Изобретение относится к неорганической химии, а именно к получению тиокомплексов элементов VII группы, в частности к способу получения тетратиорената тетраэтиламмония.
Тетратиоренаты могут быть использованы в качестве исходных соединений для получения различных полиядерных гомо- и гетерометаллических серусодержащих комплексов рения и катализаторов на их основе.
Известен способ получения тетратиорената тетрабутиламмония [(n-Bu4N)ReS4] заключающийся в следующем: растворяют оксид рения (VII) Re2O7 в аммиаке, через раствор пропускают сероводород, добавляют гидроксид калия (КОН) и кипятят. Образовавшуюся смесь фильтруют в раствор бромида тетрабутиламмония, выпавший осадок отфильтровывают. Выход целевого продукта 20% [1]
Недостатками способа являются: низкий выход целевого продукта, большой расход реагентов (до 2 л аммиака на 2 г Re2O7), использование Re2O7 дорогостоящего и неустойчивого на воздухе вследствие высокой гигроскопичности вещества.
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения тетратиорената тетраэтиламмония. Тетраэтиламмоний бромистый растворяют в метальном растворе полисульфида аммония и вводят Re2O7. Смесь нагревают, затем отфильтровывают осадок, а фильтрат оставляют в закрытом сосуде под аргоном. Через 1-2 дня выпавшие кристаллы отфильтровывают. Выход целевого продукта составляет 71% [2]
Недостатками способа являются: сложность проведения способа из-за использования неустойчивого на воздухе Re2O7, необходимость проведения процесса в инертной атмосфере, трудоемкость процесса, требующего много времени для приготовления метанольного раствора полисульфида аммония, так как для его получения необходим тщательно осушенный метанол и сухие аммиак и сероводород. Кроме того, раствор полисульфида берется в большом избытке и неизрасходованную часть полисульфида приходится гасить, что представляет сложность в утилизации отходов, получаемых при проведении данного способа.
Задачей изобретения является создание простого, технологичного способа, позволяющего получать продукт с практически количественным выходом и при этом использовать доступные реагенты, не требующие предварительной очистки и устойчивые на воздухе, проводить процесс с меньшим количеством реагентов и многократным использованием маточного раствора, что весьма важно для экологии и утилизации отходов.
Задача решается тем, что тетратиоренат тетраэтиламмония получают взаимодействием производного тетраэтиламмония с полисульфидом аммония и ренийсодержащим реагентом в среде растворителя с последующим выделением целевого продукта, в качестве производного тетраэтиламмония используют гидроокись тетраэтиламмония, в качестве ренийсодержащего реагента используют перренат аммония и процесс ведут в водно-аммиачно-спиртовой среде путем последовательной обработки перрената аммония в аммиачно-этанольном растворе водными растворами гидроокиси тетраэтиламмония и полисульфида аммония, и последующего пропускания сероводорода в реакционную массу, полученный в результате реакции целевой продукт отфильтровывают, а маточный раствор возвращают в начало процесса.
Отличительными от прототипа признаками являются: использование вместо Re2O7 простого реактива перрената аммония, растворение перрената аммония в водном аммиачно-этанольном растворе, введение водных растворов гидроокиси тетраэтиламмония и полисульфида аммония, пропускание через реакционную смесь сероводорода, многократное использование маточного раствора, т.е. возвращение маточного раствора в начало процесса.
Это позволяет упростить способ и повысить выход целевого продукта до 95-96% что особенно важно, учитывая высокую стоимость рения.
В качестве исходного реагента используют перренат аммония NH4ReO4 так как эта соль хорошо растворима в аммиачно-этанольной смеси и легкодоступна. Растворение соли в аммиачно-этанольном растворе, с одной стороны, позволяет достаточно быстро и полностью без нагревания растворять исходную соль, а, с другой, этанольная среда позволяет избежать образования оксотиокомплексов, которые загрязнили бы получаемый продукт.
Использование аммиачного раствора способствует растворению перрената аммония и служит образованию сульфида аммония при пропускании сероводорода H2S.
Введение гидроокиси тетраэтиламмония [(C2H5)4NOH] обусловлено тем, что он является реагентом, содержащим катион (С2Н5)4N+ для получения целевого продукта, доступным и устойчивым при хранении, что позволяет проводить реакции при обычных условиях и дает возможность не загрязнять реакционную смесь посторонними ионами, так как при замещении NH
Использование маточного раствора возможно вследствие того, что в ходе реакции расходуется NH4ReO4 (твердое вещество), H2S (газ) и (C2H5)4NOH (водный раствор). Все остальные реагенты служат средой для образования (C2H5)4NReS4. Таким образом, в маточный раствор добавляется водный раствор (C2H5)4NOH, однако его количество (≈5 мл) практически не меняет объем маточного раствора. Количество вводимого перрената аммония определяется его растворимостью, а введение гидроокиси тетраэтиламмония идет с избытком для полноты прохождения реакции.
Пропускание сероводорода через маточный раствор связано с образованием сульфида в аммиачно-этанольном растворе и замещением кислорода в ReO
Таким образом, использование маточного раствора позволяет улучшить экологию, сократить расход реагентов и утилизацию отходов. Выход продукта по предлагаемому способу 95-96%
Промышленная применимость иллюстрируется примерами.
Способ осуществляют следующим образом.
К раствору перрената аммония в смеси аммиак-этанол добавляют гидроокись тетраэтиламмония, полисульфид аммония и в течении 5 мин через реакционную смесь пропускают сероводород. После этого реакционную смесь оставляют на сутки, выпавший осадок тетратиорената тетраэтиламмония отделяют фильтрованием, промывают, сушат. Получившийся продукт мелкокристаллический осадок темно-фиолетового цвета. Выход целевого продукта 95-96%
П р и м е р 1. 2 г перрената аммония растворяли в 30 мл водного раствора аммиака и 10 мл 30%-ного раствора гидроокиси тетраэтиламмония. К раствору добавляли этанол, несколько миллилитров полисульфида аммония и насыщали раствор сероводородом в течение 5 мин. Через 24 ч выпавший осадок отфильтровывали, промывали этанолом, эфиром и сушили в вакууме. Получено 3,15 г (С2Н5)4NReS4. Выход 95,2%
Найдено, С 22,0; Н 4,6; N 3,14; S 29,1; Re 41,0.
Для С8Н20NReS4 вычислено, С 21,6; H 4,5; N 3,15; S 28,9; Re 41,9.
ИК-спектр, νRe-S 482 см-1.
Данные рентгено-фазового анализа хорошо согласуются с литературными данными, полученными для монокристалла [2]
П р и м е р 2. 1,8 г перрената аммония растворяли в 30 мл водного раствора аммиака и 10 мл 30%-ного раствора гидроокиси тетраэтиламмония. К раствору добавляли этанол, несколько миллилитров полисульфида аммония и насыщали раствор сероводородом в течение 5 мин. Через 24 ч выпавший осадок отфильтровывали, промывали этанолом, эфиром и сушили в вакууме. Получено 2,85 г (C2H5)4NReS4. Выход 95,6%
К маточному раствору добавляли 1 г перрената аммония. Полученный раствор насыщали сероводородом в течение 5 мин. Через 24 ч выпавший осадок отфильтровывали. Получено 1,6 г продукта. Выход 96%
П р и м е р 3. К маточному раствору, полученному по примеру 2, добавляли 2,2 г перрената аммония и 5 мл гидроокиси тетраэтиламмония. Полученный раствор насыщали сероводородом 5 мин. Через 24 ч осадок отфильтровывали. Получено 3,5 г продукта. Выход 95,9%
Способ позволяет получать тетратиоренат тетраэтиламмония, который может быть использован для получения полиядерных тиокомплексов рения и катализаторов на их основе.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ И ОЧИСТКИ РЕНИЯ ИЗ РАСТВОРОВ ОТ ПЕРЕРАБОТКИ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ | 2010 |
|
RU2437836C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИС-БЕТА-ДИКЕТОНАТОВ РЕДКИХ ПЛАТИНОВЫХ МЕТАЛЛОВ | 1996 |
|
RU2105719C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,5-БИС(П-НИТРОФЕНИЛ)ПИРИМИДИНА | 1992 |
|
RU2041212C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕТА-ДИКЕТОНАТОВ РОДИЯ (III) И ИРИДИЯ (III) | 1996 |
|
RU2105008C1 |
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ТИОМОЧЕВИНЫ | 1992 |
|
RU2027705C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕРКАПТАНОВ, СОДЕРЖАЩИХ ФРАГМЕНТЫ ПРОСТРАНСТВЕННО ЗАТРУДНЕННОГО ФЕНОЛА | 2000 |
|
RU2184727C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N,N'-БИС(3-ТРИАЛКИЛСИЛИЛПРОПИЛ)- ИЛИ N,N'-БИС(3-ТРИАЛКОКСИСИЛИЛПРОПИЛ)ТИОКАРБАМИДОВ | 1994 |
|
RU2074187C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛОВЫХ ЭФИРОВ О- ИЛИ П-НИТРОФЕНОЛОВ | 1993 |
|
RU2084444C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСИЛАПАТИТА КАЛЬЦИЯ | 1996 |
|
RU2098350C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3,28-ДИСУЛЬФАТА БЕТУЛИНА | 2011 |
|
RU2461561C1 |
Использование: в неорганической химии и для получения тиокомплексов элементов VII группы, в частности для получения тетратиорената тетраэтиламмония, которые могут найти применение в органическом синтезе. Сущность изобретения: в способе, включающем растворение исходных веществ и их взаимодействие в спиртовом растворе, перренат аммония растворяют в аммиачно-этанольном растворе, затем последовательно вводят водные растворы гидроокиси тетраэтиламмония и полисульфида аммония и через реакционную смесь пропускают сероводород, осадок отфильтровывают, а маточный раствор возвращают в начало процесса. Выход 96%. 1 з. п. ф-лы.
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Inorg.Chem, 1985, v.24, p.4635-4642 | |||
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
A.Muller and its | |||
Chimia, 1986, v.40, N 2, р.50-52. |
Авторы
Даты
1996-03-27—Публикация
1992-10-21—Подача