ОСНОВНОЙ АЦЕТАТ МЕДИ ФОРМУЛЫ Cu(OH)(CHCOO) И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2025 года по МПК C07F1/08 C07C51/41 C07C53/10 A61K33/34 C09D17/00 

Изобретение относится к химии соединений меди - основному ацетату меди (II) новой формулы Cu(CH3COO)2⋅Cu(OH)2 и способу его получения и может быть использовано, например, в химической промышленности при производстве высококачественных художественных красок /1/ и в фармацевтической промышленности для выпуска лекарственных средств, способствующих заживлению кожи после термических, химических и лучевых ожогов, а также для лечения ран, порезов, обморожений и других поражений кожи с одновременным обезболивающим эффектом /2/.

Известны и охарактеризованы следующие соединения основного ацетата меди общей формулы xCu(CH3COO)2⋅yCu(OH)2⋅zH2O, где x, y, z:

1) x=2, y=1, z=5. Твердое вещество бирюзового цвета. Получают добавлением по каплям 3 мл NH3 с концентрацией 24 масс. % при перемешивании к подогретому до температуры 70°C 0.65 М раствору ацетата меди (содержащему 11.7 г Cu(CH3COO)2⋅H2O в 88.3 г деионизированной воды) в течение 8 мин. Выпадающий осадок бирюзового цвета отфильтровывают. Маточный раствор удаляют двукратным суспендированием осадка в холодной деионизированной воде с температурой менее 4°C с последующей промывкой холодным этанолом с температурой менее 4°C и сушкой при комнатной температуре /3-5/.

2) x=1, y=3, z=2. Бледно-голубой осадок. Получают по следующей методике: 6.0 г Cu(CH3COO)2⋅H2O растворяют в 100 г деионизированной воды при комнатной температуре до концентрации ацетата меди 0.30 М. При перемешивании добавляют 5.3 мл водного раствора NH3 с концентрацией 24 масс. %. Выделяющийся осадок отфильтровывают /1, 4, 5/.

3) x=1, y=4, z=3. Твердое вещество бирюзового цвета. После выпадения бледно-голубого осадка по методике 2 продолжают добавление водного раствора NH3 с концентрацией 24 масс. %. При этом осадок растворяется. К полученному раствору добавляют 106 г 0.30 М раствора ацетата меди (II) до образования желеобразного осадка. Через 48 часов выдерживания при комнатной температуре бирюзовый осадок концентрируется на дне реакционного сосуда. Его отфильтровывают, промывают холодной водой и сушат на воздухе /3, 4/.

4) x=1, y=2, z=0. Твердое вещество голубого цвета. Известны два способа синтеза /3, 4/:

- после отделения фильтрацией бирюзового осадка, получаемого по методике 1 для соединения 2-1-5, маточную жидкость выдерживают в герметичном полипропиленовом сосуде при 60°С. Через два дня начинается формирование голубого осадка. Через 6 дней заметное количество твердого вещества высаживается на дне сосуда, которое отфильтровывают, промывают холодной водой и сушат на воздухе.

- используют взаимодействие гидроокиси меди с ацетатом меди (II). Для этого сначала получают свежеприготовленный Cu(OH)2 добавлением по каплям водного раствора NH3 с концентрацией 24 масс. % к 0.15 М раствору CuCl2, полученному растворением CuCl2⋅2H2O в деионизированной воде при температуре менее 25°С. Осаждение ведут в течение часа, затем осадок отфильтровывают, промывают от маточного раствора холодной водой и сушат при комнатной температуре. Не позднее 24 часов готовят смеси добавлением 0.5 г Cu(OH)2 к 50 г 0.35 М раствора ацетата меди (II), или 0.5 г Cu(OH)2 к 50 г 0.15 М раствора ацетата меди (II), или 0.5 г Cu(OH)2 к 50 г 0.35 М раствора ацетата меди (II), или 0.5 г Cu(OH)2 к 200 г 0.05 М раствора ацетата меди (II). Приготовленные таким образом смеси помещают в герметичные полипропиленовые сосуды и выдерживают при (60 (1)°С в термостате в течение 40 дней. Получаемую твердую фазу отфильтровывают, промывают холодной водой и сушат при комнатной температуре.

5) x=1, y=1, z=5. Твердое вещество сине-зеленого цвета. При получении такого основного ацетата меди по методике /1, 4, 7/ выделены, по меньшей мере, 5 соединений, отличающихся по цветовой гамме и кристаллической структуре /1/.

Наиболее близким по внешнему виду и химическому составу (отсутствие координированной воды) к новому соединению 1-1-0 относится соединение 1-2-0, получаемое способом 4 и отличающееся по пространственной структуре, типу кристаллической решетки, ИК и КР спектрам.

Задачей изобретения является получение основного ацетата новой формулы Cu(CH3COO)2⋅Cu(OH)2.

Поставленная задача достигается тем, что основной ацетат меди новой формулы Cu(CH3COO)2⋅Cu(OH)2, отличающийся от приведенных выше соединений по составу и структуре, получают по следующей методике.

Моногидрат ацетата меди (II) Cu(CH3COO)2⋅H2O смешивают с гидрокарбонатом натрия NaHCO3 в мольном соотношении 1:1.2 и перетирают. Полученную смесь добавляют порциями к ограниченному объему деионизированной воды в мольном соотношении реагентов и воды 1:1.2:11.

Основной ацетат меди формулы Cu(CH3COO)2⋅Cu(OH)2 образуется при взаимодействии моногидрата ацетата меди (II) и гидрокарбоната натрия в ограниченном объеме воды в результате бурной реакции с выделением углекислого газа CO2:

2Cu(CH3COO)2⋅H2O+2NaHCO3→Cu(CH3COO)2⋅Cu(OH)2↓+2CO2↑+2NaCH3COO+2H2O.

Получаемую таким образом твердую массу измельчают, отделяют от нее растворимые в воде соединения двукратной декантацией деионизированной водой в соотношении компонентов 1:6 (по массе) с последующей фильтрацией и сушкой целевого продукта при 35-40°С в течение 24 часов.

Предлагаемое техническое решение, позволяющее получить основной ацетат меди (II) формулы Cu(CH3COO)2⋅Cu(OH)2 голубого цвета, кардинально отличается по методике приготовления, используемых для этого реагентов и проиллюстрировано следующими графическими материалами:

Фиг. 1. 3D-структуры: А - заявляемый основной ацетат меди (II) формулы Cu(CH3COO)2·Cu(OH)2 (соединение 1-1-0); B - прототип: соединение 1-2-0 /3, 4/.

Фиг. 2. Дифрактограмма и параметры кристаллической решетки заявляемого основного ацетата меди (II) формулы Cu(CH3COO)2·Cu(OH)2 (соединение 1-1-0) в сравнении с известными в литературе соединениями /3/: (а) - соединение 1-3-2; (b) - соединение 2-1-5; (с) - соединение 1-2-0 (прототип).

Фиг. 3. ИК и КР спектры: вверху - заявляемый основной ацетат меди (II) формулы Cu(CH3COO)2⋅Cu(OH)2 (соединение 1-1-0); внизу - соединение 1-2-0 (прототип) /3, 4/.

Фиг. 4 - Результаты дифрактометрического исследования основного ацетата меди формулы Cu(CH3COO)2·Cu(OH)2 (соединение 1-1-0).

Фиг. 5 - Основные частоты колебаний в ИК и КР спектрах основного ацетата меди формулы Cu(CH3COO)2·Cu(OH)2.

Ниже приведен пример осуществления предлагаемого способа получения основного ацетата формулы Cu(CH3COO)2·Cu(OH)2.

Пример. Смесь 50 г моногидрата ацетата меди (II) и 25.2 г гидрокарбоната натрия перетирают в фарфоровой ступке. Смесь небольшими порциями добавляют к 50 мл деионизированной воды в стакане вместимостью 1000 мл для предотвращения потерь реакционной массы из-за сильного вспенивания. Образующуюся твердую массу перетирают. Полученный продукт содержит 39-40% масс. нерастворимого в воде основного ацетата меди (II) и растворимых в воде 24-25% масс. ацетата меди (II), 22-23% масс. ацетата натрия, 12-13% масс. гидрокарбоната натрия. Для выделения основного ацетата меди формулы Cu(CH3COO)2·Cu(OH)2 к 50 г полученного продукта в стакане на 500 мл прибавляют 300 мл деионизированной воды комнатной температуры, перемешивают в течение 15-20 мин, декантируют после отстаивания, добавляют еще 300 мл деионизированной воды, перемешивают в течение 5-10 мин и вновь декантируют. Осадок отделяют фильтрованием и сушат при 35-40°С в течение 24 часов. Выход целевого продукта в виде порошка голубого цвета составляет 24% масс.

Основной ацетат меди формулы Cu(CH3COO)2·Cu(OH)2, его структура и способ получения подтверждены результатами ИК, КР спектроскопического, дифрактометрического исследования (фиг.1-5) и химического анализа.

Содержания меди:

найдено, % масс.- 44.62±1.12

рассчитано, % масс.- 45.71

Список использованных источников

1. D. A. Scott, Y. Taniguchi and E. Koseto, Rev. Conserv., 2001, 2, 73-91.

2. Патент 2106150. РФ. Заявл.02.03.1994. Опубл. 10.03.1998.

3. G. Rahn-Koltermann, D. H. Buss, R. Fuchs and O. Glemser, Z. Naturforsch., B: Anorg. Chem. Org. Chem., 1991, 46, 1020-1024.

4. S. Bette, R.K. Kremer, G. Eggert, C. C. Tangc, R.E. Dinnebier Dalton Trans., 2017, 46, 14847.

5. T. D. Chaplin, R. J. H. Clark and D. A. Scott, J. Raman Spectrosc., 2006, 37, 223-229.

6. N. Kozai, H. Mitamura, H. Fukuyama, F. Esaka, S. Komarneni, J. Mater. Res., 2005, 20, 2997-3003.

7. F. Schweizer and B. Muehlethaler, Farbe Lack, 1968, 74, 1159-1173.

Изобретение относится к химии соединений меди, а именно к способу получения основного ацетата меди (II) новой формулы Cu₂(OH)₂(CH₃COO)₂. Способ включает взаимодействие моногидрата ацетата меди (II) с гидрокарбонатом натрия в ограниченном объеме деионизированной воды в мольном соотношении реагентов и воды 1:1,2:11, измельчение получаемой твердой массы с последующей двукратной декантацией деионизированной водой при соотношении компонентов 1:6 по массе, фильтрацию и сушку получаемого продукта при 35-40°С в течение 24 часов. Полученный предложенным способом основной ацетат меди может быть использован в химической промышленности при производстве высококачественных художественных красок и в фармацевтической промышленности для выпуска лекарственных средств, способствующих заживлению кожи после термических, химических и лучевых ожогов, а также для лечения ран, порезов, обморожений и других поражений кожи с одновременным обезболивающим эффектом. 5 ил., 1 пр.

Способ получения основного ацетата меди формулы Cu₂(OH)₂(CH₃COO)₂ взаимодействием моногидрата ацетата меди (II) с гидрокарбонатом натрия в ограниченном объеме деионизированной воды в мольном соотношении реагентов и воды 1:1,2:11, измельчением получаемой твердой массы с последующей двукратной декантацией деионизированной водой при соотношении компонентов 1:6 по массе, фильтрацией и сушкой полученного продукта при 35-40°С в течение 24 часов.