@ -Карбоксиундециловый эфир 1-оксил-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4-ксантогеновой кислоты в качестве флотореагента для изучения процесса флотации несульфидных минералов Советский патент 1987 года по МПК C07D211/94 B03B5/28 

о

113

Изобретение относится к химическому соединению, конкретно к S-карбок- сиундециловому эфиру 1-оксил-2,2,6,6- тетраметилпиперидин-4-ксантогеновой кислоты формулы I

СНоСН

Х%-о-( ,

. S-lCH Jio-COOH 1Щ LH-j(1

используемого в качестве флотореаген- та для изучения процесса флотации несульфидных минералов.

Цель изобретения - поиск в ряду пиперидиновых соединений спин-меченой жирной кислоты, позволяющей изучать процесс флотации несульфидных минералов.

Пример 1. Синтез S-карбокси- улдецилового эфира-1-оксил-2,2,6,6тетраметилпиперидин-4-ксантогеноБойкислоты.

Навеску 0,53 г (0,002 моль) 11- бромундекановой кислоты растворяют в 5 мл ацетона и добавляют раствор 0,63 г (0,0022 моль) 2,2,6,6-тетра- метилпиперидин-1-оксил-4-ксантогена- та калия в 10 мл ацетона. После сливания растворов реакционная смесь начинает мутнеть и выпадает осадок КВг. Для того, чтобы реакция прошла до конца смесь оставляют на ночь

89,6 93,0 92,3 93,2

89,5 93,2

18,4 23,9 27,6 43,9 64,1

O

3932

(18 ч). Затем ацетон удаляют на водяной бане (t: 45° C), остаток растворяют в бензоле, фильтруют и полученный раствор промывают в делительной 5 воронке вначале 5%-ным раствором тиосульфата натрия для удаления сле- доз молекулярного брома, затем несколько раз водой, подкисленной НС1 до ,5. Б случае образования плохо разделяющейся эмульсии добавляют хлористый аммоний. Промытый бензольный раствор фильтруют, бензол упаривают на водяной бане (). Получено (0,79 г (92% от теории) целевоТо продукта рубиново красного густого масла, которое при хранении в холодильнике превращается в воскообразный продукт.

Вычислено, %: С 58,3; Н 8,85.

Найдено, %: С 58,18; Н 8,96.

Спектр ЭПР: ,0 Э;

N -15±1,0 Э; ,005+0,001.

Флотационные свойства реагента I в сравнении с олеиновой кислотой и жирнокислотными собирателями микробиологического происхождения (ли- пиды гриба Blakeslea trispora) пред- ставлены в табл. 1. Флотацию минера0

5

0

лов (навеска 1 г, крупность 0,2+ +0,07А мм) проводят в лабораторной флотомашине, объем камеры 20 см. Время перемешивания с реагентами 3 мин, время флотации 3 мин.

Т а б л и ц а 1

Реагент I

3,5

8,8

7,3

4,5

26,9 27,8 42,8 57,6 72,2

, 3,72

66,7 87,2 89,4 87,8 87,8

89,3

На основании изучения флотационных свойств с учетом парамагнетизма реагент I можно использовать в качестве модельного соединения при изучении механизма взаимодействия жир- нокислотных собирателей с поверхностью несульфидных минералов методом ЭПР. Применение I позволяет количественно определять сорбцию реагента на поверхности минералов и его форму.

С ростом концентрации реагента I

интенсивность спектров ЭПР сорбированного реагента на поверхности минералов увеличивается. Путем сопоставления интенсивности спектров ЭПР сорбированного реагента с калибровочным графиком можно определить количество закрепившегося собирателя. Применение реагента I позволяет изуПродолжение табл.1

чать сорбцию реагентов непосредственно на минералах флотационной крупности, что является преимуществом перед ИК-спектроскопией, где необходимо применять минералы крупностью менее 5 мкм.

Реагент I можно также исполь эо- вать в качестве спинового зонда. В этом случае удается определить форму закрепления д,иамагнитного собирателя типа олеиновой кислоты, липидов на поверхности минералов. -Определение формы закрепления диамагнитного собирателя заключается в нахождении частоты вращения нитроксильного радикала соединения I, сорбированного на поверхности минерала из раствора смеси диамагнитного собирателя и соединения I и сопоставления ее значения с калибровочным графиком. Частоту вращения рассчитывают по формуле

Ч

6,65ьН+( -1)

с;

где АН - ширина компоненты спектра расположенной в слабом поле, Э; I- - интенсивность крайних

компонентов триплетного спектра, расположенных в слабом и сильном полях со ответственно.

Калибровочный график строят -по зависимости частоты вращения нитро- ксильного радикала соединения (I), найденной из спектров ЭПР смесей жирных кислот с их солями Ва, Са, Sr от состава данных смесей. При приготовлении данных смесей берут различные количества молей жирных кислот (от О до 100) и их солей (от 100 до 0) и в эти смес и добав- .дяют равное количество реагента 1- 2,310 моль.

Пример2. Навеску минерала 250 мг крупность 0,074 мм обрабаты- вают 5 мл раствора соединения (l) концентрацией 100 мг/л в течение 5 мин в стеклянном стаканчике на манитной мешалке. Затем раствор декантируют, удаляя избыток реагента I, незакрепившегося на минерале, и проводят обработку 5 мл раствора липи- дов концентрацией от 300 до 5000 мг После обработки минерала реагентами его переносят на бумажный фильтр, промывают дистиллированной водой (25 мл) и сушат на воздухе. Спектры ЭПР регистрируют в стеклянной ампуле диаметром 6 мм на радиоспектрометре R3-1306. По спектрам ЭПР рас- считывают частоту вращения нитрок- сильного радикала соединения (I) и сравнивают с калибровочным графиком Полученные результаты приведены в табл. 2.

Составитель И.Бочарова Редактор И.Сегляник ТехредН.Глущенко Корректор И.Эрдейи

Заказ 1865/24 Тираж 372 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Таблица2

Таким образом, из приведеннных данных видно, что S-карбоксиундеци- ловый эфир-1-ОКСИЛ-2,2,6,6-тетра- метилпиперидин-4-ксантогеновой кислоты может найти применение для изучения механизма взаимодействия жир- нокислотных собирателей с поверхностью несульфидных минералов в процессе флотации.

Форм ула изобретени

S-карбоксиундециловый эфир I-OKT сил-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4- ксантогеновой кислоты формулы

снгснз , о-ъ1(Уо-

/ S-1CH2 10-COOH Шз СЩ

в качестве флотореагента для изучения процесса флотации несульфидных минералов.

Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к S-карбоксиундециловому эфиру 1-ок- СШ1-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4- ксантогеновой кислоты (ЭКК), который используется в качестве флоторе- агента для изучения процесса флота,ции несульфидных минералов. Цель создание в ряду пиридиновых соединений спин-меченой жирной кислоты, позволяющей изучать процесс флотации несульфидных минералов. Синтез ЭКК ведут из 11-бромундекановой кислоты и 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-ок- сил-4-ксантогената калия в среде ацетона (вьщержка 18 ч). Затем ацетон отгоняют (45°С), остаток растворяют в бензоле, фильтруют и полученный раствор промывают 5%-ным раствором тиосульфата натрия и водой, подкисленной НС1 до рН 3,5. Выход 92%. При- менение ЭКК позволяет количественно определить сорбцию флотореагента на поверхности минералов и его форму, причем с ростом, концентрации реагента интенсивность спектров ЭПР увеличивается. Сопоставление с калибровочным графиком дает возможность определить количество закрепившегося собирателя на минералах флотационной крупности, что не удается с помощью ИК-спектроскопии, где крупность должна быть 5 мкм. 2 табл. i (Л оо