Síntese de alta pureza da gravitação assimétrica Dialkylphosphinic ácido Extractants

O objetivo geral deste protocolo é introduzir um método sintético universal para extratores de ácido dialquifosfínico não simétricos em uma reação de adição de radicais livres usando hipofosfito de sódio como fonte de fósforo. O método pode ter um potencial na hidrometalurgia para desenvolver novos extratores de ácido dialquifosfínico. E nova extração e separação potencial com classe de extratores.

Comparado ao método tradicional, que usa fosfato como fonte de fósforo, esse método teve as vantagens de baixa toxicidade, condições de reação, fácil purificação e potencial para produção em larga escala. O vídeo usa dois, três-dimetilbutil-dois, quatro, quatro-ácido trimetilpentilfosfínico como exemplo, para demonstrar a síntese de extratores NSDAPA de alta pureza. Primeiro, o hipofosfito de sódio reagiu com dois-três dimetil-um-buteno, mono-DMBPA.

amantadina foi adotada para remover o subproduto di-DMBPA, uma vez que apenas o mono-DMBPA pode reagir com a amantadina para formar um sal mono-DMBPA de amantadina, enquanto o di-DMBPA não pode devido ao seu grande obstáculo estérico. O mono-DMBPA purificado foi então reagido com di-isobutileno, para produzir dois, três-dimetilbutil-dois, quatro, quatro-ácido trimetilpentilfosfínico. O mono-DMBPA não reagido pode ser facilmente removido por um simples pós-tratamento de ácido básico, e outras impurezas orgânicas podem ser separadas através da precipitação do sal de cobalto.

Primeiro, pese os reagentes apropriados em uma autoclave de aço inoxidável revestida de teflon de 100 mililitros. Coloque um agitador magnético na autoclave e feche-o. Coloque a autoclave em um forno tubular vertical colocado em um aparelho de agitação magnética.

Ligue o aparelho de agitação magnética e ajuste a velocidade para 800 RPM. Em seguida, inicie o programa de aquecimento do controlador de temperatura conectado à autoclave. Após a reacção estar concluída, transferir a mistura que contém o produto para um balão de fundo redondo de 250 ml de um pescoço.

Remover o solvente e os olifantes que não reagiram utilizando um evaporador rotativo. Em seguida, transferir os resíduos para uma ampola de decantação de 250 ml. Adicione 50 mililitros de solução de hidróxido de sódio a quatro por cento ao funil de decantação e agite vigorosamente.

Após a separação das fases, transferir a fase aquosa inferior para uma ampola de decantação de 500 ml. Lave a fase orgânica três vezes com 20 mililitros de solução de hidróxido de sódio a quatro por cento para garantir que a fase aquosa exceda o pH 10. Em seguida, transferir as fases aquosas para a ampola de decantação de 500 ml que contém a primeira fase aquosa.

Adicione 90 mililitros de solução de ácido sulfúrico a 10% e 50 mililitros de éter etílico ao funil de decantação contendo as fases aquosas combinadas e agite vigorosamente. Após a separação das fases, transferir a fase orgânica superior para outra ampola de decantação de 500 ml. Extrair a fase aquosa três vezes com 30 mililitros de éter etílico.

Em seguida, transferir a fase orgânica para a ampola de decantação de 500 ml que contém a primeira fase orgânica. Lave a solução combinada de éter etílico quatro vezes com 100 mililitros de solução saturada de cloreto de sódio. Depois de transferir a solução de éter etílico para um balão de fundo redondo, adicionar quatro gramas de sulfato de magnésio anidro para eliminar a água solúvel.

Filtre-o para remover o sólido e recolha o líquido em um balão limpo de fundo redondo de 250 mililitros e gargalo. Em seguida, remover o éter etílico utilizando o evaporador rotativo para obter o produto bruto. Adicione o produto bruto gota a gota a uma solução de amantadina previamente preparada.

Depois de deixar a solução descansar durante a noite, filtre-a sob pressão reduzida. Em seguida, lave o bolo de filtro com 200 mililitros de éter etílico. Transfira o bolo de filtro para um copo de 500 mililitros.

Adicione 80 mililitros de ácido clorídrico de um molar e mexa a mistura por cinco minutos. Em seguida, adicione 70 mililitros de acetato de etila e mexa a mistura por mais cinco minutos. Adicione agora a mistura a uma ampola de decantação de 250 mililitros e transfira a fase aquosa inferior para uma ampola de decantação de 250 mililitros.

Após extrair a fase aquosa com acetato de etila, lave a solução de acetato de etila duas vezes com 30 mililitros de ácido clorídrico de um molar e três vezes com 80 mililitros de cloreto de sódio saturado. Depois de transferir a solução de acetato de etilo para um balão de fundo redondo, adicionar quatro gramas de sulfato de magnésio anidro para eliminar a água solúvel. Filtrar para remover o sólido e recolher o líquido num balão limpo de fundo redondo de 250 ml e gargalo.

Em seguida, remova o acetato de etila usando um evaporador rotativo para obter o produto puro. Transfira o produto purificado para uma autoclave de aço inoxidável revestida com teflon de 100 mililitros. Adicione os reagentes apropriados e um agitador magnético à autoclave e feche-o.

Coloque a autoclave em um forno tubular vertical colocado em um aparelho de agitação magnética. Ligue o aparelho de agitação magnética e ajuste a velocidade para 800 RPM. Inicie o programa de aquecimento do controlador de temperatura conectado à autoclave.

Quando o sistema de reação esfriar até a temperatura ambiente, adicione mais 0,3 gramas de DTBP à autoclave e reinicie o programa de aquecimento. Após a conclusão da reação, diluir o produto com 100 mililitros de éter etílico e transferir a solução para um funil de decantação de 250 ml. Lave a solução de éter etílico três vezes com 30 mililitros de solução de hidróxido de sódio a quatro por cento para garantir que a fase aquosa exceda o pH 10.

Após remover a fase aquosa inferior, adicione 70 mililitros de solução de ácido sulfúrico a 10% para acidificar o produto. Lavar várias vezes a solução de éter etílico acidificado com 80 mililitros de solução saturada de cloreto de sódio até que o pH da fase aquosa seja de seis a sete. Depois de transferir a solução de éter etílico para um balão de fundo redondo, adicionar quatro gramas de sulfato de magnésio anidro para eliminar a água solúvel.

Filtrar para remover o sólido e recolher o líquido num balão limpo de fundo redondo de 250 ml e gargalo. Em seguida, remover o éter etílico e os olifantes que não reagiram utilizando o evaporador rotativo para obter o produto bruto. Dissolva 2,3 gramas de hidróxido de sódio em 40 mililitros de água deionizada.

Adicionar a solução de hidróxido de sódio previamente preparada ao balão que contém o produto bruto e agitar vigorosamente durante cinco minutos. Em seguida, adicione a solução de cloreto de cobalto 0,5 molar gota a gota, agitando até que não seja gerado mais precipitado azul e a solução fique rosa. Filtrar a solução rosa e lavar o precipitado azul com água desionizada até que o filtrado fique incolor.

Em seguida, transfira o bolo de filtro de volta para o frasco e adicione 100 mililitros de acetona. No dia seguinte, pulverize o bolo de filtro azul usando uma colher de aço inoxidável para liberar quaisquer impurezas presas no volume. Filtre o sólido e lave-o com 100 mililitros de acetona.

Depois de secar a torta de filtro em temperatura ambiente, adicione 120 mililitros de éter etílico e 80 mililitros de solução de ácido sulfúrico a 10% à torta de filtro. Transferir a solução resultante para uma ampola de decantação de 250 ml e agitar vigorosamente até que o precipitado azul desapareça. Depois de remover a fase aquosa inferior, lave a solução de éter etílico várias vezes com 30 mililitros de solução de ácido sulfúrico a 10% até que a fase aquosa fique incolor.

Em seguida, lave com 80 mililitros de solução saturada de cloreto de sódio até que o pH da fase aquosa seja de seis a sete. Depois de transferir a solução de éter etílico para um balão de fundo redondo, adicionar quatro gramas de sulfato de magnésio anidro para eliminar a água solúvel. Filtrar para remover o sólido e recolher o líquido num balão limpo de fundo redondo de 250 mililitros e gargalo.

Por fim, remova o éter etílico usando o evaporador rotativo para obter o produto puro. Espectros de RMN de fósforo foram coletados para o ácido monoalquilfosfínico intermediário antes e após a purificação pelo método da amantadina. Durante a síntese do ácido monoalquifosfínico, é difícil evitar a geração do subproduto do ácido dialquifosfínico, que é a razão do pico de 62,507 PPM nos espectros.

Espectros de RMN de fósforo, espectros de RMN de prótons, espectros de MS e espectros de FTIR foram coletados para o produto ácido após purificação pelo método de precipitação com sal de cobalto. As curvas de titulação potenciométrica do produto ácido indicam que a pureza do produto pode exceder 96% O ácido dialquifosfínico assimétrico de alta pureza pode ser obtido por meio desse método, o que permite a exploração de novos extratores. Esta classe de extratores pode ser usada para auxiliar na extração e separação de ferros de terras raras, metais não ferrosos, metais raros, etc.

O desempenho de separação e extração pode ser ajustado modificando as cadeias alquílicas.