Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Chemistry

Yüksek saflıkta Nonsymmetric Dialkylphosphinic asit Extractants sentezi

Published: October 19, 2017 doi: 10.3791/56156

Summary

Alarak yüksek saflıkta nonsymmetric dialkylphosphinic asit extractants sentezi için bir protokol sunulmuştur (2,3-dimethylbutyl) (2,4, 4'-trimethylpentyl) bir örnek olarak phosphinic asit.

Abstract

Biz bir sentez mevcut (2,3-dimethylbutyl) (2,4, 4'-trimethylpentyl) phosphinic asit yüksek saflıkta nonsymmetric dialkylphosphinic asit extractants sentezi için bir yöntem göstermek için bir örnek olarak. Düşük toksik sodyum hipofosfit bir (2,3-Dimetil-1-monoalkylphosphinic asit ara oluşturmak için butene) organik ile tepki için fosfor kaynağı olarak seçilmiştir. Sadece monoalkylphosphinic asit dialkylphosphinic asit ile Amantadin nedeniyle tepki değil iken bir amantadine∙mono-alkylphosphinic asit tuz formu Amantadin ile tepki olarak Amantadin dialkylphosphinic asit yan ürünü kaldırmak için kabul edildi onun büyük steric engel. Saf monoalkylphosphinic asit sonra organik nonsymmetric dialkylphosphinic asit (NSDAPA) vermeye B (diisobutylene) ile tepki. Unreacted monoalkylphosphinic asit-ebilmek var olmak kolayca çıkarmak bir basit Bankası-asit tarafından tedavi sonrası ve diğer organik kirleri kobalt tuzu yağış ayrılabilir. Yapısı (2, 3-dimethylbutyl) (2,4, 4'-trimethylpentyl) phosphinic asit olduğunu doğruladı 31P NMR, 1H NMR, ESI-MS ve FT-IR. tarafından Saflık potentiometric titrasyon yöntemi tarafından tespit edildi ve saflığı % 96 aşabilir sonuçlar gösterir.

Introduction

Asidik organofosfor extractants yaygın olarak geleneksel hydrometallurgy alanında ayıklama ve nadir toprak iyonları1,2, demir harici metaller (Co/Ni3,4gibi) nadir metaller (ayrılması için kullanılır Hf/Zr gibi5V6,7), aktinitleri8, vb. Son yıllarda, onlar da ikincil kaynak geri dönüşüm ve üst düzey sıvı atık bertaraf9alanlarında daha fazla dikkat çekmiştir. Di-(2-ethylhexyl) fosforik asit (D2EHPA veya P204), 2-ethylhexylphosphoric asit mono-2-ethylhexyl ester (EHEHPA, PC 88A veya P507) ve Di-(2,4, 4'-trimethylpentyl)-dialkylphosphoric asit temsilcileri olan phosphinic asit (Cyanex272), Aminobenzensülforik asit mono alkil esterleri ve dialkylphosphinic asit sırasıyla, en sık kullanılan extractants vardır. Onların Asitlik aşağıdaki sırayla azalır: P204 > P507 > Cyanex 272. Karşılık gelen çıkarma yeteneği, ayıklama kapasite ve sıyırma Asitlik sırasına göre tüm P204 vardır > P507 > Cyanex 272 ve ayrılık performans olduğunu ters sırada. Bu üç extractants çoğu zaman etkili olur. Ancak, hala bazı koşullar vardır nereye onlar are değil çok verimli: ağır nadir toprak elementleri ayırma, varolan ana sorunları olan zavallı seçicilik ve P204 ve P507, yüksek sıyırma asit düşük çekme kapasitesi ve emülsiyon eğilim Cyanex 272 için ayıklama sırasında. Böylece, roman extractants gelişimi son yıllarda daha çok dikkat çekti.

Dialkylphosphinic asit extractants sınıf yeni extractants geliştirmek için en önemli araştırma unsurlarından biri olarak kabul edilir. Son araştırmalar çıkarma yeteneği dialkylphosphinic asit alkil organik10,11yapısına büyük ölçüde bağlı olduğunu gösterdi. Bu önemli ölçüde daha yüksek P507 bundan Cyanex 27212daha düşürmek için daha geniş bir aralıktan olabilir. Ancak, roman dialkylphosphinic asit extractants keşfi ticari organik yapısı10,12,13,14,-15sınırlı, 16. Dialkylphosphinic asit extractants da Grignard reaksiyonu yöntemi tarafından sentez rağmen sıkı12,17tepki koşullardır.

NSDAPA, iki alkyls farklı olan yeni extractants keşfi bir kapı açar. Dialkylphosphinic asit yapıları daha farklı hale getirir ve çıkarma ve ayrılık performans onun alkil yapıları her ikisini değiştirerek ince ayar. NSDAPA geleneksel sentetik yöntemi PH3 yüksek toksisite, titiz reaksiyon koşulları ve zor arıtma gibi birçok dezavantajları vardır bir fosfor kaynağı olarak kullanılır. Son zamanlarda bir fosfor (bkz. şekil 1) kaynağı ve başarılı bir şekilde üç NSDAPAs18sentezlenmiş olarak sodyum hipofosfit kullanarak NSDAPA sentez için yeni bir yöntem bildirdi. Bu ayrıntılı Protokolü deneyler yineleyin ve NSDAPA extractants sentetik yöntemi usta yeni uygulayıcıları yardımcı olabilir. Biz almak (2, 3-dimethylbutyl) (2,4, 4'-trimethylpentyl) bir örnek olarak phosphinic asit. Adları ve yapıları olefin A, ara mono-alkylphosphinic asit, organik B ve karşılık gelen NSDAPA, Tablo 1' de görüntülenir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. sentez, Mono-(2,3-dimethylbutyl) phosphinic asit 18 , 19

  1. tepki
    1. tartmak 31.80 g sodyum hipofosfit hidrat, 16.00 g Asetik asit, 8,42 g 2,3-Dimetil-1-butene, 0.73 g di - tert-butylnperoxide (DTBP) ve 25.00 g tetrahydrofuran (THF) 100 mL Teflon kaplı paslanmaz çelik basınçlı kap içine bir manyetik karıştırıcı basınçlı kap koymak ve bunu mühür
    2. Manyetik stirringapparatus altında olan bir dikey tüp ocağında basınçlı kap koymak. Manyetik karıştırma aparatı başlatın ve hızı 800 rpm'de ayarlayın.
    3. Ayarlamak için otoklav bağlı sıcaklık denetleyicisinin Isıtma programı: ısı oda sıcaklığından 120 ° C-90 dk sırasında 8 h için 120 ° C'de korumak sonra doğal olarak oda sıcaklığına kadar sakin ol. Isıtma programını başlatmak.
  2. Tedavi sonrası
    1. ürünleri bir 250 mL bir boyun yuvarlak alt şişesi aktarmak, Teflon kaplama 50 mL THF ile yıkayın ve tüm ürünler aktarılmasını sağlamak için aynı balonun eklemek.
    2. Çıkarmak belgili tanımlık THF ve döner Buharlaştırıcı kullanarak unreacted olefins.
    3. Residua 250 mL huni ayıran içine aktarmak, sırasıyla şişesi 80 mL etil eter ve 30 mL deiyonize su ile yıkayın ve onları tüm ürünler aktarılmasını sağlamak için aynı ayıran huni içine eklemek.
    4. Ekle 50 mL % 4 NaOH çözüm yukarıdaki ayıran huni içine şiddetle çalkalanır ve sulu faz ayırın. 20 mL % 4 NaOH çözümleri ile organik faz üç kez ayıklamak (20 mL × sulu faz pH 10 aşıyor emin olmak için 3).
    5. Sulu çözümler yukarıdaki adımda birleştirmek ve huni ayıran 500 mL aktarmak.
    6. Ekleyin 90 mL % 10 H 2 4 çözüm ve 50 mL etil eter, şiddetle çalkalanır ve organik faz; ayrı sonra özü 30 mL etil eter ile sulu faz üç kez (30 mL × 3).
    7. Adım 1.2.6 etil eter çözümlerinde birleştirmek ve huni ayıran başka bir 500 mL transfer.
    8. (100 mL × 4) ile 100 mL doymuş NaCl çözümleri dört yıka.
    9. Çözünür su kaldırmak için susuz MgSO 4 4 g ekleyin. Katı kaldırmak için filtre ve sıvı temiz 250 mL bir boyun yuvarlak alt kabı içinde toplamak.
    10. Rotary Evaporatör 17.92 g ham ürün elde etmek için kullanarak etil eter kaldırmak.

2. Mono-(2,3-dimethylbutyl) phosphinic asit arıtma

  1. Amantadin çözüm hazırlanması
    1. bir 500 mL ölçek deiyonize su 100 ml Amantadin hidroklorür 22.28 g geçiyoruz.
    2. Doymuş NaOH çözüm ve 5 dakika süreyle heyecan eklemek 100 mL
    3. 150 mL etil eter ekleyin ve karıştırın kadar 2.1.2 adımda oluşturulan beyaz çökelti kaybolur.
    4. Çözümleri huni ayıran 500 mL aktarmak, etil eter ile kabı için üç kez yıkayın (50 mL × 3) ve onları aynı ayıran huni birleştirmek.
    5. Sulu faz ayırmak ve doymuş NaCl çözümleri beş ile organik faz (100 mL × 5) yıkayın.
    6. Çözünür su kaldırmak için susuz MgSO 4 4 g ekleyin. Amantadin etil eter çözüm elde etmek için filtre.
  2. Amantadin hazırlanması ∙ mono-(2,3-dimethylbutyl) phosphinic asit tuz
    1. drop-wise ham mono-(2,3-dimethylbutyl) phosphinic asit ürün Amantadin ekleyin. Bırakma sırasında etil eter düzgün heyecan olabilir emin olmak için 150 mL ekleyin.
    2. Mono-(2,3-dimethylbutyl) phosphinic asit ürün ile etil eter tüm ürün Amantadin çözüm için transfer edilir emin olmak için 50 mL içeren bir boyun yuvarlak alt şişeye yıka. Stir için 30 dk ve gecede oturup izin.
    3. Filtre küçük basınç azalır ve 200 mL etil eter filtre pastayla yıkayın.
  3. Mono-(2,3-dimethylbutyl) phosphinic asit serbest
    1. filtre uygulanmış kek 500 mL kabı içine aktarmak, 1 M HCL, 80 mL ekleyin ve karıştırın için 5 dk.
    2. Eklemek 70 mL Etil asetat ve heyecan başka bir 5 dakika süreyle
    3. Çözümleri huni ayıran 250 mL aktarmak ve sulu faz ayırın.
    4. Sulu faz 40 mL Etil asetat ile tekrar ayıklar ve Etil asetat çözümleri birleştirir.
    5. 30 mL (30 mL × 2) 1 M HCL iki kez Etil asetat Çözümle yıkama ve NaCl üç ardışık olarak (80 mL × 3), doymuş.
    6. Çözünür su kaldırmak için 4 g susuz MgSO 4 ekleyin. Filtre ve sıvı bir 250 mL bir boyun yuvarlak alt şişesi içinde toplamak.
    7. Etil asetat rotary Evaporatör kullanarak kaldırın ve 12.45 g saf mono-(2,3-dimethylbutyl) phosphinic asit elde etmek (verim: %82.9).

3. Sentezi (2,3-dimethylbutyl) (2,4,4 '-trimethylpentyl) phosphinic asit

  1. tepki
    1. Transfer tüm saf mono-(2,3-dimethylbutyl) phosphinic asit ürünün içine 100 mL Teflon kaplı paslanmaz çelik Otoklav, Asetik asit, diisobutylene, DTBP, 0.30 g 25.39 g 4.95 g ekleyin, bir manyetik karıştırıcı basınçlı kap koymak ve bunu mühür
    2. Altında olan bir manyetik karıştırma aparatı dikey tüp ocağında basınçlı kap koymak ve manyetik karıştırma aparatı başlar.
    3. Sıcaklık denetleyicisinin Isıtma program ayarla: ısı oda sıcaklığından 135 ° C-90 dk sırasında 8 h 135 ° C'de korumak sonra doğal olarak oda sıcaklığına kadar sakin ol. Isıtma programını başlatmak.
    4. Reaksiyon sistemi oda sıcaklığına soğuduğunda DTBP başka bir 0.30 g ekleyin ve Isıtma programı yeniden.
    5. Tekrarlama adım 3.1.4 bir kez.
  2. Tedavi sonrası
    1. 100 mL etil eter ürünüyle sulandırmak ve 250 bir huni ayıran mL transfer.
    2. 30 mL % 4 ile yıkayın NaOH üç kez (30 mL × 3) Bu sulu faz pH 10 aşıyor emin olmak için.
    3. Kadar % 10 H 2 70 mL ekleyin ürün acidify için 4 çözüm.
    4. Sulu faz pH pH 6-7 eşittir kadar birkaç kez (80 mL her) ile doymuş NaCl çözüm yıka.
    5. Çözünür su kaldırmak için susuz MgSO 4 4 g ekleyin. Katı kaldırmak için filtre ve sıvı temiz 250 mL bir boyun yuvarlak alt kabı içinde toplamak.
    6. Çıkarmak belgili tanımlık etil eter ve döner Buharlaştırıcı 15,10 g ham ürün elde etmek için kullanarak unreacted olefins.

4. Arıtma (2,3-dimethylbutyl) (2,4,4 '-trimethylpentyl) phosphinic asit

  1. saf co-(2,3-dimethylbutyl) elde etmek (2,4,4 '-trimethylpentyl) phosphinic asit karmaşık
    1. erimesi 2,30 g NaOH 40 ml deiyonize su. Ham içeren şişeye NaOH çözüm ekleyin (2,3-dimethylbutyl) (2,4,4 '-trimethylpentyl) phosphinic asit ürün ve şiddetle 5 dk. salla
    2. Ekle 0,5 M CoCl 2 çözüm daha fazla mavi çökelti oluşturulur ve şişeye çözümde pembe. kadar sallayarak süre dropwise < /li>
    3. Filtre ve yıkama filtresi kek kadar deiyonize su ile mavi çökelti renksiz.
    4. 250 mL kabı filtre kek transfer 100 mL aseton ekleyin koruyucu film ile kapatın ve sonra bir gece için 4 ° C'de soğutmak.
    5. Herhangi bir yabancı maddelerin serbest bırakmak için mavi çökelti tuzağa toplu olarak Pulverize.
    6. Filtre ve 100 mL taze aseton ile yıkayın. Oda sıcaklığında filtre pasta kuru ve sonra huni ayıran 250 mL transfer.
  2. Yeniden (2,3-dimethylbutyl) (2,4,4 '-trimethylpentyl) phosphinic asit
    1. 4 ve shake şiddetle kadar mavi çökelti kaybolur 120 mL etil eter ve 80 mL % 10 H 2 ekleyin.
    2. Sulu faz ayrı, organik yıkama aşama sıralı olarak 30 mL % 10 H 2 SO 4 bir kez ve sulu faz pH pH 6-7 eşittir kadar NaCl çözümler birkaç kez (80 mL her) doymuş.
    3. Çözünür su kaldırmak için susuz MgSO 4 4 g ekleyin. Katı kaldırma ve sıvı temiz 250 mL bir boyun yuvarlak alt kabı içinde toplamak için filtre.
    4. Etil eter rotary Evaporatör kullanarak kaldırın ve 11.46 g saf ürün elde etmek (verim: %52,8).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

31 P NMR spektrumları için mono-(2,3-dimethylbutyl) phosphinic asit önce ve sonra arıtma Amantadin yöntemi (Resim 1a-b) tarafından toplanmıştır. 31 P NMR spectra, 1H NMR spectra, MS spectra ve FT-IR spektrumları için toplanan (2,3-dimethylbutyl) (2,4, 4'-trimethylpentyl) phosphinic asit (bkz şekil 3, şekil 4, şekil 5ve şekil 6, sırasıyla) sonra Arıtma kobalt tuz yağış yöntemi tarafından. Potentiometric titrasyon eğrileri (2,3-dimethylbutyl) (2,4, 4'-trimethylpentyl) phosphinic asit vardı kaydedilmiş (Şekil 7)19.

Mono-alkylphosphinic asit sentezi sırasında karşılık gelen dialkylphosphinic asit yan ürünü önlemek zordur (bakınız şekil 1bir), hangi Bankası-asit tarafından tedavi sonrası kaldırılamıyor. Bu emme tepe (62.507 ppm) için di-(2,3-dimethylbutyl) phosphinic asit Şekil 2birnedenidir. Ne A 1-octene veya cyclohexene iken, benzer olayları18oluştu. 2,4-Dimetil-1-dokuz Karbon atomu içeren heptene, Ayrıca test edildi ama aynı olayları da oluştu. Resim 2 b 31P NMR spectra saf mono-(2,3-dimethylbutyl) phosphinic asit gösterir.

Yapısal karakterizasyonu (2,3-dimethylbutyl) (2,4, 4'-trimethylpentyl) phosphinic asit:
31 P NMR (243 MHz, CDCl3) δ (şekil 3): 61.40 (s). 1 H NMR (600 MHz, CDCl3) δ (şekil 4): 0,82-0,88 (m, 6 H, 2CH3), 0.92 (s, 9 H, 3CH3), 1,01-1,04 (m, 3 H, CH3), 1.12-1,15 (m, 3 H, CH3), 1,15-1.21 (m, 1 H), 1,32-1,38 (m, 1 H), 1,41-1.49 (m, 1 H), 1.51-1,60 (m, 1H), 1.61-1,78 (m, 3H), 1.87-1,95 (m, 1H), 2.04-.14 (m, 1H), (s, 1H, OH) 11.862.

ESI-MS (+) m/z (şekil 5bir): 263 [M + H]+, 304 [M + C3H6]+, 525 [2 M + H]+, 547 [2 M + Na]+, 567 [2 M + C3H7]+. ESI-MS (-) m/z (şekil 5b): 261 [M-H]-, 523 [2 M-H]-, 566 [2 M + C3H7-S]-. FT-IR wavenumbers (cm-1) (şekil 6): 2876.55-2902.84 C-H germe, 2619.51 O-H germe neden dimer oluşumu, 1667.29 O-H bükme, 1467.91 C-H bükme, 1366.13 C-H sallanan, 1237.41 C-C germe tert-butil gurup tarafından 1165.57 P = O germe, 962.69 P-O(H) uzanan, 821.97 P-C germe. İlgili titreşimsel karakteristik bantları bu phosphonic asit, fosforik asit ve diğer phosphinic asitler20,21benzer.

31P ve 1H NMR spectra, ESI-MS spectra ve FT-IR spektrumu yapısını doğruladı (2,3-dimethylbutyl) (2,4, 4'-trimethylpentyl) phosphinic asit. Potentiometric titrasyon sonuçları (Şekil 719), nihai ürün saflığı % 96 aşabilir gösterir.

Figure 1
Şekil 1. NSDAPA asit sentezi rota. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 2
Şekil 2. 31 P NMR spectra (243 MHz, CDCl3), mono-(2,3-dimethylbutyl) phosphinic asit (bir) önce (b) arıtma Amantadin yöntemi tarafından sonra. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 3
Şekil 3. 31 P NMR spektrumu (243 MHz, CDCl3) (2, 3-dimethylbutyl) (2,4, 4'-trimethylpentyl) phosphinic asit arıtma kobalt tarafından sonra tuz yağış yöntemi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 4
Şekil 4. 1 H NMR spektrumu (600 MHz, CDCl3) (2, 3-dimethylbutyl) (2,4, 4'-trimethylpentyl) phosphinic asit arıtma kobalt tarafından sonra tuz yağış yöntemi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 5
Şekil 5. ESI-MS spectra, (2, 3-dimethylbutyl) (2,4, 4'-trimethylpentyl) phosphinic asit arıtma kobalt tarafından sonra tuz yağış yöntemi, (bir) (b) negatif ve pozitif. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 6
Şekil 6. FT-IR spektrumu saf (2,3-dimethylbutyl) (2,4, 4'-trimethylpentyl) phosphinic asit arıtma kobalt tarafından sonra tuz yağış yöntemi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 7
Şekil 7. Potentiometric titrasyon eğrisini (2,3-dimethylbutyl) (2,4, 4'-trimethylpentyl) phosphinic asit (m = 0.1270 g) % 75 alkol (v/v) 0.1127 mol/L NaOH ile. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

En kritik protokol içinde mono-alkylphosphinic asit sentezi (şekil 1bir) adımdır. Bu tepki, daha yüksek bir verim ve daha az dialkylphosphinic asit yan ürün daha iyi. NaH2PO2/olefin A molar oranı artan verim artırmak ve dialkylphosphinic asit yan ürün üretimi inhibe. Ancak, bir büyük NaH2PO2 doz Ayrıca maliyet artırmak ve coşkulu bir soruna neden. NaH2PO2/olefin A tercih edilen molar oranı 3: 1'dir. Bir çözücü THF ndaha iyidir-oktan, 1,4-dioxane ve Siklokekzan bu tepki. Başlatıcı olarak DTBP 2,2-azobisisobutyronitrile (AIBN)18yaşından daha iyidir. Mono-alkylphosphinic ayırmak için di-alkylphosphinic asit yan ürün, düşük asit Amantadin yöntemi kabul edilebilir. Mono-alkylphosphinic asit ile beyaz bir yağış, di-alkylphosphinic asit büyük mekansal kısıtlamalar nedeniyle değil ve yine de organik çözüm kalır iken oluşturmak için Amantadin tepki verebilir. Beyaz yağış filtrasyon tarafından ayırabilir ve inorganik bir güçlü asit ekleyebilirsiniz (gibi HCl veya H2yüzden4) mono-alkylphosphinic asit ve di-alkylphosphinic asit ayrımı tamamlamak mono-alkylphosphinic asit, yeniden oluşturmak için yan ürün gerçekleştirilebilir.

NSDAPA sentezinde (şekil 1b), olefin B/mono-alkylphosphinic asit molar oranı 1: 1'den daha fazla (2:1-4:1 tercih edilir) ve aşırı olefin B solvent rol oynamaktadır. Olefin B fazla olsa da, mono-alkylphosphinic asit tamamen tepki olamaz. Unreacted mono-alkylphosphinic asit organik aşamasından ne zaman tepki (NaOH veya KOH) gibi bir tabanı ile sulu fazına girer böylece kolayca sadece Bankası-asit sonrası tedavi tarafından kaldırılabilir. Base-asit sonrası tedavi sırasında NSDAPA her zaman organik aşamasında kalır ve böylece onun ham ürün her zaman unreacted ne B, serbest radikal parçaları, reaksiyonlar, vbgibi organik yabancı maddeleri içerir. Co-NSDAPA kompleksi çözünürlük buzlu aseton çok küçük olsa da organik bu kirleri aseton içinde çözünür. Bu fark daha da NSDAPA arındırmak için bir yol sunar: bir Co-NSDAPA kompleks oluştururlar, karmaşık organik kirleri çıkarmak için buzlu aseton ile yıkayın ve güçlü asit eklemek için NSDAPA ile Co2 + tepki (gibi H2yüzden4 veya HCl) için NSDAPA yeniden oluşturmak için karmaşık.

Bu iletişim kuralı NSDAPA sentezi ve arıtma için evrensel bir yöntem açıklanır. PH3 fosfor kaynağı olarak geleneksel NSDAPA sentetik yöntemiyle ile karşılaştırıldığında, bizim yöntem düşük toksisite, hafif reaksiyon koşulları, kolay arıtma ve büyük ölçekli üretim için potansiyel avantajları vardır. Bu yöntem ince dialkylphosphinic asitler performansını ayarlamak için bir yol sunar. Diğer organofosfor asit extractants gibi P204, P507 ve Cyanex 272 gibi NSDAPA da hydrometallurgy eğe çıkarma ve nadir toprak iyonları, demir dışı metaller, nadir metaller, aktinitleriayrılması için kullanılabilir. NSDAPA sentetik bizim yöntem bu sınıf extractants ile potansiyel ayırma sistemleri bir dizi keşfetmek mümkün kılar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa gerek yok.

Acknowledgments

Bu eser Ulusal Doğa Bilim Vakfı Çin (21301104), orta üniversiteler (FRF-TP-16-019A3) ve devlet anahtar laboratuvar, Kimya Mühendisliği (SKL-ChE-14A04) için temel araştırma fonu tarafından desteklenmiştir.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
2,3-dimethyl-1-butene Adamas Reagent Co., Ltd. Molecular formula: C6H12, purity ≥99%
diisobutylene Shanghai Aladdin Bio-Chem Technology Co., LTD Molecular formula: C8H16, purity 97%
acetic acid Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. Molecular formula: C2H4O2, purity ≥99.5%
di-tert-butylnperoxide Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. Molecular formula: C8H18O2, purity ≥97.0%
tetrahydrofuran Beijing Chemical Works Molecular formula: C4H8O, purity A.R.
ethyl ether Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. Molecular formula: C4H10O, purity ≥99.7%
ethyl acetate Xilong Chemical Co., Ltd. Molecular formula: C4H8O2, purity ≥99.5%
acetone Beijing Chemical Works Molecular formula: C3H6O, purity ≥99.5%
sodium hydroxide Xilong Chemical Co., Ltd. Molecular formula: NaOH, purity ≥96.0%
concentrated sulfuric acid Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. Molecular formula: H2SO4, purity 95-98%
hydrochloric acid Beijing Chemical Works Molecular formula: HCl, purity 36-38%
sodium chloride Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. Molecular formula: NaCl, purity ≥99.5%
anhydrous magnesium sulfate Tianjin Jinke Institute of Fine Chemical Industry Molecular formula: MgSO4, purity ≥99.0%

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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. 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). Clean Technol Envir. 18 (6), 1961-1970 (2016).
  4. Hereijgers, J., et al. Separation of Co(II)/Ni(II) with Cyanex 272 using a flat membrane microcontactor: Stripping kinetics study, upscaling and continuous operation. Chem Eng Res Des. 111, 305-315 (2016).
  5. Lee, M. S., Banda, R., Min, S. H. Separation of Hf(IV)-Zr(IV) in H2SO4 solutions using solvent extraction with D2EHPA or Cyanex 272 at different reagent and metal ion concentrations. Hydrometallurgy. 152, 84-90 (2015).
  6. Noori, M., Rashchi, F., Babakhani, A., Vahidi, E. Selective recovery and separation of nickel and vanadium in sulfate media using mixtures of D2EHPA and Cyanex 272. Sep Purif Technol. 136, 265-273 (2014).
  7. Li, X. B., et al. Thermodynamics and mechanism of vanadium(IV) extraction from sulphate medium with D2EHPA, EHEHPA and CYANEX 272 in kerosene. Trans Nonferrous Met Soc China. 22 (2), 461-466 (2012).
  8. Das, D., et al. 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. Hydrometallurgy. 152, 129-138 (2015).
  9. Baba, A. A., et al. Extraction of copper from leach liquor of metallic component in discarded cell phone by Cyanex (R) 272. JESTEC. 11 (6), 861-871 (2016).
  10. Du, R. B., et al. Microwave-assisted synthesis of dialkylphosphinic acids and a structure-reactivity study in rare earth metal extraction. RSC Adv. 5 (126), 104258-104262 (2015).
  11. Du, R. B., et al. alpha, beta-Substituent effect of dialkylphosphinic acids on anthanide extraction. RSC Adv. 6 (61), 56004-56008 (2016).
  12. Wang, J. L., Xu, S. X., Li, L. Y., Li, J. Synthesis of organic phosphinic acids and studies on the relationship between their structure and extraction-separation performance of heavy rare earths from HNO3 solutions. Hydrometallurgy. 137, 108-114 (2013).
  13. Hino, A., Nishihama, S., Hirai, T., Komasawa, I. Practical study of liquid-liquid extraction process for separation of rare earth elements with bis (2-ethylhexyl) phosphinic acid. J Chem Eng Jpn. 30 (6), 1040-1046 (1997).
  14. Ju, Z. J., et al. Synthesis and extraction performance of di-decylphosphinic acid. Chin J Nonferrous Met. 20 (11), 2254-2259 (2010).
  15. Li, L. Y., et al. Dialkyl phosphinic acids: Synthesis and applications as extractant for nickel and cobalt separation. Trans Nonferrous Met Soc China. 20, 205-210 (2010).
  16. Wang, J. L., et al. Solvent extraction of rare earth ions from nitrate media with new extractant di-(2,3-dimethylbutyl)-phosphinic acid. J Rare Earths. 34 (7), 724-730 (2016).
  17. Hu, W. X. Synthesis and properties of di-tertiary alkylphosphinic acids. Chem J Chin Univ-Chin. 15 (6), 849-853 (1994).
  18. Wang, J. L., Chen, G., Xu, S. M., Li, L. Y. Synthesis of novel nonsymmetric dialkylphosphinic acid extractants and studies on their extraction-separation performance for heavy rare earths. Hydrometallurgy. 154, 129-136 (2015).
  19. Wang, J. L., Xie, M. Y., Wang, H. J., Xu, S. M. Solvent extraction and separation of heavy rare earths from chloride media using nonsymmetric (2,3-dimethylbutyl)(2,4,4'-trimethylpentyl)phosphinic acid. Hydrometallurgy. 167, 39-47 (2017).
  20. Menoyo, B., Elizalde, M. P., Almela, A. Determination of the degradation compounds formed by the oxidation of thiophosphinic acids and phosphine sulfides with nitric acid. Anal Sci. 18 (7), 799-804 (2002).
  21. Darvishi, D., et al. Synergistic effect of Cyanex 272 and Cyanex 302 on separation of cobalt and nickel by D2EHPA. Hydrometallurgy. 77, 227-238 (2005).

Tags

Kimya sorunu 128 Nonsymmetric dialkylphosphinic asit sentez yüksek saflıkta serbest radikal ek tepki yöntemi
Yüksek saflıkta Nonsymmetric Dialkylphosphinic asit Extractants sentezi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wang, J., Xie, M., Liu, X., Xu, S.More

Wang, J., Xie, M., Liu, X., Xu, S. Synthesis of High Purity Nonsymmetric Dialkylphosphinic Acid Extractants. J. Vis. Exp. (128), e56156, doi:10.3791/56156 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter