RU2271362C2 - Способ получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(ii) - Google Patents
Способ получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(ii) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2271362C2 RU2271362C2 RU2004116653/04A RU2004116653A RU2271362C2 RU 2271362 C2 RU2271362 C2 RU 2271362C2 RU 2004116653/04 A RU2004116653/04 A RU 2004116653/04A RU 2004116653 A RU2004116653 A RU 2004116653A RU 2271362 C2 RU2271362 C2 RU 2271362C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- hydroxyethane
- acid
- diphosphonic acid
- aqueous solution
- Prior art date
Links
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 101
- DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N Etidronic acid Chemical compound OP(=O)(O)C(O)(C)P(O)(O)=O DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 73
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 57
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 33
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 24
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims description 15
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- -1 tetrafluoroborate Chemical compound 0.000 claims description 12
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 11
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 11
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 11
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 9
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 6
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 6
- KERTUBUCQCSNJU-UHFFFAOYSA-L nickel(2+);disulfamate Chemical compound [Ni+2].NS([O-])(=O)=O.NS([O-])(=O)=O KERTUBUCQCSNJU-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims description 5
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N hydrogen thiocyanate Natural products SC#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M Thiocyanate anion Chemical compound [S-]C#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N acetic acid;nickel Chemical compound [Ni].CC(O)=O.CC(O)=O MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940077388 benzenesulfonate Drugs 0.000 claims description 3
- SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-M benzenesulfonate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940078494 nickel acetate Drugs 0.000 claims description 3
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-M sulfamate Chemical compound NS([O-])(=O)=O IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ALDOUWLIYKWJTN-UHFFFAOYSA-N fluoro(dioxido)borane;nickel(2+) Chemical compound [Ni+2].[O-]B([O-])F ALDOUWLIYKWJTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 12
- 239000010891 toxic waste Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract 1
- 150000002903 organophosphorus compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 5
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 5
- 241000080590 Niso Species 0.000 description 4
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 4
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002152 aqueous-organic solution Substances 0.000 description 3
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- KKNZXUHBWLPUFN-UHFFFAOYSA-N (1-hydroxy-1-phosphonoethyl)phosphonic acid;hydrate Chemical compound O.OP(=O)(O)C(O)(C)P(O)(O)=O KKNZXUHBWLPUFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical class N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 2
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- BAERPNBPLZWCES-UHFFFAOYSA-N (2-hydroxy-1-phosphonoethyl)phosphonic acid Chemical compound OCC(P(O)(O)=O)P(O)(O)=O BAERPNBPLZWCES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGNSMKDDFAUGFT-UHFFFAOYSA-N 4,4-dimethyl-2-phenyl-5h-1,3-oxazole Chemical compound CC1(C)COC(C=2C=CC=CC=2)=N1 UGNSMKDDFAUGFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020366 ClO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N Disodium Chemical class [Na][Na] QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001302239 Mycobacterium tuberculosis complex Species 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- OWAQXCQNWNJICI-UHFFFAOYSA-N benzene;chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl.C1=CC=CC=C1 OWAQXCQNWNJICI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001804 chlorine Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- PYRZPBDTPRQYKG-UHFFFAOYSA-N cyclopentene-1-carboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CCCC1 PYRZPBDTPRQYKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XQRLCLUYWUNEEH-UHFFFAOYSA-N diphosphonic acid Chemical compound OP(=O)OP(O)=O XQRLCLUYWUNEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 150000004761 hexafluorosilicates Chemical class 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Chemical class 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 108010028309 kalinin Proteins 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Chemical class 0.000 description 1
- 150000002763 monocarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- LAIZPRYFQUWUBN-UHFFFAOYSA-L nickel chloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Cl-].[Cl-].[Ni+2] LAIZPRYFQUWUBN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- OGKAGKFVPCOHQW-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O OGKAGKFVPCOHQW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- AIYYMMQIMJOTBM-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) acetate Chemical compound [Ni+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O AIYYMMQIMJOTBM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VREKOANFTOTBCM-UHFFFAOYSA-L nickel;nickel(2+);carbonate;tetrahydrate Chemical compound O.O.O.O.[Ni].[Ni].[Ni+2].[O-]C([O-])=O VREKOANFTOTBCM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005185 salting out Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к химической технологии фосфорорганических соединений. Способ заключается в том, что бис(1-гидроксиэтан-1,1-ди-фосфонат(1-)) никеля(II) получают путем добавления к водному раствору, содержащему никель(II) в концентрации 0,1-2,0 моль/л и 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновую кислоту в концентрации 0,2-4,5 моль/л, смешивающегося с водой органического растворителя с последующей кристаллизацией целевого продукта из раствора. Достигаемым техническим результатом способа является получение чистого однородного целевого продукта с высоким выходом, а также утилизация токсичного отхода гальванического производства - отработанного электролита никелирования. 10 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к химической технологии органических соединений, в частности к способу получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-ди-фосфоната(1-)) никеля(II), который является комплексом никеля(II) с 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислотой СН3С(ОН)(РО3Н2)2[C2H8O7P2] состава Ni(C2H7O7P2)2·4H2O. Соединение, получаемое этим способом, может быть использовано для приготовления электролитов гальванического и химического никелирования, для получения других соединений никеля(II) с 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислотой.
Известен способ получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II) состава Ni(C2H7O7P2)2·2H2O в результате взаимодействия ацетата никеля(II) и водного раствора динатриевой соли 1-гидроксиэтан-1,1-ди-фосфоновой кислоты (Коган В.А., Масюк А.А., Сейфулина З.М., Жакова И.В., Школьникова Л.М. Комплексы 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты с Cu2+, Mn2+, Ni2+, Fe3+ // Журнал неорганической химии, 1987, т.32, №8, с.2046). Недостатком этого способа является то, что конкретные условия получения целевого продукта в источнике информации не раскрыты.
Наиболее близким к заявленному способу является способ получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II) состава Ni(C2H7O7P2)2·4H2O, включающий приготовление водного раствора, содержащего никель(II) и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, взаимодействием соли никеля(II) и 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в водной среде, кристаллизацию целевого продукта, отделение осадка от раствора и высушивание осадка (Кушикбаева Б.Х., Митрофанова Н.Д., Мартыненко Л.И. Твердые комплексонаты никеля с оксиэтилиден-дифосфоновой кислотой. Сборник статей «Химия комплексонов и их применение». - Калинин: Из-во КГУ, 1986, с.85. Кушикбаева Б.Х. Синтез, свойства и строение комплексонатов некоторых переходных металлов (Cu, Ni, Co, Mn, Zn) с оксиэтилидендифосфоновой и этилиминодиметилфосфоновой кислотами. Дисс.... канд. хим. наук. - М.: МГУ, 1988). В качестве соли никеля(II) в способе по прототипу используют гидроксокарбонат никеля(II). Способ основан на следующей реакции:
Ni(ОН)2·NiCO3+4C2H8O7P2→2Ni(C2H7O7P2)2+3Н2О+CO2.
Указанную реакцию осуществляют путем взаимодействия основного карбоната никеля(II) и водного раствора 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, взятых в мольном соотношении никель(II): 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновая кислота, равном 1:2, при нагревании и при значении рН, равном 1,0. Недостатком способа по прототипу является невысокий выход целевого продукта, обусловленный его высокой растворимостью в воде, невысокая чистота и однородность целевого продукта, обусловленная особенностями способа его получения.
При создании изобретения ставилась задача увеличить выход бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II), повысить чистоту и однородность целевого продукта, расширить ассортимент материалов, применяемых для получения целевого продукта.
Поставленная задача решается тем, что способ получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II) включает приготовление водного раствора, содержащего никель(II) и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, взаимодействием соли никеля(II) и 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в водной среде, кристаллизацию целевого продукта, отделение осадка от раствора и высушивание осадка. Новым в этом способе является то, что готовят водный раствор с концентрацией никеля(II) 0,1-2,0 моль/л и 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты 0,2-4,5 моль/л и к водному раствору дополнительно прибавляют смешивающийся с водой органический растворитель. В качестве соли никеля(II) желательно использовать соль, выбранную из группы, состоящей из гидроксокарбоната, формиата, ацетата, хлорида, бромида, иодида, сульфата, сульфамата, метансульфоната, бензолсульфоната, хлората, перхлората, нитрата, тиоцианата, тетрафторобората, гексафторосиликата никеля(II). Желательно готовить водный раствор, содержащий никель(II) и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в мольном соотношении, равном предпочтительно 1,0:(1,8-4,5). Для приготовления водного раствора, содержащего никель(II) и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, в качестве источника никеля(II) желательно использовать отход гальванического производства - отработанный электролит никелирования, содержащий в качестве основных компонентов хлорид никеля, борную кислоту, или отработанный электролит никелирования, содержащий в качестве основных компонентов сульфат никеля, хлорид никеля, борную кислоту, или отработанный электролит никелирования, содержащий в качестве основных компонентов хлорид никеля, ацетат никеля, или отработанный электролит никелирования, содержащий в качестве основных компонентов сульфамат никеля, борную кислоту, или отработанный электролит никелирования, содержащий в качестве основных компонентов сульфамат никеля, хлорид никеля, борную кислоту, или отработанный электролит никелирования, содержащий в качестве основных компонентов тетрафтороборат никеля, тетрафтороборную кислоту, борную кислоту. В качестве смешивающегося с водой органического растворителя желательно использовать растворитель, выбранный из группы, состоящей из муравьиной кислоты, уксусной кислоты, ацетона, ацетонитрила, метанола, этанола, пропанола-1, пропанола-2,2-метилпропанола-2, диметилсульфоксида.
Способ получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II) заключается в приготовлении водного раствора, содержащего никель(II) и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, путем растворения в воде растворимой соли никеля(II), например хлорида, нитрата, сульфата, ацетата, и 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты либо в результате реакции гидроксокарбоната никеля(II) с 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислотой в водной среде с последующим прибавлением к указанному водному раствору, смешивающегося с водой органического растворителя, кристаллизации целевого продукта из полученного водно-органического раствора, отделении осадка от раствора известными методами, промывании (при необходимости) осадка растворителем и высушивании осадка.
Способ получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II) основан на реакциях, например:
NiCl2+2C2H8O7P2+4Н2O→Ni(C2H7O7P2)2·4H2O+2HCl
NiSO4+2C2H8O7P2+4Н2O→Ni(C2H7O7P2)2·4H2O+H2SO4
Ni(H2NSO3)2+2C2H8O7P2+4Н2O→Ni(C2H7O7P2)2·4H2O+2Н2NSO3Н
Ni(NO3)2+2C2H8O7P2+4Н2O→Ni(C2H7O7P2)2·4H2O+2НNО3
Ni(OH)2·NiCO3+4C2H8O7P2+5Н2O→2Ni(C2H7O7P2)2·4H2O+CO2
В качестве соли никеля(II) для получения водного раствора бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II) желательно использовать соли, имеющие высокую растворимость в воде: формиат Ni(HCOO)2·2H2O, ацетат Ni(СН3СОО)2·4Н2O, хлорид NiCl2·6H2O, бромид NiBr2·3H2O, иодид NiI2, сульфаты NiSO4·7H2O, NiSO4·6H2O, сульфамат Ni(H2NSO3)2·4H2O, метансульфонат Ni(СН3SO3)2, бензолсульфонат Ni(C6H5SO3)2, хлорат Ni(ClO3)2·6H2O, перхлорат Ni(ClO4)2·6H2O, нитрат Ni(NO3)2·6Н2O, тиоцианат Ni(SCN)2, тетрафтороборат Ni(BF4)2·6H2O, гексафторосиликат NiSiF6·6H2O и некоторые другие соли, которые реагируют с 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислотой в водном растворе в соответствии со схемой:
NiX2+2C2H8O7P2↔Ni(C2H7O7P2)2+2HX,
а также нерастворимый в воде гидроксокарбонат никеля Ni(OH)2·NiCO3, который реагирует с 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислотой в водной среде в соответствии с уравнением реакции:
Ni(OH)2·NiCO3+4C2H8O7P2→2Ni(C2H7O7P2)2+CO2+3H2O.
Для получения однородного бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II) с высоким выходом по никелю(II) и 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоте желательно готовить водный раствор, содержащий никель(II) и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в мольном соотношении, равном 1,0:(1,8-4,5). Из растворов, в которых на 1,0 моль никеля(II) приходится менее 1,8 моль 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, при добавлении органического растворителя могут выпадать соединения никеля(II) с 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислотой состава, отличного от состава целевого продукта. Из растворов, в которых на 1,0 моль никеля(II) приходится более 4,5 моль 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, целевой продукт выделяется с высоким выходом по никелю(II), но его выход по 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоте снижается, что ведет к непроизводительному расходованию этого реагента.
Отработанные электролиты никелирования стали, чугуна, титана, сплавов являются токсичными отходами гальванического производства (ГОСТ СССР 9.305-84. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Операции технологических процессов получения покрытий. - М.: Из-во Госстандарта, 1988, с.67. Кудрявцев Н.Т. Электролитические покрытия металлами. - М.: Химия, 1979, с.276. Садаков Г.А. Гальванопластика. - М.: Машиностроение, 1987, с.77) и подлежат нейтрализации (Смирнов Д.Н., Генкин В.Е. Очистка сточных вод в процессах обработки металлов. - М.: Металлургия, 1989, с.9), что требует значительных материальных затрат. Для получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II) в качестве источника соли никеля(II) можно использовать отработанные растворы гальванического никелирования, содержащие в высоких концентрациях растворимые в воде соли никеля(II), имеющие состав, например:
NiSO4·7H2O 200-330 г/л
NiCl2·6H2O 40-180 г/л
Н3ВО3 25-40 г/л,
или
NiCl2·6H2O 280-320 г/л
Н3ВО3 30-40 г/л,
или
NiCl2·6H2O 120-140 г/л
Ni(СН3СОО)2·4Н2O 100-110 г/л,
или
Ni(H2NSO3)2·4H2O 300-450 г/л
Н3ВО3 25-40 г/л,
или
Ni(BF4)2·6H2O 420-460 г/л
HBF4 3-30 г/л
Н3ВО3 20-40 г/л
Использование в качестве одного из двух реагентов, необходимых для получения целевого продукта, отработанного электролита гальванического никелирования расширяет ассортимент материалов, применяемых для его получения, позволяет не только получить с высоким выходом однородный бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонат(1-)) никеля(II), но и получить дополнительный технический результат - снизить себестоимость получения продукта и утилизировать токсичный отход производства.
Для получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II) с высоким выходом необходимо готовить водный раствор с концентрациями никеля(II) 0,1-2,0 моль/л и 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты 0,2-4,5 моль/л. Из растворов, в которых концентрации реагентов ниже указанных, целевой продукт выделяется с выходом менее 50%. Верхний предел концентраций реагентов ограничивается растворимостью веществ в воде, а также необходимостью получить раствор, который не расслаивается при добавлении органического растворителя.
Бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонат(1-)) никеля(II) очень хорошо растворим в воде, но плохо растворим во многих органических растворителях: углеводородах алифатического и ароматического ряда, хлорпроизводных углеводородов, монокарбоновых кислотах, нитрилах карбоновых кислот, амидах карбоновых кислот, одноатомных спиртах, простых эфирах, сложных эфирах, кетонах и др. По экспериментальным данным при добавлении к водному раствору, содержащему никель(II) и 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновую кислоту, некоторых органических растворителей растворимость бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонат(1-)) никеля(II) значительно снижается за счет эффекта высаливания, что позволяет повысить выход целевого продукта. Органический растворитель, пригодный для получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II), кроме способности смешиваться с водой, должен обладать следующими свойствами: не растворять и не разрушать бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонат(1-)) никеля(II) в растворе и в твердой фазе, иметь кислотную или нейтральную природу, растворять 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновую кислоту, не вызывать образование микрокристаллов или коллоидных частиц бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II). По экспериментальным данным такими свойствами обладают некоторые монокарбоновые кислоты алифатического ряда, одноатомные спирты, нитрилы карбоновых кислот, кетоны с небольшими алкильными радикалами и ряд других веществ, в частности: муравьиная кислота, уксусная кислота, ацетон, ацетонитрил, метанол, этанол, пропанол-1, пропанол-2,2-метилпропанол-2, диметилсульфоксид. В заявленном способе кристаллизация бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II) происходит из разбавленного водно-органического раствора, в результате чего повышается чистота целевого продукта, так как примеси посторонних веществ остаются в растворе и не переходят в осадок. В то же время в способе по прототипу кристаллизация бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II) идет только из концентрированного водного раствора с высокой вязкостью, образующийся целевой продукт захватывает из раствора посторонние вещества и является менее чистым, чем продукт, полученный по заявленному способу. В заявленном способе выделение целевого продукта происходит из разбавленного водно-органического раствора, поэтому кристаллизация бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II) идет с невысокой скоростью, что способствует повышению однородности и кристалличности целевого продукта.
Пример 1 (по прототипу).
11,5 г 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты ТУ 6-09-713-84 марки «ч» растворяют в 50 мл воды, нагревают раствор до температуры 70-80°С и прибавляют 3,44 г гидроксокарбоната никеля(II) ГОСТ 4466-78 марки «ч» (с массовой долей никеля(II) 47,0%) порциями по 0,5 г (новую порцию прибавляют после растворения предыдущей порции). Полученный раствор оставляют для кристаллизации при комнатной температуре. В течение 6 суток кристаллизация не происходит. Вносят в раствор кристаллическую затравку бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II) и оставляют раствор в закрытом сосуде для кристаллизации на 8 суток при комнатной температуре. Осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 40 при пониженном давлении и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 80%.
Найдено, %: С - 8,4; Н - 4,0; Р - 22,0; Ni - 11,2.
Вычислено для Ni(C2H7O7P2)2·4H2O, %: С - 8,88; Н - 4,10; Р - 22,91; Ni - 10,85.
Пример 2.
12,6 г 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты ТУ 6-09-713-84 марки «ч» растворяют в 35 мл воды при комнатной температуре, прибавляют 2,6 г гидроксокарбоната никеля(II) ГОСТ 4466-78 марки «ч» и перемешивают до полного растворения реагента. К полученному раствору прибавляют 70 мл уксусной кислоты ГОСТ 61-75 марки «ч». Раствор оставляют в закрытом сосуде для кристаллизации на 8 суток при температуре 18-20°С. После этого выпавший осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 40 при пониженном давлении. Осадок промывают на фильтре сначала 5 мл 80%-ного водного раствора уксусной кислоты, затем двумя порциями ацетона по 5 мл. Осадок высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход по никелю(II) 85%.
Найдено, %: С - 9,1; Н - 4,0; Р - 23,3; Ni - 10,9.
Вычислено для Ni(C2H7O7P2)2·4H2O, %: С - 8,88; Н - 4,10; Р - 22,91; Ni - 10,85.
ИК спектр, см-1: 3570, 3415, 3200, 1635, 1415, 1150, 1090, 1070, 1025, 940, 820, 655, 568, 480, 465, 435.
Пример 3.
13,4 г моногидрата 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты и 4,7 г гексагидрата хлорида никеля ГОСТ 4038-79 марки «хч» растворяют в 20 мл воды при нагревании до температуры 50-60°С и прибавляют 40 мл уксусной кислоты ГОСТ 61-75 марки «хч». Раствор оставляют в закрытом сосуде для кристаллизации на 25 суток при температуре 22-24°С. Раствор сливают с выпавшего осадка, осадок промывают двумя порциями 50%-ного водного раствора уксусной кислоты по 10 мл, отжимают осадок на бумажном фильтре и высушивают осадок при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 87%.
Найдено, %: С - 8,8; Н - 4,2; Р - 22,6; Ni - 10,7.
ИК спектр, см-1: 3575, 3420, 3205, 1635, 1410, 1150, 1090, 1070, 1030, 945, 825, 655, 565, 485, 465, 440.
Пример 4.
10,1 г моногидрата 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты растворяют в 10,0 мл водного раствора нитрата никеля с концентрацией 1,5 моль/л при нагревании до температуры 60-70°С и прибавляют 25 мл уксусной кислоты ГОСТ 61-75 марки «хч». Раствор оставляют в закрытом сосуде для кристаллизации на 5 суток при температуре 16-18°С. После этого выпавший осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 16 при пониженном давлении, промывают осадок на фильтре сначала двумя порциями 70%-ного водного раствора уксусной кислоты по 3 мл, затем двумя порциями этанола по 5 мл. Осадок высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 98,5%.
Найдено, %: С - 8,9; Н - 4,0; Р - 22,6; Ni - 11,1.
Пример 5.
12,6 г 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты ТУ 6-09-713-84 марки «ч» и 5,0 г тетрагидрата ацетата никеля(II) ТУ 6-09-3848-75 марки «ч» растворяют в 15 мл воды при нагревании до температуры 70-80°С и прибавляют 25 мл уксусной кислоты ГОСТ 61-75 марки «ч». Раствор оставляют в закрытом сосуде для кристаллизации на 4 суток при температуре 23-25°С. Выпавший осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 40 при пониженном давлении, промывают осадок на фильтре тремя порциями этанола по 5 мл. Осадок высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 79%.
Найдено, %: С - 9,2; Н - 4,0; Р - 22,6; Ni - 11,2.
Пример 6.
6,3 г 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты ТУ 6-09-713-84 марки «ч» растворяют в 6,0 мл воды и прибавляют при перемешивании 2,8 г гептагидрата сульфата никеля ГОСТ 4465-74 марки «чда». После растворения вещества к раствору прибавляют 12,0 мл муравьиной кислоты ГОСТ 5848-73 марки «ч» и оставляют раствор в закрытом сосуде для кристаллизации на 4 суток при температуре 20-25°С. Выпавший осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 100 при пониженном давлении, промывают осадок на фильтре двумя порциями 50%-ного водного раствора муравьиной кислоты по 5 мл и высушивают осадок на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 88%.
Найдено, %: С - 8,8; Н - 4,0; Р - 22,5; Ni - 10,9.
Пример 7.
В 10,0 мл отработанного электролита гальванического никелирования с концентрацией сульфата никеля 182 г/л, хлорида никеля 25 г/л, борной кислоты 25 г/л растворяют 8,6 г 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты ТУ 6-09-713-84 марки «ч» и прибавляют 40 мл уксусной кислоты марки «ч». Вносят в раствор кристаллическую затравку бис(1-гидрокси-этан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II). Раствор оставляют в закрытом сосуде для кристаллизации на 6 суток при температуре 20-25°С. После этого выпавший осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 40 при пониженном давлении, промывают осадок на фильтре сначала двумя порциями 70%-ного водного раствора уксусной кислоты по 3 мл, затем тремя порциями пропанола-2 по 3 мл. Осадок высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 97%.
Найдено, %: С - 8,6; Н - 3,9; Р - 22,9; Ni - 11,0.
Пример 8.
В 10,0 мл отработанного электролита гальванического никелирования с концентрацией сульфата никеля 179 г/л, хлорида никеля 26 г/л, борной кислоты 24 г/л растворяют 8,8 г 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты ТУ 6-09-713-84 марки «ч» и прибавляют 10,0 мл ацетона ГОСТ 2603-79 марки «ч». Раствор оставляют в закрытом сосуде для кристаллизации на 9 суток при температуре 18-20°С. Раствор сливают с осадка, осадок промывают двумя порциями 50%-ного водного раствора ацетона по 5 мл.
Осадок отжимают на бумажном фильтре и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 75%.
Найдено, %: С - 8,7; Н - 4,0; Р - 22,6; Ni - 11,2.
Пример 9.
В 10,0 мл отработанного электролита гальванического никелирования с концентрацией хлорида никеля 73 г/л, ацетата никеля 75 г/л растворяют 6,2 г 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты ТУ 6-09-713-84 марки «ч» и прибавляют при перемешивании 40 мл уксусной кислоты ГОСТ 61-75 марки «ч». Вносят в раствор кристаллическую затравку бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II). Раствор оставляют в закрытом сосуде для кристаллизации на 11 суток при температуре 19-22°С. Выпавший осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 16 при пониженном давлении, промывают на фильтре тремя порциями 70%-ного водного раствора уксусной кислоты по 3 мл. Осадок высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 98%.
Найдено, %: С - 8,5; Н - 3,9; Р - 22,7; Ni - 11,0.
ИК спектр, см-1: 3570, 3420, 3205, 1635, 1410, 1150, 1095, 1070, 1025, 945, 820, 655, 567, 480, 460, 435.
Пример 10.
В 10,0 мл отработанного электролита гальванического никелирования с концентрацией сульфамата никеля(II) 351 г/л, борной кислоты 15 г/л растворяют 10,3 г 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты ТУ 6-09-5372-87 марки «ч» и прибавляют 50 мл этанола ГОСТ 18300-87. Через 2 часа раствор фильтруют, а в фильтрат вносят кристаллическую затравку бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II). Раствор оставляют в закрытом сосуде для кристаллизации на 7 суток при температуре 23-26°С. Выпавший осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 40 при пониженном давлении, промывают на фильтре двумя порциями этанола по 5 мл и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 95%.
Найдено, %: С - 9,3; Н - 3,0; Р - 23,2; Ni - 11,6.
Пример 11.
В 10,0 мл нагретого до температуры 80-90°С отработанного электролита гальванического никелирования с концентрацией сульфамата никеля(II) 326 г/л, хлорида никеля 13 г/л, борной кислоты 30 г/л, лаурилсульфата натрия 0,1 г/л растворяют 8,8 г 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты ТУ 6-09-5372-87 марки «ч». Суспензию оставляют на 2 часа при температуре 0-2°С и фильтруют через стеклянный фильтр при пониженном давлении. К фильтрату прибавляют 2 мл воды и 45 мл уксусной кислоты ГОСТ 61-75 марки «ч». Вносят в раствор кристаллическую затравку бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II). Раствор оставляют в закрытом сосуде для кристаллизации на 2 суток при температуре 22-25°С. Выпавший осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 40 при пониженном давлении, промывают на фильтре тремя порциями 60%-ного водного раствора уксусной кислоты по 3 мл. Осадок высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 98%.
Найдено, %: С - 9,9; Н - 3,8; Р - 23,2; Ni - 11,5.
Пример 12.
В 10,0 мл отработанного электролита гальванического никелирования с концентрацией тетрафторобората никеля(II) 298 г/л, тетрафтороборной кислоты 4,5 г/л, борной кислоты 25 г/л растворяют при температуре 60-70°С 8,1 г 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты ТУ 6-09-5372-87 марки «ч». К полученному раствору при перемешивании прибавляют 45 мл 80%-ного водного раствора уксусной кислоты ТУ 6-09-07-1716-95. Раствор оставляют в закрытом сосуде для кристаллизации на 10 суток при температуре 5-7°С. Выпавший осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 40 при пониженном давлении, промывают осадок на фильтре тремя порциями 70%-ного водного раствора уксусной кислоты по 5 мл и высушивают осадок на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 93%.
Найдено, %: С - 8,9; Н - 4,0; Р - 23,1; Ni - 11,3.
Полученный в примерах 2-12 бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонат(1-)) никеля(II) представляет собой мелкокристаллическое вещество зелено-желтого цвета. Это комплексное соединение хорошо растворимо в воде, водных растворах аммиака и минеральных кислот, немного растворимо в муравьиной кислоте, глицерине, диметилсульфоксиде, плохо растворимо в уксусной кислоте, этиловом, пропиловом, бутиловом спиртах, диметилформамиде, диоксане, тетрагидрофуране, хлороформе, тетрахлориде углерода, гексане, бензоле. Бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонат(1-)) никеля(II) устойчив при хранении на воздухе при комнатной температуре; при нагревании постепенно теряет кристаллизационную воду.
Приведенные примеры 1-12 показывают, что способ по изобретению позволяет получить чистый бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонат(1-)) никеля(II) состава Ni(C2H7O7P2)2·4H2O с более высоким выходом, чем по прототипу. Совпадение результатов элементного анализа, ИК спектров (примеры) и порошковых рентгенограмм (таблица) препаратов, полученных в различных условиях в примерах 2, 3, 9, свидетельствует об однородности полученного целевого продукта. На рентгенограммах порошков препаратов бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II) (таблица) имеется большое число рефлексов, что говорит о высокой закристаллизованности полученного целевого продукта. При осуществлении способа по изобретению в качестве дополнительного технического результата удается утилизировать токсичный отход гальванического производства - отработанный электролит никелирования - и тем самым снизить затраты на охрану окружающей среды и снизить себестоимость целевого продукта.
| Таблица 1. Рентгенограммы порошков бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонатов(1-)) никеля(II) Ni(C2H7O7P2)2·4H2O, полученных в различных условиях (дифрактометр ДРОН-3М, излучение СоКα, Fe-фильтр) |
|||||
| Условия получения | |||||
| Пример 2 | Пример 3 | Пример 9 | |||
| d, |
I, % | d, |
I, % | d, |
I, % |
| 10.65 | 100 | 10.65 | 100 | 10.65 | 100 |
| 7.86 | 95 | 7.85 | 85 | 7.85 | 85 |
| 7.10 | 40 | 7.13 | 25 | 7.10 | 25 |
| 5.75 | 15 | 5.73 | 8 | 5.74 | 10 |
| 5.32 | 6 | 5.31 | 3 | 5.32 | 5 |
| 5.04 | 20 | 5.03 | 8 | 5.04 | 12 |
| 4.94 | 18 | 4.97 | 8 | 4.95 | 11 |
| 4.20 | 10 | 4.19 | 5 | 4.20 | 8 |
| 4.01 | 9 | 4.01 | 2 | 4.00 | 5 |
| 3.92 | 50 | 3.91 | 25 | 3.91 | 30 |
| 3.57 | 5 | 3.56 | 2 | 3.57 | 4 |
| 3.28 | 15 | 3.29 | 8 | 3.28 | 8 |
| 3.25 | 30 | 3.24 | 15 | 3.24 | 22 |
| 3.19 | 25 | 3.18 | 8 | 3.18 | 15 |
| 3.00 | 40 | 3.00 | 25 | 2.99 | 25 |
| 2.881 | 10 | 2.877 | 8 | 2.880 | 9 |
| 2.768 | 3 | 2.766 | 2 | 2.766 | 2 |
| 2.695 | 30 | 2.692 | 15 | 2.693 | 15 |
| 2.650 | 25 | 2.649 | 14 | 2.648 | 15 |
| 2.598 | 12 | 2.602 | 10 | 2.600 | 9 |
| 2.527 | 6 | 2.526 | 2 | 2.527 | 3 |
| 2.376 | 20 | 2.373 | 11 | 2.374 | 15 |
| 2.308 | 3 | 2.307 | 2 | 2.305 | 2 |
| 2.247 | 3 | 2.245 | 2 | ||
| 2.166 | 4 | 2.165 | 3 | 2.163 | 3 |
| 2.101 | 3 | 2.099 | 2 | 2.096 | 2 |
| 2.013 | 4 | 2.012 | 2 | 2.010 | 3 |
| 1.960 | 7 | 1.960 | 6 | 1.958 | 6 |
| 1.913 | 5 | 1.910 | 4 | 1.908 | 4 |
| 1.869 | 3 | 1.869 | 2 | 1.867 | 2 |
| 1.823 | 3 | 1.820 | 2 | 1.818 | 2 |
| 1.753 | 3 | 1.753 | 2 | 1.752 | 2 |
| 1.700 | 5 | 1.700 | 4 | 1.699 | 4 |
| 1.666 | 4 | 1.667 | 3 | ||
| 1.640 | 4 | 1.640 | 2 | 1.639 | 3 |
| 1.584 | 5 | 1.583 | 4 | 1.579 | 4 |
| Условные обозначения: d - межплоскостные расстояния, I - относительные интенсивности отражений. | |||||
Claims (11)
1. Способ получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(II), включающий приготовление водного раствора, содержащего никель(II) и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, взаимодействием соли никеля(II) и 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в водной среде, кристаллизацию целевого продукта, отделение осадка от раствора и высушивание осадка, отличающийся тем, что готовят водный раствор с концентрацией никеля(II) 0,1-2,0 моль/л и 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты 0,2-4,5 моль/л и к водному раствору дополнительно прибавляют смешивающийся с водой органический растворитель.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве соли никеля(II) используют соль, выбранную из группы, состоящей из гидроксокарбоната, формиата, ацетата, хлорида, бромида, иодида, сульфата, сульфамата, метансульфоната, бензолсульфоната, хлората, перхлората, нитрата, тиоцианата, тетрафторобората, гексафторосиликата никеля(II).
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что готовят водный раствор, содержащий никель(II) и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в мольном соотношении, равном 1,0:(1,8÷4,5).
4. Способ по п.1,отличающийся тем, что для приготовления раствора, содержащего никель(II) и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, в качестве источника соли никеля(II) используют отход гальванического производства - отработанный электролит никелирования.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что используют отработанный электролит никелирования, содержащий в качестве основных компонентов хлорид никеля, борную кислоту.
6. Способ по п.4, отличающийся тем, что используют отработанный электролит никелирования, содержащий в качестве основных компонентов сульфат никеля, хлорид никеля, борную кислоту.
7. Способ по п.4, отличающийся тем, что используют отработанный электролит никелирования, содержащий в качестве основных компонентов хлорид никеля, ацетат никеля.
8. Способ по п.4, отличающийся тем, что используют отработанный электролит никелирования, содержащий в качестве основных компонентов сульфамат никеля, борную кислоту.
9. Способ по п.4, отличающийся тем, что используют отработанный электролит никелирования, содержащий в качестве основных компонентов сульфамат никеля, хлорид никеля, борную кислоту.
10. Способ по п.4, отличающийся тем, что используют отработанный электролит никелирования, содержащий в качестве основных компонентов тетрафтороборат никеля, тетрафтороборную кислоту, борную кислоту.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве смешивающегося с водой органического растворителя используют растворитель, выбранный из группы, состоящей из муравьиной кислоты, уксусной кислоты, ацетона, ацетонитрила, метанола, этанола, пропанола-1, пропанола-2, 2-метилпропанола-2, диметилсульфоксида.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004116653/04A RU2271362C2 (ru) | 2004-06-01 | 2004-06-01 | Способ получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(ii) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004116653/04A RU2271362C2 (ru) | 2004-06-01 | 2004-06-01 | Способ получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(ii) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004116653A RU2004116653A (ru) | 2005-11-10 |
| RU2271362C2 true RU2271362C2 (ru) | 2006-03-10 |
Family
ID=35865232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004116653/04A RU2271362C2 (ru) | 2004-06-01 | 2004-06-01 | Способ получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(ii) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2271362C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2363666C2 (ru) * | 2007-07-30 | 2009-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | Способ окислительного разложения аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в водном растворе |
-
2004
- 2004-06-01 RU RU2004116653/04A patent/RU2271362C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КОГАН В.А., МАСЮК А.А. и др. Журнал неорг. химии. 1987, т.32, № 8, с.2046. КУШИКБАЕВА Б.Х. и др. Химия комплексонов и их применение. Калинин, изд. КГУ, 1986, с.85. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2363666C2 (ru) * | 2007-07-30 | 2009-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | Способ окислительного разложения аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в водном растворе |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004116653A (ru) | 2005-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Busch et al. | Complexes Derived from Strong Field Ligands. XV. The Formation of Trinuclear Complexes by Coördination of Tris (β-mercaptoethylamine)-cobalt (III) to Metal Ions | |
| WO2007087434A2 (en) | Method for the production of copper and zinc mono-and bi-metallic imidazolates | |
| Krešáková et al. | Heteroleptic complexes of Ni (II) with 2, 2′-bipyridine and benzoato ligands. Magnetic properties of [Ni (bpy)(Bz) 2] | |
| WO2011066934A1 (de) | Nicht hygroskopische übergangsmetallkomplexe, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung | |
| RU2271362C2 (ru) | Способ получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) никеля(ii) | |
| CZ297703B6 (cs) | Oxaliplatina s nízkým obsahem doprovodných necistot a zpusob její výroby | |
| Risi et al. | The coordination chemistry of sulfonyl-substituted thioureas towards the d8 metal centres platinum (II), palladium (II), nickel (II) and gold (III) | |
| Grirrane et al. | Thiodiacetate cobalt (II) complexes: Synthesis, structure and properties | |
| JPS60258193A (ja) | モノ‐、ジ‐またはトリスルホン化トリアリールホスフインの四級アンモニウム塩、およびその製法 | |
| EP3653633B1 (en) | Methionine-metal chelate and production method thereof | |
| Rice et al. | A structural study of dithizone coordination chemistry | |
| Inagaki et al. | Organometallic ionic liquids from half-sandwich Ru (II) complexes with various chelating ligands | |
| RU2384564C2 (ru) | Способ получения дигидрата оксалата кобальта (ii) | |
| Beckmann et al. | Dicobalt (II) complexes of a triazolate-containing Schiff-base macrocycle: synthesis, structure and magnetism | |
| RU2224763C2 (ru) | Способ получения бис (1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) меди (II) | |
| RU2287532C1 (ru) | Способ получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) цинка(ii) | |
| RU2230069C2 (ru) | Способ получения бис (1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-))кобальта (ii) (варианты) | |
| Hosokawa et al. | Ionic liquids from cationic palladium (II) chelate complexes: preparation, thermal properties, and crystal structures | |
| Purdy et al. | Synthesis, crystal structure, and reactivity of alkali and silver salts of sulfonated imidazoles | |
| Bernardi et al. | Cadmium-substitution promoted by nucleophilic attack of [Ni30C4 (CO) 34 (CdX) 2] 6−(X= Cl, Br, I) carbido carbonyl clusters: Synthesis and characterization of the new [H7− nNi32C4 (CO) 36 (CdX)] n−(X= Cl, Br, I; n= 5, 6, 7) polycarbide | |
| US3981782A (en) | Electroplating of gold and gold compounds therefor | |
| RU2310610C2 (ru) | Способ получения гексагидрата сульфата никеля-аммония | |
| CA2547275A1 (en) | Platinum(ii) complexes, preparation and use | |
| RU2535834C2 (ru) | Способ получения фосфатов никеля(ii)-аммония | |
| RU2579107C1 (ru) | Способ получения моногидрата фосфата меди(+2)-аммония из отходов производства |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100602 |