1,3-Ди-н-амил-2-имидазолидинтион в качестве экстрагента благородных металлов и способ его получения Советский патент 1992 года по МПК C07D233/02 

Изобретение относится к химическим соединениям, конкретно к 1,3-ди-н-амил-2- амидазолидинтиону, который может быть использован в качестве экстрагента благородных металлов - золота и некоторых металлов платиновой группы.

Известны структурные аналоги 1,3-ди- алкилпроизводные-2-имидазолидинтиона и способ их получения путем обработки соответствующих N, м -диалкилпроизводных этилендиамина сероуглеродом в спиртовой среде с последующим нагреванием для удаления сероводорода

Известны аналоги по свойству, которые используются для экстракционного группового концентрирования благородных металлов, такие, как М-октиланилин, дифенилтиомочевина, 2-октиламинопири- дин Однако данные экстрагенты труднодоступны, недостаточно эффективны, малоселективны

Известен триоктиламин (ТОА), который используется для концентрирования благородных металлов Однако известный экстрагент не обладает достаточной эффективностью и селективностью, а также проявО

.N

8

ляет восстановительные свойства по отношению к золоту, (III).

Целью изобретения является расширение ассортимента экстрагентов, обладающих высокой экстракционной способностью по отношению к некоторым благородным металлам.

Поставленная цель достигается синтезом 1,3-диалкил-2-имидазолидинтиона. Способ получения 1,3-ди-н-амил-2-имида- золидинтиона заключается в том, что 2-ими- дазолидинтион подвергают взаимодействию со стехиометрическим количеством н-амилбромида в присутствии щелочи - гидроокиси калия в среде диметилсульфок- сида при 20 - 50°С. Экстракцию проводят обработкой (энергичным перемешиванием) солянокислых растворов, содержащих золото и некоторые металлы платиновой группы, равным объемом раствора реагента в хлороформе при комнатной температуре.

П р и м е р 1. 1,3-ди-н-амил-2-имидазо- лидинтион синтезирован впервые, К раствору 10,2 г (0,1 моля) 2-имидазолидинтиона в 20 мл диметилсульфоксида добавляют 11,2 г (0,22 моля) едкого кали и 28,7 мл (0,2 моля) амилбромида (молярное соотношение 1:2) и смесь перемешивают при комнатной температуре (20 - 25°С) 15 ч (7 - 8 ч в сутки), разбавляют 100 мл воды, экстрагируют трижды по 50 мл хлороформом, экстракт промывают дважды по 50 мл воды, сушат безводным сульфатом магния, отгоняют растворитель, а остаток перегоняют в вакууме. Получают 9,1 г (37,2%) 1,3-ди-н-амил-2- имидазолидинтиона с 1кип 165 - 170°С (3 мм Нэ), по20 1,4950. d420 0,9595.

Найдено, %:С 64,20; Н 10,71, N 11,57; S 12,80.

С1зН2б№5.

Вычислено, %: С 64,46; Н 10,74; N11,57; S 13,22.

П р и м е р 2. Аналогично примеру 1 реакцию проводят при нагревании при 50°С в течение 6 ч, получают 9,1 г (37,2%) 1,3-ди- н-амил-2-имидазолидинтиона.

П р и м е р 3. Извлечение золота (III) и металлов платиновой группы из аналитических растворов. К 5 мл 0,1 моль/л солянокислого раствора, содержащего по 0,01 моль/л палладия (Н), платины (IV) и золота (III), добавляют 5 мл (0,2 моль/л) раствора реагента в хлороформе и производят экстракцию в течение 1 мин. Разделение фаз практически мгновенное и четкое. Третьей фазы не образуется. За одну ступень экстракции данные металлы извлекаются на 100%.

П р и м е р 4. Отделение золота (III), палладия (II) и платины (IV) от родия (III) из

аналитических растворов К 5 мл 0,1 моль/л солянокислого раствора, содержащего по 0,01 моль/л палладия (II), золота (III), платины (IV) и родия (III), прибавляют 5 мл 0,2

моль/л раствора реагента в хлороформе и экстрагируют в течение 5 мин. Фазы разделяют. За одну ступень экстракции степень извлечения золота (III), палладия (II) и платины (IV) не менее 99,8%. Фактор разделения

0 данных металлов от родия (III) составляет 5 104.

П р и м е р 5. Экстракционное концентрирование золота (III), палладия (II), платины (IV). иридия (IV) и рутения (III) из аналитиче5 ских растворов. К 5 мл 0,1 моль/л солянокислого раствора, содержащего по 0,01 моль/л золота (III), палладия (II), платины (IV), иридия (IV), и 0,001 моль/л рутения (III), прибавляют 5 мл Oi2 моль/л раствора реа0 гента в хлороформе и экстрагируют в течение 30 мин После разделения фаз анализ показал, что за одну ступень экстракции извлечение всех данных металлов в органическую фазу не менее 99,9%. Образование

5 третьей фазы не наблюдалось.

П р и м е р 6. Экстракционное отделение золота (III), палладия (II), платины (IV) и иридия (IV) от сопутствующих металлов. К 5 мл 0,1 моль/л солянокислого раствора, содер0 жащего по 0,01 моль/л золота (III), палладия (II), платины (IV) и иридия (IV), а также по 15 г/л меди (II), железа (III), кобальта (II) и никеля (II), прибавляют 5 мл 0,2 моль/г раствора 1,3-ди-н-амил-2-имидазолидинтиона в хло5 реформе и фазы перемешивают в течение 30 мин. После расслаивания фазы разделяют. Анализ показал, что после одной ступени экстракции извлечение золота (III) и платиноидов в органическую фазу составля0 ет не менее 99,9% Содержание остальных компонентов в водной фазе (меди, железа, никеля, кобальта) не изменилось.

Пример. Сравнение экстракционной способности 1,3-ди-н-амил-2-имидазоли5 динтиона и три-н-октиламина СТОА) по отношению к золоту (III), палладию (II), платине (IV), иридию (IV)n цветным металлам. Аналитический раствор, содержащий по 0,01 моль/л золота (III), палладия (II), платины (IV)

0 и иридия (IV), а также по 15 г/л железа (III), кобальта (II), никеля (II) и меди (II), имеющий кислотность по соляной кислоте 0,1 моль/л, помешают в делительную воронку в количестве 5 мл, добавляют 5 мл 0,2 моль/л реаген5 та в хлороформе и экстрагируют в течение 15 мин. После расслаивания фазы разделяют и водную фазу анализируют на содержание компонентов. Аналогичные операции проведены при экстракции этого же аналитического раствора 0,2 моль/л раствором

ТОА в хлороформе. Данные по извлечению компонентов раствора предлагаемым реагентом и ТОА приведены в таблице (однократная ступень экстракции).

Таким образом, предлагаемый экстра- гент позволяет проводить высокоэффективное и экспрессное извлечение золота (III), палладия (II), платины (IV) и иридия (IV) из солянокислых растворов. При этом практически полное извлечение данных металлов и их глубокое отделение от сопутствующих неблагородных металлов возможно за одну ступень экстракции. В результате применения 1,3-ди-н-амил-2-имидазолидинтиона крайне упрощается процесс экстракции благодаря отсутствию предварительных операций, которые характерны для известных экстрагентов. Используемый в заявляемом способе экстрагент практически нерастворим в водной фазе, разделение фаз мгновенное и четкое. Особо следует отметить, что восстановления золота (III) во

всех случаях не отмечалось даже при длительном выдерживании экстрактов. Формула изобретения 1. 1,3-Ди-н-амил-2-имидазолидинтион формулы I

HlfCc

„c5-NyN-c5Hu

10

в качестве экстрагента благородных металлов.

2. Способ получения 1,3-ди-н-амил-2имидазолинтиона, отличающийся тем, что, 2-имидазолидинтион подвергают взаимодействию со стехиометрическим количеством н-амилбромида в присутствии щелочи в среде диметилсульфоксида при 20 - 50°С.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве щелочи используется гидроокись калия.

Изобретение касается замещенных . имидазолина, в частности получения 1,3-ди- н-амил-2-имидазолидинтиона, который может быть использован в качестве экстрагента благородных металлов. Цель - создание нового способа получения более эффективного соединения указанного класса. Синтез ведут реакцией 2-имидазолидин- тиона со стехиометрическим количеством н-амилбромида в присутствии щелочи (КОН) в среде диметилсульфоксида при 20 - 50°С Выход37,2% т.кип 165-170°С 3 мм рт.ст., брутто ф-ла Ci3H2eN2S. Новое вещество обеспечивает высокоэффективное извлечение золота (3+), палладия (2+), платины (4+) и иридия (4ь) (почти 100%-ное) за одну ступень экстракции, причем экстрагент практически не растворим в воде и разделение фаз происходит мгновенно и четко. 2 с,и 1 з.п. ф-лы, 1 та б л

Значение коэффициентов распределения благородных и

сопутствующих металлов при извлечении ТОА 1,3-ди-намил-2-имидазолидинтионом

Через 2-3 ч из экстракта выпадает металлическое золото.