분리를 위한 간단하고 효과적인 방법이 시연됩니다. 리간드는 테레프탈알데히드와 아미노구아니디늄 클로라이드의 현장 축합에 의해 염화염(BBIG-Cl)으로 합성된 후 황산염(BBIG-SO4)으로 결정화됩니다. 대안적으로, BBIG-Cl은 에탄올로부터 더 큰 규모로 현장에서 합성됩니다. BBIG 리간드의 황산염 분리 능력은 해수에서 황산염의 선택적이고 정량적인 결정화에 의해 입증됩니다. 리간드는 BBIG-SO4 를 NaOH 수성으로 중화하고 중성 비스-이미노구아니딘을 결정화하여 재활용할 수 있으며, 이는 수성 HCl을 사용하여 BBIG-Cl로 다시 전환되어 다른 분리 주기에서 재사용할 수 있습니다. 마지막으로, 35개의 S 표지 황산염 및 β 액체 섬광 계수가 용액 내 황산염 농도를 모니터링하는 데 사용됩니다. 전반적으로 이 프로토콜은 사용자에게 리간드를 합성하고, 수용액에서 황산염의 선택적 결정화에 사용하고, 분리 효율을 정량화하는 데 필요한 기술을 지시합니다.
서론
경쟁 수용액에서 친수성 oxoanions (예를 들어, 황산염, 크롬 산염, 인산염)의 선택적 분리 환경 개선에 관련성, 에너지 생산, 인간의 건강에 근본적인 도전을 나타냅니다. 1,2 황산을 특히 물에서 인해 추출하기 어려운 그 고유의 자기 저항은 수화 영역을 흘리다 덜 극성 환경으로 마이그레이션 할 수 있습니다. 3 수성 황산 추출을보다 효율적으로 만들기 일반적으로 합성 종종 독성 시약 및 용매를 포함, 정화 어렵고 지루한 복잡한 수용체를 필요로합니다. 4,5
선택적 결정화가 물에서 분리 황산염 할 수있는 간단하면서도 효과적인 대안을 제공합니다. 6-9 등 바 2 +, 납 2+, 또는 라 2+ 형태로 매우 불용성 황산 염과 같은 일부 금속 양이온, 황산 분리에서의 사용은 항상 실제 아니지만 그들의 높은 toxi에도시 때로는 낮은 선택도. 황산 침전제로 유기 리간드를 사용하는 유기 분자 특성 설계 구조적 다양성과 가공성을 활용합니다. 수성 황산 결정화를위한 이상적인 유기 리간드는 수용성 아직 상대적으로 짧은 시간에 그리고 경쟁 이온의 높은 농도의 존재 하에서 불용성 페이트 염 또는 복합....
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프로토콜
1. 합성 1,4- 벤젠 비스 (iminoguanidinium) 클로라이드 (BBIG-CL)
- 제자리 1,4- 벤젠 비스 (iminoguanidinium) 염화물 리간드 (BBIG-CL)의 합성 및 황산염과의 결정화에
- 자기 교반 바가 장착 된 25 mL의 둥근 바닥 플라스크에 0.067 테레프탈 g 및 탈 이온수 10 ㎖에 aminoguanidinium 클로라이드의 0.5 M 수용액 2.2 mL를 추가.
- 20 ℃에서 4 시간 동안 자기 적으로 교반 용액. 이 BBIG-CL의 약간 황색 용액을 얻을 것입니다.
- 황산나트륨의 1 M 수용액 0.5ml를 추가. 이것은 결정 성 백색 고체로서 BBIG-SO (4)의 바로 침전 될 것이다.
- BBIG-SO 4를 복구하여 고체를 진공 여과 필터. 순수한 황산 염을 얻기 위해 여과지에 물 5ml 분취 량으로 5 회 고체를 세척한다.
- 결정 BBIG-SO의 위상 순도를 확인 4 분말 X 선 회절에 의해 얻어진 12. 도 1에 도시 된 패턴을 비교한다.
- 1,4- 벤젠 비스의 예 제자리<....
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결과
BBIG-SO 4 (도 1)의 분말 X 선 회절 패턴은 결정화 된 고체의 ID 명백한 확인을 허용한다. 기준 한 대 얻어진 패턴을 비교할 때, 피크 강도가 피크 위치보다 중요하다. 기준에 표시된 모든 강한 피크가 얻어진 샘플에 존재해야한다. 기준 패턴 결석 샘플 강한 피크의 출현은 불순물의 존재를 나타낸다.
1 H-NMR BBIG-CL 및 회수 리간드 (도 2 및 3) 약 5 중량 %의 화합물의 식별뿐만 아니라 순도 모두의 평가를 가능하게한다. 이러한 스펙트럼의 도움으로 비교 리간드가 완전히 형성되도록하고 불순물이 적절하게 filtrations 및 / 또는 재결정 동안 제거 된 것이다. OBT를 비교에서기준 대 ained 스펙트.......
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토론
이 기법은 매우 강력하게 기입 절차에 많은 편차가 아니라 저항성이다. 따라야하지만 두 가지 중요한 단계가 있습니다. 우선, BBIG-CL 리간드 가능한 순수 할 필요가있다. 불순물만을 결정화하고, 생성 된 황산염의 용해도에 영향을 미치지 않을 것, 또한 어려운 용액으로부터 정량 황산 제거를 위해 필요한 양을 계산하게된다. 이 기술은 미묘한 변화에 매우 민감 할 수 있기 둘째, β 액체 섬광 카운팅 섹션의 모든 단계가 심하게 따라야 할 필요가있다.
인해 결정화 기술의 단순성 문제는 대부분 필요하지 않을 것이다. 다음과 같이 몇 가지 일반적인 문제가 논의된다. BBIG-CL 리간드 용액에 황산 존재를 제거하지 않는 것 인 경우에는, 두 가지 문제점 중 하나는 가장 가능성이 원인이다. BBIG 합성 전의 현장을 사용하는 경우-Cl, 그 정체성과 순도를 확인합니다. 원료의 1 H-NMR을도 2의 기준 주파수와 비교한다.......
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공개 사항
저자는 공개할 것이 없습니다.
감사의 글
이 작업은 미국 에너지부, 과학국, 기초 에너지 과학, 화학 과학, 지구과학 및 생명과학 부서의 지원을 받았습니다. 바닷물을 제공해 주신 노스캐롤라이나 윌밍턴 대학교에 감사드립니다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 테레프탈알데히드 | 시그마 | T2207 | |
| 아미노구아니디늄 클로라이드 | 시그마 | #396494 | |
| 황산나트륨 | 시그마 | #239313 | |
| 바륨 클로라이드 | 시그마 | #342920 | 고독성 |
| 에탄올 | 모든 | 시약 등급(190 proof) | |
| 수산화나트륨 | EMD | SX0590-1 | |
| 염산 | 시그마 | #258148 | |
| 필터 종이 | 어떤 | 이든 | - 모든 질적 또는 분석적 필터 종이 효과가 있을 것입니다 |
| 주사기 필터 (0.22 μ m) | Any-Nylon | 필터 | |
| 35S 라벨이 부착된 황산염 | Perkin Elmer | NEX041005MC | |
| Ultima Gold Scintillation 칵테일 | Perkin Elmer | #6013329 | |
| 폴리프로필렌 바이알 | 모든 | ||
| 일회용 주사기 (2-3 ml) | 모든 | 일회용 플라스틱 주사기가 작동합니다. |
참고문헌
- Langton, M. L., Serpell, C. J., Beer, P. D. Anion Recognition in Water: Recent Advances from Supramolecular and Macromolecular Perspective. Angew. Chem. Int. Ed. 55, 1974-1987 (2016).
- Busschaert, N., Caltagirone, C., Van Rossom, W., Gale, P. A. Applications of Supramo....
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재인쇄 및 허가
