Name: Synteza niesymetrycznych ekstraktorów kwasu dialkilofosfinowego o wysokiej czystości (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-10-19T12:30:00.000+00:00
Duration: 12 min 6 s
Description: Poznaj metodę syntezy niesymetrycznych ekstraktorów kwasu dialkilofosfinowego o wysokiej czystości z użyciem podchlorynu sodu jako źródła fosforu. Protokół oferuje niższą toksyczność i potencjał skalowania w hydrometalurgii.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ta praca była wspierana przez Narodową Fundację Nauk o Przyrodzie Chin (21301104), Fundusze Badań Podstawowych dla Uniwersytetów Centralnych (FRF-TP-16-019A3) oraz Państwowe Kluczowe Laboratorium Inżynierii Chemicznej (SKL-ChE-14A04).

1. Synteza kwasu mono-(2,3-dimetylobutylo)fosfinowego 18,19
<ol>
	<li>reakcja
	<ol>
		<li>Odważyć 31,80 g hydratu podfosforynu sodu, 16,00 g kwasu octowego, 8,42 g 2,3-dimetylo-1-butenu, 0,73 g nadtlenku di-tert-butylu (DTBP) i 25,00 g tetrahydrofuranu (THF) w 100 ml autoklawu ze stali nierdzewnej wyłożonej teflonem, włożyć mieszadło magnetyczne do autoklawu i zamknąć.</li>
		<li>Umieść autoklaw w pionowym piecu rurowym, pod którym znajduje się magnetyczne urządzenie do mieszania. Uruchom mieszadło magnetyczne i ustaw prędkość na 800 obr./min.</li>
		<li>Ustaw program grzania regulatora temperatury podłączonego do autoklawu: podgrzewać od temperatury pokojowej do 120 °C przez 90 min, utrzymywać na poziomie 120 °C przez 8 godzin, a następnie naturalnie schłodzić do temperatury pokojowej. Uruchom program grzewczy.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Zabieg końcowy
	<ol>
		<li>Przenieść produkty do kolby okrągłodennej o pojemności 250 ml z jedną szyjką, umyć wyściółkę teflonową 50 ml THF i dodać do tej samej kolby, aby upewnić się, że wszystkie produkty zostały przeniesione.</li>
		<li>Usunąć THF i nieprzereagowane olefiny za pomocą wyparki obrotowej.</li>
		<li>Przenieść pozostałości do rozdzielacza o pojemności 250 ml, umyć kolbę odpowiednio 80 ml eteru etylowego i 30 ml wody dejonizowanej i dodać je do tego samego rozdzielacza, aby upewnić się, że wszystkie produkty zostały przeniesione.</li>
		<li>Dodać 50 ml 4% roztworu NaOH do powyższego rozdzielacza, energicznie wstrząsnąć i oddzielić fazę wodną. Ekstrahować fazę organiczną 20 ml 4% roztworów NaOH trzykrotnie (20 ml × 3), aby upewnić się, że faza wodna przekroczy pH 10.</li>
		<li>Połącz roztwory wodne z powyższego kroku i przenieś je do rozdzielacza o pojemności 500 ml.</li>
		<li>Dodać 90 ml 10% roztworu H2SO4 i 50 ml eteru etylowego, energicznie wstrząsnąć i oddzielić fazę organiczną; następnie trzykrotnie ekstrahować fazę wodną 30 ml eteru etylowego (30 ml × 3).</li>
		<li>Połączyć roztwory eteru etylowego w kroku 1.2.6 i przenieść je do innego rozdzielacza o pojemności 500 ml.</li>
		<li>Przemyj go 100 ml nasyconych roztworów NaCl cztery razy (100 ml × 4).</li>
		<li>Dodać 4 g bezwodnegoMgSO4 w celu usunięcia rozpuszczalnej wody. Przefiltrować w celu usunięcia ciała stałego i zebrać ciecz do czystej kolby okrągłodennej o pojemności 250 ml z jedną szyjką.</li>
		<li>Usunąć eter etylowy za pomocą wyparki obrotowej w celu uzyskania 17,92 g surowego produktu.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Oczyszczanie kwasu mono-(2,3-dimetylobutylo)fosfinowego
<ol>
	<li>Przygotowanie roztworu amantadyny
	<ol>
		<li>Rozpuścić 22,28 g chlorowodorku amantadyny w 100 ml wody dejonizowanej w zlewce o pojemności 500 ml.</li>
		<li>Dodać 100 ml nasyconego roztworu NaOH i mieszać przez 5 minut.</li>
		<li>Dodać 150 ml eteru etylowego i mieszać, aż zniknie biały osad powstały w kroku 2.1.2.</li>
		<li>Przenieść roztwory do rozdzielacza o pojemności 500 ml, trzykrotnie przemyć zlewkę eterem etylowym (50 ml × 3) i połączyć je w tym samym rozdzielaczu.</li>
		<li>Oddzielić fazę wodną i przemyć fazę organiczną nasyconymi roztworami NaCl pięć razy (100 ml × 5).</li>
		<li>Dodać 4 g bezwodnegoMgSO4 w celu usunięcia rozpuszczalnej wody. Filtrować w celu otrzymania roztworu eteru etylowego amantadyny.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przygotowanie soli kwasu mono-(2,3-dimetylobutylo)fosfinowego amantadyny
	<ol>
		<li>Dodawać kroplami surowy produkt kwasu mono-(2,3-dimetylobutylo)fosfinowego do roztworu amantadyny. Podczas upuszczania dodaj 150 ml eteru etylowego, aby upewnić się, że może się prawidłowo wymieszać.</li>
		<li>Przemyć jednoszyjkową kolbę okrągłodenną zawierającą produkt kwasu mono-(2,3-dimetylobutylo)fosfinowego 50 ml eteru etylowego, aby upewnić się, że cały produkt został przeniesiony do roztworu amantadyny. Mieszaj przez 30 minut i odstaw na noc.</li>
		<li>Przefiltrować pod zmniejszonym ciśnieniem i przepłukać placek filtracyjny 200 ml eteru etylowego.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Uwolnić kwas mono-(2,3-dimetylobutylo)fosfinowy
	<ol>
		<li>Przefiltrowany placek przenieść do zlewki o pojemności 500 ml, dodać 80 ml 1 M HCl i mieszać przez 5 minut.</li>
		<li>Dodaj 70 ml octanu etylu i mieszaj przez kolejne 5 minut.</li>
		<li>Przenieść roztwory do rozdzielacza o pojemności 250 ml i oddzielić fazę wodną.</li>
		<li>Ponownie wyekstrahować fazę wodną 40 ml octanu etylu i połączyć roztwory octanu etylu.</li>
		<li>Przemyć kolejno roztwór octanu etylu 30 ml 1 M HCl (30 ml × 2) i trzykrotnie nasycić NaCl (80 ml × 3).</li>
		<li>Dodać 4 g bezwodnegoMgSO4 w celu usunięcia rozpuszczalnej wody. Przefiltrować i zebrać płyn w kolbie okrągłodennej o pojemności 250 ml z jedną szyjką.</li>
		<li>Usunąć octan etylu za pomocą wyparki obrotowej i otrzymać 12,45 g czystego kwasu mono-(2,3-dimetylobutylo)fosfinowego (wydajność: 82,9%).</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Synteza kwasu (2,3-dimetylobutylo)(2,4,4'-trimetylopetylo)fosfinowego
<ol>
	<li>reakcja
	<ol>
		<li>Przenieść cały czysty produkt kwasu mono-(2,3-dimetylobutylo)fosfinowego do 100 ml autoklawu ze stali nierdzewnej wyłożonego teflonem, dodać 4,95 g kwasu octowego, 25,39 g diizobutylenu, 0,30 g DTBP, włożyć mieszadło magnetyczne do autoklawu i zamknąć.</li>
		<li>Umieść autoklaw w pionowym piecu rurowym, w którym znajduje się magnetyczny aparat mieszający, i uruchom magnetyczny aparat mieszający.</li>
		<li>Ustaw program grzania regulatora temperatury: podgrzewać od temperatury pokojowej do 135 °C przez 90 min, utrzymywać w temperaturze 135 °C przez 8 godzin, a następnie naturalnie schłodzić do temperatury pokojowej. Uruchom program grzewczy.</li>
		<li>Gdy system reakcyjny ostygnie do temperatury pokojowej, dodaj kolejne 0,30 g DTBP i uruchom ponownie program grzewczy.</li>
		<li>Powtórz krok 3.1.4 raz.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Zabieg końcowy
	<ol>
		<li>Rozcieńczyć produkt 100 ml eteru etylowego, a następnie przenieść do rozdzielacza o pojemności 250 ml.</li>
		<li>Przemyj go 30 ml 4% NaOH trzykrotnie (30 ml × 3), aby upewnić się, że faza wodna przekroczy pH 10.</li>
		<li>Dodać 70 ml 10% roztworu H2SO4 w celu zakwaszenia produktu.</li>
		<li>Przemyć go kilkakrotnie nasyconym roztworem NaCl (po 80 ml każdy), aż pH fazy wodnej zrówna się z pH 6-7.</li>
		<li>Dodać 4 g bezwodnegoMgSO4 w celu usunięcia rozpuszczalnej wody. Przefiltrować w celu usunięcia ciała stałego i zebrać ciecz do czystej kolby okrągłodennej o pojemności 250 ml z jedną szyjką.</li>
		<li>Usunąć eter etylowy i nieprzereagowane olefiny za pomocą wyparki obrotowej w celu uzyskania 15,10 g produktu surowego.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. Oczyszczanie kwasu (2,3-dimetylobutyl)(2,4,4'-trimetylopetylo)fosfinowego
<ol>
	<li>Otrzymać czysty kompleks kwasu ko-(2,3-dimetylobutylo)(2,4,4'-trimetylopentylo)fosfinowego.
	<ol>
		<li>Rozpuścić 2,30 g NaOH w 40 ml wody dejonizowanej. Dodać roztwór NaOH do kolby zawierającej produkt kwasu surowego (2,3-dimetylobutylo)(2,4,4'-trimetylopetylo)fosfinowego i energicznie wstrząsać przez 5 minut.</li>
		<li>Dodawać kroplami 0,5 M roztwór CoCl2 podczas wytrząsania, aż nie będzie już wytwarzany niebieski osad, a roztwór w kolbie będzie różowy.</li>
		<li>Przefiltrować i przepłukać niebieski osad wodą dejonizowaną, aż placek filtracyjny stanie się bezbarwny.</li>
		<li>Przenieść placek filtracyjny do zlewki o pojemności 250 ml, dodać 100 ml acetonu, uszczelnić folią konserwującą, a następnie przechowywać w lodówce w temperaturze 4 °C przez jedną noc.</li>
		<li>Sproszkować niebieski osad, aby uwolnić wszelkie zanieczyszczenia uwięzione w masie.</li>
		<li>Przefiltruj i umyj 100 ml świeżego acetonu. Wysuszyć placek filtracyjny w temperaturze pokojowej, a następnie przenieść go do rozdzielacza o pojemności 250 ml.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Regeneracja kwasu (2,3-dimetylobutylowego)(2,4,4'-trimetylopetylo)fosfinowego
	<ol>
		<li>Dodać 120 ml eteru etylowego i 80 ml 10% H2SO4 i energicznie wstrząsać, aż niebieski osad zniknie.</li>
		<li>Oddzielić fazę wodną, przemyć kolejno fazę organiczną 30 ml 10% H2SO4 raz i kilkakrotnie nasyconymi roztworami NaCl (po 80 ml każdy), aż pH fazy wodnej zrówna się z pH 6-7.</li>
		<li>Dodać 4 g bezwodnegoMgSO4 w celu usunięcia rozpuszczalnej wody. Przefiltrować w celu usunięcia ciała stałego i zebrać ciecz do czystej kolby okrągłodennej o pojemności 250 ml z jedną szyjką.</li>
		<li>Usunąć eter etylowy za pomocą wyparki obrotowej i otrzymać 11,46 g czystego produktu (wydajność: 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>
<li>Das, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304386X15000043">Effect of the nature of organophosphorous acid moiety on co-extraction of U(VI) and mineral acid from aqueous solutions using D2EHPA, PC88A and Cyanex 272.</a> Hydrometallurgy. 152, 129-138 (2015).</li>
<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>
<li>Du, R. B., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/ra/c5ra23483b#!divAbstract">Microwave-assisted synthesis of dialkylphosphinic acids and a structure-reactivity study in rare earth metal extraction.</a> RSC Adv. 5 (126), 104258-104262 (2015).</li>
<li>Du, R. B., et al. alpha, beta-Substituent effect of dialkylphosphinic acids on anthanide extraction. RSC Adv. 6 (61), 56004-56008 (2016).</li>
<li>Wang, J. L., Xu, S. X., Li, L. Y., Li, J. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304386X13001011">Synthesis of organic phosphinic acids and studies on the relationship between their structure and extraction-separation performance of heavy rare earths from HNO3 solutions.</a> Hydrometallurgy. 137, 108-114 (2013).</li>
<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>
<li>Hu, W. X. <a target="_blank" href="http://www.cjcu.jlu.edu.cn/EN/abstract/abstract19918.shtml">Synthesis and properties of di-tertiary alkylphosphinic acids.</a> Chem J Chin Univ-Chin. 15 (6), 849-853 (1994).</li>
<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>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Najbardziej krytycznym etapem w ramach protokołu jest synteza kwasu monoalkilofosfinowego (ryc. 1a). W tej reakcji lepsza jest wyższa wydajność i mniej produktu ubocznego kwasu dialkilofosfinowego. Zwiększenie stosunku molowego NaH2PO2 / olefiny A poprawi wydajność i zahamuje wytwarzanie produktu ubocznego kwasu dialkilofosfinowego. Jednak duża dawka NaH2PO2 również zwiększy koszt i spowoduje problem z mieszaniem. Preferowany stosu...

Kwaśne ekstraktory fosforoorganiczne są szeroko stosowane w tradycyjnej dziedzinie hydrometalurgii do ekstrakcji i separacji jonów ziem rzadkich1,2, metale nieżelazne (takie jak Co/Ni3,4), rzadkie metale (takie jak Hf/Zr5, V6,7), aktynowce8, itp. W ostatnich latach przyciągnęły one również większą uwagę w dziedzinie recyklingu surowców wtórnych i utylizacji odpadów płynnych wysokiego poziomu9. Najczęściej stosowanymi ekstraktorami są kwas di-(2-etyloheksylo)fosforowy (D2EHPA lub P204), ester mono-2-etyloheksylowy kwasu 2-etyloheksylofosforowego (EHEHPA, PC 88A lub P507) i kwas di-(2,4,4'-trimetylo)-fosfinowy (Cyanex272), które są przedstawicielami odpowiednio kwasów dialkilofosforowych, monoalkilowych estrów kwasu alkilofosforowego i kwasów dialkilofosfinowych. Ich kwasowość zmniejsza się w następującej kolejności: P204 > P507 > Cyanex 272. Odpowiednia zdolność ekstrakcji, zdolność ekstrakcji i kwasowość oddzielania są rzędu P204 > P507 > Cyanex 272, a wydajność separacji jest w odwrotnej kolejności. Te trzy ekstraktory są skuteczne w większości przypadków. Jednak nadal istnieją pewne warunki, w których nie są one tak wydajne: w separacji ciężkich pierwiastków ziem rzadkich, których głównymi problemami są słaba selektywność i wysoka kwasowość oddzielania w przypadku P204 i P507, niska zdolność ekstrakcji oraz tendencja do emulsji podczas ekstrakcji w przypadku Cyanex 272. W związku z tym w ostatnich latach większą uwagę przyciągnęło opracowanie nowych ekstraktorów.
Klasa ekstrahentów kwasu dialkilofosfinowego jest uważana za jeden z najważniejszych aspektów badawczych mających na celu opracowanie nowych ekstraktantów. Ostatnie badania wykazały, że zdolność ekstrakcji kwasów dialkilofosfinowych zależy w dużej mierze od struktury podstawnika alkilowego10,11. Może to być szeroki zakres od znacznie wyższego niż w przypadku P507 do niższego niż w przypadku Cyanex 27212. Jednak eksploracja nowych ekstrahentów kwasu dialkilofosfinowego jest ograniczona do komercyjnej struktury olefin10,12,13,14,15,16. Chociaż ekstrahanty kwasu dialkilofosfinowego można również syntetyzować metodą reakcji Grignarda, warunki reakcji są rygorystyczne12,17.
NSDAPA, której dwie alkile są różne, otwiera drzwi do eksploracji nowych ekstraktantów. Sprawia, że struktury kwasu dialkilofosfinowego są bardziej zróżnicowane, a jego wydajność ekstrakcji i separacji można precyzyjnie dostroić, modyfikując obie jego struktury alkilowe. Tradycyjna metoda syntezy NSDAPA wykorzystywała PH3 jako źródło fosforu, co ma wiele wad, takich jak wysoka toksyczność, rygorystyczne warunki reakcji i trudne oczyszczanie. Niedawno informowaliśmy o nowej metodzie syntezy NSDAPA przy użyciu podfosforynu sodu jako źródła fosforu (patrz Rysunek 1) i pomyślnie zsyntetyzowaliśmy trzy NSDAPAs18. Ten szczegółowy protokół może pomóc nowym praktykom powtórzyć eksperymenty i opanować metodę syntezy ekstraktów NSDAPA. Jako przykład weźmiemy kwas (2,3-dimetylobutylo)(2,4,4'-trimetyloptylo)fosfinowy. Nazwy i struktury olefiny A, półproduktu kwasu monoalkilofosfinowego, olefiny B i odpowiadającego jej NSDAPA przedstawiono w tabeli 1.

<table><tbody><tr><td>2,3-dimetylo-1-buten</td><td>Adamas Reagent Co., Ltd.</td><td></td><td>Wzór molekularny: C6H12, czystość &ge; 99%</zakres></td></tr><tr><td>diizobutylen</td><td>Szanghaj&nbsp; Aladyn&nbsp; Bio-Chemia&nbsp; Technologia&nbsp;Co.,&nbsp; LTD</td><td></td><td>Wzór molekularny: C8H16, czystość 97%</td></tr><tr><td>kwas octowy</td><td>Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.</td><td></td><td>Wzór molekularny: C2H4O2, czystość &ge; 99,5%</td></tr><tr><td>di-tert-butylnperoxide</td><td>Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.</td><td></td><td>Wzór molekularny: C8H18O2, czystość &ge; 97.0%</td></tr><tr><td>tetrahydrofuran</td><td>Beijing Chemical Works</td><td></td><td>Wzór cząsteczkowy: C4H8O, czystość A.R.</td></tr><tr><td>eter etylowy</td><td>Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.</td><td></td><td>Wzór cząsteczkowy: C4H10O, czystość &ge; 99,7%</td></tr><tr><td>octan etylu</td><td>Xilong Chemical Co., Ltd.</td><td></td><td>Wzór molekularny: C4H8O2, czystość &ge; 99,5%</td></tr><tr><td>aceton</td><td>Beijing Chemical Works</td><td></td><td>Wzór cząsteczkowy: C3H6O, czystość &ge; 99,5%</td></tr><tr><td>wodorotlenek sodu</td><td>Xilong Chemical Co., Ltd.</td><td></td><td>Wzór cząsteczkowy: NaOH, czystość &ge; 96,0%</td></tr> <tr><td>stężony kwas siarkowy</td><td>Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.</td><td></td><td>Wzór cząsteczkowy: H2SO4, czystość 95-98%</td></tr><tr><td>kwas solny</td><td>Beijing Chemical Works</td><td></td><td>Wzór cząsteczkowy: HCl, czystość 36-38%</td></tr> <tr><td>chlorek sodu</td><td>Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.</td><td></td><td>Wzór cząsteczkowy: NaCl, czystość &ge; 99,5%</td></tr> <tr><td>bezwodny siarczan magnezu</td><td>Instytut Przemysłu Chemicznego</td><td></td> Tianjin Jinke <td>Wzór cząsteczkowy: MgSO4, czystość &ge; 99.0%</zakres></td></tr></tbody></table>

synteza niesymetrycznych ekstraktorów kwasu dialkilofosfinowego o wysokiej czystości

Synthesis of High Purity Nonsymmetric Dialkylphosphinic Acid Extractants

Przedstawiamy syntezę kwasu (2,3-dimetylobutyl)(2,4,4'-trimetylopetylo)fosfinowego jako przykład, aby zademonstrować metodę syntezy niesymetrycznych ekstraktantów kwasu dialkilofosfinowego o wysokiej czystości. Jako źródło fosforu wybrano niskotoksyczny podfosforyn sodu do reakcji z olefiną A (2,3-dimetylo-1-butenem) w celu wytworzenia półproduktu kwasu monoalkilofosfinowego. Amantadyna została przyjęta w celu usunięcia produktu ubocznego kwasu dialkilofosfinowego, ponieważ tylko kwas monoalkilofosfinowy może reagować z amantadyną, tworząc sól kwasu amantadyno-monoalkilofosfinowego, podczas gdy kwas dialkilofosfinowy nie może reagować z amantadyną ze względu na dużą przeszkodę steryczną. Oczyszczony kwas monoalkilofosfinowy poddano następnie reakcji z olefiną B (diizobutylenem) w celu uzyskania niesymetrycznego kwasu dialkilofosfinowego (NSDAPA). Nieprzereagowany kwas monoalkilofosfinowy można łatwo usunąć za pomocą prostej obróbki końcowej kwasu zasadowego, a inne zanieczyszczenia organiczne można oddzielić poprzez wytrącanie soli kobaltowej. Strukturę kwasu (2,3-dimetylobutylo)(2,4,4'-trimetylopetylo)fosfinowego potwierdzono za pomocą 31P NMR, 1H NMR, ESI-MS i FT-IR. Czystość oznaczono metodą miareczkowania potencjometrycznego, a uzyskane wyniki wskazują, że czystość może przekraczać 96%.

Widma 31P NMR dla kwasu mono-(2,3-dimetylobutyl)fosfinowego zarejestrowano przed i po oczyszczaniu metodą z użyciem amantadyny (Rysunek 1a-b). Widma 31P NMR, 1H NMR, widma MS oraz widma FT-IR dla kwasu (2,3-dimetylobutyl)(2,4,4'-trimetylopentyl)fosfinowego (patrz odpowiednio Rysunek 3, Rysunek 4, Rysunek 5 i <strong class...

Przedstawiono protokół syntezy niesymetrycznych ekstraktorów kwasu dialkilofosfinowego o wysokiej czystości, biorąc za przykład kwas (2,3-dimetylobutyl)(2,4,4'-trimetylopentylo)fosfinowy.

Synteza niesymetrycznych ekstraktorów kwasu dialkilofosfinowego o wysokiej czystości

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 ...

Ogólnym celem niniejszego protokołu jest wprowadzenie uniwersalnej syntetycznej metody otrzymywania niesymetrycznych ekstrahentów na bazie kwasów dialkilfosfinowych w reakcji addycji rodnikowej z wykorzystaniem podfosforynu sodu jako źródła fosforu. Metoda ta stwarza potencjał w hydrometalurgii do opracowywania nowych ekstrahentów na bazie kwasów dialkilfosfinowych, a także nowatorskich możliwości ekstrakcji i rozdziału z użyciem tej klasy ekstrahentów.W porównaniu z metodą tradycyjną, w której jako źródło fosforu stosuje się fosforany, metoda ta charakteryzuje się niską toksycznością, łagodnymi warunkami reakcji, łatwym oczyszczaniem oraz potencjałem do produkcji na większą skalę. W materiale wideo, na przykładzie kwasu 2,3-dimetylobutylo-2,4,4-trimetylopentylfosfinowego, zaprezentowano syntezę wysokiej czystości ekstraktantów NSDAPA. W pierwszym etapie podfosforyn sodu zareagował z 2,3-dimetylo-1-butenem, tworząc mono-DMBPA.Zastosowano amantadynę w celu usunięcia produktu ubocznego di-DMBPA, ponieważ tylko mono-DMBPA może reagować z amantadyną, tworząc sól amantadyny z mono-DMBPA, podczas gdy di-DMBPA nie może tego zrobić ze względu na dużą zawadę steryczną. Oczyszczone mono-DMBPA poddano następnie reakcji z diizobutylenem, aby otrzymać kwas 2,3-dimetylobutylu-2,4,4-trimetylopentylofosfinowy. Niezreagowane mono-DMBPA można łatwo usunąć poprzez prostą obróbkę następczą zasadą i kwasem, a pozostałe zanieczyszczenia organiczne można oddzielić poprzez wytrącenie soli kobaltu.Najpierw odważ odpowiednie odczynniki do 100 mililitrowego autoklawa ze stali nierdzewnej z wyłożeniem teflonowym. Umieść w autoklawie mieszadło magnetyczne i szczelnie go zamknij. Umieść autoklaw w pionowym piecu rurkowym ustawionym na mieszadle magnetycznym.Uruchom mieszadło magnetyczne i ustaw prędkość na 800 RPM. Następnie uruchom program grzania w sterowniku temperatury podłączonego do autoklawu. Po zakończeniu reakcji przenieś mieszaninę zawierającą produkt do jednoszyjnej kolby okrągłodennej o pojemności 250 ml.Usuń rozpuszczalnik oraz nieprzereagowane olifanty za pomocą wirówki rotacyjnej. Następnie przenieś pozostałości do rozdzielacza o pojemności 250 ml. Dodaj do rozdzielacza 50 ml czteroprocentowego roztworu wodorotlenku sodu i energicznie wstrząśnij.Po rozdzieleniu się faz, przenieś dolną fazę wodną do rozdzielacza o pojemności 500 ml. Przemyj fazę organiczną trzykrotnie 20 ml 4% roztworu wodorotlenku sodu, aby upewnić się, że pH fazy wodnej przekracza 10. Następnie przenieś fazy wodne do rozdzielacza o pojemności 500 ml zawierającego pierwszą fazę wodną.Do rozdzielaka zawierającego połączone fazy wodne dodać 90 ml 10% roztworu kwasu siarkowego oraz 50 ml eteru etylowego, a następnie energicznie wstrząsnąć. Po rozdzieleniu się faz przenieść górną fazę organiczną do innego rozdzielaka o pojemności 500 ml. Fazę wodną ekstrahować trzykrotnie za pomocą 30 ml eteru etylowego.Następnie przenieś fazę organiczną do lejka rozdzielczego o pojemności 500 ml zawierającego pierwszą fazę organiczną. Połączony roztwór eteru etylowego przemyj czterokrotnie 100 ml nasyconego roztworu chlorku sodu. Po przelaniu roztworu eteru etylowego do kolby okrągłodennej dodaj cztery gramy bezwodnego siarczanu magnezu w celu usunięcia resztek rozpuszczonej wody.Przefiltruj mieszaninę, aby usunąć ciało stałe, a ciecz zbierz do czystej kolby okrągłodennej jednoszyjnej o pojemności 250 mililitrów. Następnie odparuj eter etylowy za pomocą ewaporatora rotacyjnego, aby otrzymać produkt surowy. Dodawaj produkt surowy kroplami do wcześniej przygotowanego roztworu amantadyny.Po pozostawieniu roztworu przez noc, przefiltruj go pod zmniejszonym ciśnieniem. Następnie przemyj osad na filtrze 200 mililitrami eteru etylowego. Przenieś osad do zlewki o pojemności 500 mililitrów.Dodać 80 ml 1 M kwasu solnego i mieszać mieszaninę przez pięć minut. Następnie dodać 70 ml octanu etylu i mieszać mieszaninę przez kolejne pięć minut. Przenieść mieszaninę do rozdzielacza o pojemności 250 ml, a następnie oddzielić dolną fazę wodną do innego rozdzielacza o pojemności 250 ml.Po wyekstrahowaniu fazy wodnej octanem etylu, przemyj roztwór octanu etylowego dwukrotnie 30 mililitrami jednomolowego kwasu solnego oraz trzykrotnie 80 mililitrami nasyconego chlorku sodu. Po przeniesieniu roztworu octanu etylowego do kolby okrągłodennej, dodaj cztery gramy bezwodnego siarczanu magnezu w celu usunięcia rozpuszczonej wody. Przefiltruj mieszaninę, aby usunąć ciało stałe, a ciecz zbierz do czystej, jednoszyjnej kolby okrągłodennej o pojemności 250 mililitrów.Następnie usuń octan etylu za pomocą ewaporatora obrotowego, aby otrzymać czysty produkt. Przenieś oczyszczony produkt do 100 mililitrowego autoklawu ze stali nierdzewnej z wyściółką teflonową. Do autoklawu dodaj odpowiednie odczynniki oraz mieszadło magnetyczne, a następnie go szczelnie zamknij.Umieść autoklaw w pionowym piecu rurkowym ustawionym na mieszadle magnetycznym. Uruchom mieszadło magnetyczne i ustaw prędkość na 800 RPM. Uruchom program grzania sterownika temperatury podłączonego do autoklawu.Gdy układ reakcyjny ostygnie do temperatury pokojowej, należy dodać do autoklawu kolejne 0,3 grama DTBP i ponownie uruchomić program grzania. Po zakończeniu reakcji produkt należy rozcieńczyć 100 mililitrami eteru etylowego, a następnie przelać roztwór do rozdzielacza o pojemności 250 mililitrów. Roztwór eteru etylowego należy trzykrotnie przemyć 30 mililitrami czteroprocentowego roztworu wodorotlenku sodu, aby upewnić się, że pH fazy wodnej przekracza 10.Po usunięciu dolnej fazy wodnej, należy dodać 70 mililitrów 10% roztworu kwasu siarkowego w celu zakwaszenia produktu. Zakwaszony roztwór eteru etylowego należy kilkukrotnie przemyć 80 mililitrami nasyconego roztworu chlorku sodu, aż pH fazy wodnej osiągnie wartość od sześciu do siedmiu. Po przelaniu roztworu eteru etylowego do kolby okrągłej, należy dodać cztery gramy bezwodnego siarczanu magnezu w celu usunięcia resztek rozpuszczonej wody.Przefiltruj mieszaninę, aby usunąć ciało stałe, a ciecz zbierz do czystej jednoszyjkowej kolby okrągłodnnej o pojemności 250 ml. Następnie odparuj eter etylowy oraz niezareagowane olifanty za pomocą ewaporatora rotacyjnego, aby uzyskać produkt surowy. Rozpuść 2,3 g wodorotlenku sodu w 40 ml wody dejonizowanej.Do kolby zawierającej surowy produkt dodać wcześniej przygotowany roztwór wodorotlenku sodu i energicznie wstrząsać przez pięć minut. Następnie, wstrząsając, dodawać kroplami 0,5 molarny roztwór chlorku kobaltu, aż do momentu, gdy przestanie powstawać niebieski osad, a roztwór stanie się różowy. Różowy roztwór przefiltrować, a niebieski osad przemywać wodą dejonizowaną do momentu, aż filtrat stanie się bezbarwny.Następnie przenieś osad z filtra z powrotem do kolby i dodaj 100 mililitrów acetonu. Następnego dnia rozdrobnij niebieski osad za pomocą łyżki ze stali nierdzewnej, aby uwolnić zanieczyszczenia uwięzione w masie. Przefiltruj ciało stałe i przemyj je 100 mililitrami acetonu.Po wysuszeniu osadu na filtrze w temperaturze pokojowej, dodać do niego 120 mililitrów eteru etylowego oraz 80 mililitrów 10% roztworu kwasu siarkowego. Przenieść otrzymany roztwór do rozdzielacza o pojemności 250 mililitrów i energicznie wstrząsać do momentu całkowitego rozpuszczenia niebieskiego osadu. Po usunięciu dolnej fazy wodnej, przemywać roztwór eteru etylowego kilkukrotnie 30 mililitrami 10% roztworu kwasu siarkowego, aż faza wodna stanie się bezbarwna.Następnie przemyć 80 mililitrami nasyconego roztworu chlorku sodu, aż pH fazy wodnej wyniesie od sześciu do siedmiu. Po przelaniu roztworu w eterze etylowym do kolby okrągło dna, dodać cztery gramy bezwodnego siarczanu magnezu w celu usunięcia pozostałej rozpuszczonej wody. Przefiltrować w celu usunięcia substancji stałej i zebrać ciecz do czystej, 250-mililitrowej jednoszyjkowej kolby okrągło dna.Na koniec usuń eter etylowy za pomocą ewaporatora rotacyjnego, aby otrzymać czysty produkt. Widma NMR fosforu zarejestrowano dla pośredniego kwasu monoalkylofosfinowego przed i po oczyszczaniu metodą z użyciem amantadyny. Podczas syntezy kwasu monoalkylofosfinowego trudno uniknąć powstania produktu ubocznego w postaci kwasu dialkylofosfinowego, co wyjaśnia obecność piku przy 62,507 PPM na widmach.W celu analizy produktu kwasowego po oczyszczaniu metodą wytrącania solami kobaltu zebrano widma NMR fosforu, widma NMR protonów, widma MS oraz widma FTIR. Krzywe miareczkowania potencjometrycznego produktu kwasowego wskazują, że jego czystość może przekraczać 96%. Metoda ta pozwala na otrzymanie wysokiej czystości niesymetrycznego dialkilokwasu fosfinowego, co umożliwia badanie nowych ekstrahentów. Ta klasa ekstrahentów może być wykorzystana do wspomagania ekstrakcji i rozdziału ziem rzadkich, metali nieszlachetnych, metali rzadkich i innych.Wydajność rozdzielania i ekstrakcji można dostroić poprzez modyfikację łańcuchów alkilowych.

synthesis-high-purity-nonsymmetric-dialkylphosphinic-acid

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemia

Opisujemy przygotowanie koloidalnych kropek kwantowych o zminimalizowanym rozmiarze hydrodynamicznym do obrazowania fluorescencyjnego pojedynczych cząsteczek. W porównaniu z konwencjonalnymi kropkami kwantowymi, nanocząstki te mają rozmiar zbliżony do białek globularnych i są zoptymalizowane pod kątem jasności pojedynczych cząsteczek, stabilności przeciwko fotodegradacji oraz odporności na nieswoiste wiązanie z białkami i komórkami.

Kompaktowe kropki kwantowe do obrazowania pojedynczych cząsteczek

Protokół opisany tutaj ma na celu wyjaśnienie i skrócenie licznych przeszkód na drodze skomplikowanej drogi prowadzącej do zmodyfikowanych trifosforanów nukleozydów. W związku z tym protokół ten ułatwia zarówno syntezę tych aktywowanych elementów budulcowych, jak i ich dostępność do praktycznych zastosowań.

Trifosforany nukleozydów - od syntezy do charakterystyki biochemicznej

Opisano protokół diastereoselektywnego jednogarnkowego przygotowania cis-N-Ts-jodoazyrydyn. Wykazano wytwarzanie dijodometyllitu, dodawanie do N-T aldimin i cyklizację aminokwasu pośredniego z dijodydem kaminu i jodozyrydyn. Dołączony jest również protokół szybkiej i ilościowej oceny najodpowiedniejszej fazy stacjonarnej do oczyszczania za pomocą chromatografii.

Synteza i oczyszczanie jodoazyrydyn polegające na ilościowym doborze optymalnej fazy stacjonarnej do chromatografii

Opisano syntezę soli bromku trifosfenu i jej użycie jako czynnika przenoszącego P+ przez reakcje z N-heterocyklicznym karbenem i anionowym bisfosfiną, dające odpowiednio stabilizowany przez NHC kation P(I) i P(I) zawierający zwitterion.

Przygotowanie i reaktywność soli bromku trifosfenium: wygodne i stabilne źródło fosforu(I)

Przedstawiono metody ukierunkowanej ekstrakcji środków powierzchniowo czynnych obecnych w aerozolach atmosferycznych oraz określania ich bezwzględnych stężeń i krzywych napięcia powierzchniowego w wodzie, w tym ich krytycznego stężenia miceli (CMC).

Ekstrakcja i charakterystyka środków powierzchniowo czynnych z aerozoli atmosferycznych

Synteza amfifilów peptydowych na bazie poliaminy (PPA) jest znaczącym wyzwaniem ze względu na obecność wielu azotów aminowych, co wymaga rozsądnego użycia grup ochronnych w celu zamaskowania tych reaktywnych funkcji. W tym artykule opisujemy łatwą metodę otrzymywania tych nowych klas cząsteczek samoorganizujących się.

Łatwy protokół syntezy samoorganizujących się amfifilów peptydowych na bazie poliaminy (PPA) i pokrewnych biomateriałów

Zmodyfikowana reakcja estryfikacji Steglich została użyta do syntezy małej biblioteki pochodnych estrów z pierwszorzędowymi i drugorzędowymi alkoholami. Metodologia wykorzystuje niehalogenowany i bardziej ekologiczny rozpuszczalnik, acetonitryl, i umożliwia izolację produktu z wysoką wydajnością bez konieczności oczyszczania chromatograficznego.

Synteza estrów poprzez bardziej ekologiczną estryfikację Steglich w acetonitrylu

Reakcja kondensacji Claisena-Schmidta jest ważną metodologią generowania sprzężonych z metyną bicyklicznych związków aromatycznych. Dzięki wykorzystaniu wariantu reakcji aldolowej, w którym pośredniczy zasada, można uzyskać dostęp do szeregu cząsteczek fluorescencyjnych i/lub biologicznie istotnych za pomocą ogólnie niedrogiego i prostego w obsłudze podejścia do syntezy.

Synteza zależnych od pH pirazoli, imidazolu i izoindolonu dipirynonu przy użyciu podejścia kondensacyjnego Claisena-Schmidta

Sąsiadujące ze sobą bizyrydyny zawierające nieaktywowane i aktywowane azyrydyny zostały zsyntetyzowane przez asymetryczne azyrydynacje organokatalityczne, a następnie poddane chemoselektywnym reakcjom otwierania pierścieni w warunkach kwaśnych lub zasadowych. Nieaktywowany pierścień azyrydynowy otwiera się z mniej reaktywnymi nukleofilami w warunkach kwaśnych, podczas gdy aktywowany pierścień azyrydynowy otwiera się z bardziej reaktywnymi nukleofilami w warunkach zasadowych.

Przygotowanie sąsiadujących ze sobą bisazyrydyn do rekreacji regioselektywnego otwierania pierścieni

Tutaj opisujemy protokoły przygotowania cyklooktenów transcyklobutanowych (tCBCO), ich polimeryzacji w celu przygotowania depolimeryzowalnych polimerów olefinowych oraz depolimeryzacji tych polimerów w łagodnych warunkach. Dodatkowo opisano protokoły przygotowania sieci depolimeryzowalnych oraz formowania tłocznego sztywnych liniowych tworzyw sztucznych opartych na tym systemie.

Depolimeryzowalne polimery olefinowe na bazie monomerów cyklooktenu z topionym pierścieniem

Poznaj metodę syntezy niesymetrycznych ekstraktorów kwasu dialkilofosfinowego o wysokiej czystości z użyciem podchlorynu sodu jako źródła fosforu. Protokół oferuje niższą toksyczność i potencjał skalowania w hydrometalurgii.

Synteza niesymetrycznych ekstraktorów kwasu dialkilofosfinowego o wysokiej czystości

Przeglądaj więcej filmów