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Artigo de método

Síntese de alta pureza da gravitação assimétrica Dialkylphosphinic ácido Extractants

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DOI:

10.3791/56156

19 de outubro de 2017

Neste artigo

Resumo

É apresentado um protocolo para a síntese de alta pureza da gravitação assimétrica dialkylphosphinic ácido extractants, tomando (2,3-dimethylbutyl) (2,4, 4'-trimetilpentil) ácido fosfínico como exemplo.

Resumo

Apresentamos a síntese de (2,3-dimethylbutyl) (2,4, 4'-trimetilpentil) ácido fosfínico como exemplo para demonstrar um método para a síntese de alta pureza da gravitação assimétrica dialkylphosphinic ácido extractants. Hipofosfito de sódio baixo tóxico foi escolhido como a fonte de fósforo para reagir com olefinas um (2,3-dimetil-1-buteno) para gerar um ácido monoalkylphosphinic intermediário. Amantadina foi adotada para remover o subproduto de ácido dialkylphosphinic, pois apenas o ácido monoalkylphosphinic pode reagir com amantadina para formar um sal de ácido amantadine∙mono-alkylphosphinic, enquanto o ácido dialkylphosphinic não pode reagir com amantadina devido a sua grande estérico. O ácido monoalkylphosphinic purificado foi então reagiu com olefinas B (diisobutylene) para produzir ácido dialkylphosphinic da gravitação assimétrica (NSDAPA). O ácido monoalkylphosphinic não tenha reagido pode ser facilmente removido por um simples pós-tratamento base-ácido e outras impurezas orgânicas podem ser separadas para fora através da precipitação do sal de cobalto. A estrutura da (2,3-dimethylbutyl) (2,4, 4'-trimetilpentil) ácido fosfínico foi confirmado por NMR 31P, 1H NMR, ESI-MS e FT-ir A pureza foi determinada por um método de titulação potenciométrica, e os resultados indicam que a pureza pode exceder 96%.

Introdução

Ácido extractants organofosforados são amplamente utilizados no campo tradicional hidrometalurgia para extração e separação de íons de terras raras1,2, metais não-ferrosos (como Co/Ni3,4), metais raros ( como Hf/Zr5, V.6,7), actinídeos8, etc. Nos últimos anos, eles também têm atraído mais atenção nas áreas de recursos secundários reciclagem e eliminação de resíduos líquidos de alto nível9. Di-(2-etil-hexil) fosfóri....

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Protocolo

1. síntese de Mono-(2,3-dimethylbutyl) ácido fosfínico 18 , 19

  1. reação
    1. pesar 31,80 g hidrato de hipofosfito de sódio, 16,00 g de ácido acético, 8,42 g 2,3-dimetil-1-buteno, 0,73 g di - terc-butylnperoxide (DTBP) e g 25,00 tetrahidrofurano (THF) em um autoclave inox Teflon revestido de 100 mL, colocar um agitador magnético em autoclave e selá-lo
    2. Colocar o autoclave em uma fornalha de tubo vertical, que sob a qual é uma stirringapparatus magnética. Iniciar o aparelho de agitação magnético e definir a velocidade em rpm 800.
    3. Definir o programa de ....

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Resultados

31 Espectros de RMN de P foram coletados para o mono-(2,3-dimethylbutyl) ácido fosfínico antes e após a purificação pelo método de amantadina (Figura 1a-b). 31 Espectros de RMN de P, espectro de RMN de H 1, espectros de MS e espectros de FT-IR foram coletados para (2,3-dimethylbutyl) (2,4, 4'-trimetilpentil) ácido fosfínico (ver Figura 3, Figura 4,

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Discussão

O passo mais crítico no âmbito do protocolo é o ácido mono-alkylphosphinic síntese (Figura 1um). Nesta reação, um maior rendimento e menos subproduto de ácido dialkylphosphinic é melhor. Aumentando a proporção molar do NaH2PO2/olefin A melhorar o rendimento e inibir a geração de um subproduto de ácido dialkylphosphinic. No entanto, uma grande NaH2PO2 dosagem também vai aumentar o custo e causar um problema de agitação. A relação mo.......

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Divulgações

Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado pela nacional natureza Science Foundation da China (21301104), os fundos de pesquisa Fundamental para as universidades Central (FRF-TP-16-019A3) e o estado chave laboratório de engenharia química (SKL--14A04).

....

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Materiais

4, pureza ≥
Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
2,3-dimetil-1-butenoAdamas Reagent Co., Ltd.Fórmula molecular: C6H12, pureza ≥ 99%
diisobutilenoXangai  Aladim  Bio-Chem  Tecnologia Co.,  Fórmula molecular LTD: C8H16, pureza 97% < / span>
ácido acéticoSinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.Fórmula molecular: C2H4O2, pureza ≥ 99,5% < / span>
di-tert< / span>-butylnperoxide< / span>Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.Fórmula molecular: C8H18O2, pureza ≥ 97,0%
tetrahidrofuranoBeijing Chemical WorksFórmula molecular: C4H8O, pureza A.R.
ethyl éterSinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.Fórmula molecular: C4H10O, pureza ≥ 99,7% < / span>
acetato de etilaXilong Chemical Co., Ltd.Fórmula molecular: C4H8O2, pureza ≥ 99,5% < / span>
acetonaBeijing Chemical WorksFórmula molecular: C3H6O, pureza ≥ 99,5% < / span>
hidróxido de sódioXilong Chemical Co., Ltd.Fórmula molecular: NaOH, pureza ≥ 96.0%
ácido sulfúrico concentradoSinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.Fórmula molecular: H2SO4, pureza 95-98%
ácido clorídricoBeijing Chemical WorksFórmula molecular: HCl, cloreto de sódio da pureza 36-38%
Reagente químico Co. de Sinopharm, Ltd.Fórmula molecular: NaCl, pureza ≥ 99,5%
sulfato de magnésio anidroInstituto de Indústria Química Fina de Tianjin Jinke 99,0% < / intervalo>
Fórmula molecular: MgSO

Referências

  1. Swain, B., Otu, E. O. Competitive extraction of lanthanides by solvent extraction using Cyanex 272: Analysis, classification and mechanism. Sep Purif Technol. 83, 82-90 (2011).
  2. Wang, Y. L., et al. The novel extraction process based on CYANEX (R) 572 for separating heavy rare earths from ion-adsorbed deposit. Sep Purif Technol. 151, 303-308 (2015).
  3. Regel-Rosocka, M., Staszak, K., Wieszczycka, K., Masalska, A.

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Reimpressões e permissões

Etiquetas

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