Способ получения пентакарбонила железа

ооэооас,н "я.О П И"С" А Н И Е 1111724447ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ мф,":.Ф -,-.Ф ЪФ сударствзииый комит СССР1) Дополнительное к авт. свпд-ву 8 (21) 268026 Б/23-26 22) Заявлено 31,10 1) М. Кл присоединением заявки) Приоритет убликовано 30,03.80, Бюллетень1 та опубликования описания 30,03.80 53) УДК 661.87(72) Авторы изобретения Семененко, Э. 3. Фоки 1 а, В, Н, Фокин, С, Л, Т и В. В, Бурнашева Институт новых химических проблем АН ССС(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНТАКАРБОНИ ЖЕЛЕЗА2 15 способствует смерону образования Изобретение относится к области неорганической химии, в частности к способам получения карбонила железа из жслсзосодержащих материалов, используемого в производстве карбонильного железа, которое представляет собой своеобразную модификацию наиболее чистого железа, получаемую химическим методом.Известен способ получения карбонила железа пропусканием окиси углерода над слоем железосодержащего сырья, При этом в качестве последнего используют окисные природные руды железа, гранулированное железо, получаемое с помощью магнитной сепарации отходов железа и содержащее 1,5 - 3% серы в виде РеЯ, железный штейн, представляющий собой сплав железа с серным колчеданом в соотношении 3: 1, а также губчатое железо губка), содержащее88 - 96,5% Ге,Железная руда, пропиташ 1 ая раствором сульфата никеля и восстановленная водородом при 500 С, дает количественный выход пентакарбонила железа за 21 ч при 90 - 100 С и давлении окиси углерода 20 атм. Из железных стружек с углем, прогретых в течение 2 ч до 950 С, а затем восстановленных водородом до железа па 72%, при 180 С и 180 атм извлечение Ге(СО), достигает 90%, При 45 или 80 С и атмосферном давлении при пропускании окиси углерода над тонкораспределенным железом пли железоникелевым сплавом можно получить пснтакарбонил железа с выходом 1% 1.Наиболее близким к изобрстению по технпчсскоц сущности и достигнутым результатам является способ получения пентакарбоннла железа из железной губки обработкой последней окисью углерода под давлением 200 атм и при температуре 200 С 21.К основному недостатку метода следует отнести необходимость использования высокого давления. К тому же определенную сложность представляет и приготовление исходного сырья.Целью изобретения является получение пентакарбонила железа прп более низком давлеш 1 и.Поставленная цель достигается использованием в качестве исходного железосодержащего сырья гидридов интерметаллических соединений общей формулы КГеНгде й - редкоземельный металл, Т 1 или Яс;п=1 - 3;х=1,5 - 4.Процесс проводят взаимодействием водорода окиси углерода и, взятых в соотношении 1 - 5: 5 - 1, с гидридами интерметаллических соединений.Присутствие водородаще 1 ппо равновесия в сто724447 О 5 20 .5 30 40 Формула изобретения 45 50 60 НПО Поиск Заказ 370/16 Изд. И 237 Тираж 569 Подписное Сапунова, 2 Типография,пр,3целевого продукта. Течение процесса в зпачтельной степени не зависит от количествареагирующих газообразных компонентов вуказанном и 1 первале соотношений. 11 рименение водорода или окиси углерода в количествах, превышающих указанный предел,снижает скорость образования целевогопродукта вследствие разбавления исходнойгазовой смеси в первом случае и затруднения доступа водорода к поверхности интерметаллического соединения во втором случае.Все это позволяет проводить получениепентакарбонила железа при температуре100 - 250 С и давлении 10 - 50 атм, выходпродукта за 7 - 12 ч составляет 65%, чистота превышает 99,9%.Синтез гидридов железосодержащих интерметаллических соединений осуществляется взаимодействием интер металл идаКГес водородом при температуре 20 -150"С, давлении водорода 10 - 50 атм ивремени взаимодеиствия 5 - 20 мин. Г 1 олучающиеся гидриды содержат в своих кристаллических решетках атомарный водородс концентрацией 0,08 - 0,12 гсмз, то естьгидрирование приводит к соединениям состава КГе,Н,з П р и м е р 1. В реактор-автоклав поме 1 цают 2 г гидрида состава Т 1 ГеН 1,з 5, устанавливают давление водорода 25 атм и подают 25 атм окиси углерода. Процесс ведутпри 220 С. Образующуюся бесцветнуюжидкость, отвечающую по данным химического анализа составу Ге(СО) 5, вымораживают в приемник, охлаждаемый смесьюсухого льда с ацетоном. Выход Ге(СО)зчерез 7 ч составляет 65%, чистота продукта99,9%,.П р и м е р 2. Получение пентакарбонилажелеза проводят аналогично примеру 1 прииспользовании 2 г Т 1 ГеН, з 5, 10 атм водорода и 30 атм окиси углерода при температуре 190 С. Выход продукта через 8 ч 62%,чистота 99,9%.П р и м е р 3. Аналогично примеру 1 проводят получение пентакарбонила железапри использовании 2 г Т 1 ГеН 1,з 5, 2 атм водорода и 8 атм окиси углерода при 150"С,Выход продукта через 12 ч составил 55%,чистота 99,9%,П р и м е р 4. Аналогично примеру 1 проводят получение Ге(СО)5 при использовании 2 г Т 1 ГеНьз 4 атм водорода и 12 атмокиси углерода при 100 С. Выход продуктачерез 20 ч составил 63%, чистота 99,9% .П р им е р 5. Аналогично примеру 1 проводят получение пентакарбонила железапри использовании 2 г Т 1 ГеНьзв, 30 атм водорода и 10 атм окиси углерода при 210 С.Выход продукта через 8 ч составил 67%,чистота 99,9%,П р и м е р 6. Аналогично примеру 1 получают пентакарбонил железа из 1,5 г 4ЯсГс;114 прп температуре 220 С и использовапиьг 10 атм водорода и 40 атм окиси углерода. Выход продукта через 10 ч составил 68%, чистота 99,9%. Пр и м ер 7; Аналогично примеру 1 получают пентакарбонил железа при температуре 190"С и использовании 1,5 г ЬсГеН, 25 атм водорода и 25 атм окиси углерода. Выход продукта через 12 ч составил 62%, чистота 99,9%,П р и м е р 8. Аналогично примеру 1 пентакарбонил железа получают из 2 г ЕгГе 2 Н, при температуре 250 С и использованин 8 атм водорода и 40 атм окиси углерода, Выход продукта через 12 ч работы составил 68%, чистота 99,9% .П р и м е р 9. Аналогично примеру 1 пентакарбонил железа получают из 1,5 г ЯгпГезНз при температуре 190 С и использовании 15 атм водорода и 15 атм окиси углерода. Выход продукта через 10 ч составил 60%, чистота 99,9%,П р и м е р 10. Аналогично примеру 1 пентакарбонил железа получают из 1,2 г ЕгГезН при температуре 220 С и использоьанпи 20 атм водорода и 30 атм окиси углерода. Выход продукта через 12 ч составил 67%, чистота 99,9%.П р и м е р 11, Аналогично примеру 1 пентакарбоннл железа получают из 1,3 г ТЬГезНз при температуре 220 С и использовании 15 атм водорода и 30 атм окиси углерода, Выход продукта через 13 ч составил 66%, чистота 99,9%.П р и м е р 12. Аналогично примеру 1 пептакарбонил железа получают из 2 г НоГе,Н 4 при температуре 230 С и использовании 25 атм водорода и 25 атм окиси углерода. Выход продукта через 10 ч составил 65%, чистота 99,9%. 1, Способ получения пентакарбонила железа из железосодержащего материала, окиси углерода и водорода при 100 в 2 С иповышенном давлении, отличающийсятем, что, с целью снижения давления, в качестве железосодержащего материала используют гидриды интерметаллических сосдинений общей формулы КГеНгде К - редкоземельный металл, титанпли скандий,п=1 - 3;х=1,5 - 4.2. Способ по п. 1, отличающийсятем, что используют водород и окись углерода в соотношении 1 - 5: 5 - 1,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Белозерский Н. А. Карбон 1 лы метал.лов. М., 1958, с. 48 - 49.2. Белозерский Н, А. Карбонплы метал.лов. М., 1958, с. 54 (прототип),