Способ получения комплексных полииодоиодатов кобальта или никеля Советский патент 1988 года по МПК C01B7/13 

О9

о ел

4

Изобретение относится к способам получения полииодоиодатов катионных комплексов кобальта и никеля, кото- i рые обладают сравнительно высокой, часто анизотропной электропроводное ;тью и могут использоваться, например IB качестве: рабочего тела датчиков ;температуры, давления, направления I и т.п.

I Цель изобретения увеличение I выхода продукта, повышение содержания I основного вещества в нем и сокраще- Iиие продолжительности процесса. j Изобретение основано на явлении I управляемой стабилизации полииодо- иодатной цепочечной структуры,образу™ ющейся в жидкой фазе, с помощью комп- лексообразующих реагентов, служащих лигандами комплексов кобальта или никеля. При взаимодействии иодидов кобальта и никеля с иодом в реакцион- ной смеси происходит образование по- лииодоиодатных цепей, причем ввиду I низкой устойчивости кристаллической решетки полииодоиодатов аквакомплек - сов кобальта или никеля последние обладают низкой температурой плавле™ ния и находятся при комнатной темнеющие колебаниям fJjl для карбамидных и Я- ацетамидных производных.

Пример 1, 4,2 г кристалло ) ги,црата иодида никеля NiJ,j при комнатной температуре смешивают при растирании в ступке с 5,1 г кристаллического иода. После образования в ступке раствора-расплава туда же вносят 6,0 г кристаллического карбамида и еще раз тщательно перемешивают. Молярное соотношение иодид кинеля - иод - карбамид составляет 1:2:10. Через несколько (5-10) секунд кристаллизуется продаж т в виде мелких непрозрач«ых кристаллов красно-коричневого цвета. Продукт выдерживают на воздухе в течение суток (до постоянной массы). Выход продукта 14,0 г (98,6%), содержание основного вещества, NiJ -10L 2J2 (L - карбамид), составляет. 99,5%. Индивидуальность продукта подтверждена данными хими- :ческого и рентгенофазового анализа.

Пример 2. 3,5г кристаллогидрата иодида кобальта CoJj 2Н20 смешивают с 5,1 г иода и 6,0 г карбамида, как описано в примере 1 . Продукт кристаллизуется в виде мелких непро-

Изобретение относится к способам получения полииодоиодатов катионных комплексов кобальта и никеля, которые находят применение в качестве рабоче- го тела датчиков температуры, давления и пр. Кристаллогидрат иодида никеля NiJi бНгО или кобальта CoJg 2HgO при комнатной температуре смешивают при растирании в ступке с кристалли, ческим иодом. После образования .в ступке раствора-расплава туда же вног сят кристаллический карбамид или ацетамид и еще раз тщательно перемешивают. Молярное соотношение иодид Ni(Co) - иод - карбамид составляет 1:2:10, при использовании ацетамида это соотношение составляет 1;4;4. Через 5-10 с кристаллизуется продукт в виде мелких непрозрачных кристаллов: Ni(Co)Jj OL-2Jj (L - карбамид), Ni(Co)Jg4L-4Jg (L - ацетамид). Изобретение позволяет увеличить выход продукта с 60-80 до 95,5-98,635, повысить содержание основного вещества в продукте с 97-99 до 99,5-99,7% и сократить продолжительность процесса с 7-10 до 1 сут. Продукт обладает электропроводностью 2,5-10 - 1,9к хЮ , что на 1-2 порядка выше, чем в прототипе. 2 табл. W

ратуре в зсидком состоянии. Гомогенноезо зрачных кристаллов фиолетово-коричневого цвета. Выход продукта 13,8 г (97,0%), содержание основного вещесостояние способствует образованию в реакционной смеси однородного про-у дукта при последующем введении соединения - лиганда комплекса.

ства, CoJ lOL-ZJg (L-карбамид), составляет 99,7%. Индивидуальность продукта подтверждена данными химического и рентгенофазового анализа.

35

2

40

45

В составе полученных соединений содержатся комплексные катионы MLXj (X 6 для L-карбамид, X 4 для L- ацетамид), где лиганды карбамид, ацетамид координированы центральным атомом (комплексообразователем, Со или Ni) через атом кислорода (это подтверждено данными ИК-спектроско- пии в области 400-3000 см : в ИК- спектрах комплексных соединений наблюдается смещение полос поглощения валентных колебаний карбонильной группы ( ), указьшающее на наличие координации через атом кислорода), и комплексные анионы, содержащие в случае карбамидных производных три атома иода (Jj) пять атомов иода в случае ацетамидных производных (jj). Наличие полииодоиодат- анионов в составе комплексов подтверждается данными исследования ИК-спек- тров в области 50-200 см и спектров комбинационного рассеяния, где при- . сутствуют полосы поглощения, отвеча-

50

35

40

45

.

50

ства, CoJ lOL-ZJg (L-карбамид), составляет 99,7%. Индивидуальность продукта подтверждена данными химического и рентгенофазового анализа.

Пример 3. 4,2г кристаллогидрата иодида Hi-желя NiJg 6H O смешивают с 10,2 г иода и 2,4 г ацетами- да, как описано в примере 1. Молярное соотношение иодид никеля - иод - ацетамид составляет 1:4:4. Продукт крис. таллизуется в виде мелких непрозрачных кристаллов черного цвета, Вькод продукта 15,0 г (95,5%), содержание основного вещества, NiJ2-4L 4J2 (L- ацетамид), составляет 99,6%. Индивидуальность продукта подтверждена данными химического и рентгенофазово- го анализа.

Пример 4. 3,5г кристалло гидрата иодида кобальта CoJ смешивают с 10,2 г иода и 2,4 г ацет амида, как описано в примере 1. Продукт кристаллизуется в виде мелких непрозрачных кристаллов черного цвета. продукта 15,1 г (96,2%), содержание основного вещества, CoJg- 4L 4J2 (L-ацетамид), составляет 99,7%. Инди-

видуальность продукта подтверждена данными химического и рентгенофазово- го анализа.

В табл. приведены сравнительные данные по выходу, содержанию основного вещества в продукте и продолжительности процесса по данному спосо бу и прототипу,

В табл. 2 приведены свойства комп лексных полииодоиЪдатов кобальта и- никеля.

Изобретение позволяет увеличить выход продукта с 60-80% до 95,5- 98,6%, повысить содержание основного вещества в продукте с 97 -99% до 99,5- 99,7% и сократить продолжительнсгсть процесса с 7-10 до 1 сут. Продукт полученный по данному способу, обладает электропроводностью на 1-2 порядка выше, чем полученный по спосоNiJg IOL-2J L-карбамид

99,5

CoJ 10L-2J2 L-карбамид

99,7

AL 4J L-ацетамид

99,6

4L-4Jj, L-ацетамид

99,7

Прототип NiL,j, L-этилендиамин

97-991,0-3,0 60-80 7-10lO -

13054

бу-прототипу и может использоваться как рабочее тело датчиков разного назначения,

Формула изобретения

Способ получения комплексных поли- иодоиодатов кобальта или никеля путем взаимодействия иодсодержащего соединения кобальта или никеля с ио дом, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода продукта, повышения содержания основного вещества в нем и сокращения продолжительности процесса, взаимодействию подвергают твердый иодид кобальта или никеля, который в смеси с иодом растирают до гомогенного состояния, а затем в смесь вводят карбамид или ацетамид.

Таблиц

0,9.10

.-S

2,5-10

-4

1,4-10

-5

1,9-10

.-

1421

1421

Инконгруэнтно растворимое 2,15

Инконгрузнтно растворимое 2,52

41-4J L-ацетамид 1564

То же

NiJ 4L 4Je

L-ацетамид 1564

I

Таблица 2

105,9 107,4

Нет данных То же