Комплексные соединения кобальта (11) с 2, 2-дипиридилом и анионами -аминокислот как абсорбент, обратимо присоединяющий молекулярный кислород

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК БК 1 Л." ОН 2 тельство ССС 15/06, 1979. ф Зф 2 фНО , то К Натимо присоединяюкислород. е если Х=если Х= к абсорбе й молекул тог илит, обррный ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) Д.М. Паладе, В.С. Линькова, В.В. Шаповалов и В.С. Семыкин (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 547,257.3(088.8)(56) 1. Байер Е., Шретцман П. Обратимое присоединение кислорода комплексами металлов, Структура и связь. М., 1969, с. 274.2. Авторское свиде Р Иф 883051, кл, С 07 Р(54) КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ КОБАЛЬТА(П) С 2,2-ДИПИРИДИЛОМ И АНИОНАМИ сАМИНОКИСЛОТ КАК АБСОРБЕНТ, ОБРАТИМОПРИСОЕДИНЯКЦИЙ МОЛЕКУЛЯРНЫЙ КИСЛОРОД ЯО,3116037 Ва С 07 Г 15/06 е В 01 Г 19/04(57) Комплексные соединения кобальты1116037Изобретение относится к новым комплексным соединениям кобальта, конкретно к комплексным соединениям кобальта (П) с 2,2 -дипнридилом и анионами о-аминокислот общей формулы 3Поставленная цель достигается комплексными соединениями кобальта (П) с 2,2-дипиридилом и анионами д -аминокислот общей формулы (1), которые могут быть использованы как абсорбент, обратимо присоединяющий молекулярный кислород.Комплексные соединения кобальта (П) общей формулы (1) представляют собой мелкокристаллические вещества розоватого цвета, хорошо растворимые в воде (более О, 15 моль/л) и в спирте, плохо растворимые в ацетоне и в эфире. Водные растворы, приготовленные в инертной атмбсфере, окрашены в желтый цвет. В присутствии кислорода желтая окраска растворов переходит в темно-коричневую.Предлагаемые соединения формулы (1) получают путем взаимодействия соли кобальта формулы СоХ 6 Н О, где Х = С 1, ИО, с аминокислотой. Формулы: 1 ОХШ15 К - СН где Н Н СНСгНи с 2,2-дипиридилом в водной средепри нагревании в присутствии КОН споследующим добавлением в реакционнуюмассу КСФ или МаНО или КВг.3П р и м е р 1. В 60 мол воды при нагревании растворяют 20 г (0,084 моль)СоС 0 6 Н О и 13 г (О, 173 моль) глицина и к горячему раствору добавляют7 г (0,125 моль) КОН. Раствор охлажодают до 50 С и добавляют 3 г(0,0192 моль) 2,2 -дипиридила, Послеохлаждения раствора до 30 С в реакционную массу вводят неорганическуюсоль 10 г (0,134 моль) КС 1, Затемраствор охлаждают льдом. Осадок розоватого цвета промывают на фильтресмесью спирта и эфира (1:1), затемэфиром и сушат на воздухе, Выход целевого продукта общей формулы (1),где К=Н,Х=С, 5,8 г (83,77).П р и м е р ы 2-5.Синтез проводятв условиях примера 1. Загрузки реагентов и выходы целевых продуктовпредставлены в табл. 1. Данные элементного анализа целевых продуктов,полученных в примерах 1-5, представлены в табл. 2,где если Х=С 1, то Е=Н, СН , С Йесли Х=Вг или БОз, то Н=Н, которые используют как абсорбент, обратимо присоединяющий молекулярный кислородИзвестен комплекс Бис-салицилиденэтилендиаминкобальт (П), обратимо присоединяющий кислород 1 .Недостаток известного комплекса25 заключается в том, что он присоединяет кислород только в твердом состоянииНаиболее близким к изобретению по структуре и по назначению являются комплексные соединения кобальта (П) с 1,10-фенантролином и анионами с- аминокислот общей формулы: где Хтс 1, Вг. М 03и 3 о -С,Н втор -С 1 Нпобратимо присоединяющие молекулярный кислород 23.К недостаткам известных комплексов общей Формулы (П) относится сравни тельно низкая сорбционная емкость их водных растворов при поглощении кислорода-:-из воздуха.Цель изобретения - новые комплексные соединения кобальта, проявляющие 55 повьппенную сорбционную емкость в уст" ройствах, обратимо присоединяющих молекулярный кислород,Структуру получаемых целевых продуктов доказывают. данными ИК-спект." ров, методами дифференциально-терми,)2, 2 "дипиридил При- Соль кобальта СоХ бН ОМер АминокислотаК-СН(НН.)-СООН.2 1 К г моль г моль 0,084 20 13 Ов 173 Зь О Оэ 0192 0,076 13 О, 173 З,О О, 0192 13 0,173 3, О О, 0192 0,076 СН 10 С 112 гэ 5 Ов 016 С Н 5 12 0116 25 0016 0,076 18 0,076 П р и м е ч а н и е. Растворение исходных реагентов проводят в 70 мл 1 воды.Продолжение табл. 1 КОН Пример Неорганическая соль Целевой продукт общей формулы (ЦХ К г Х г моль Формула г моль 0,125 КС 6 1 О 0,134 СГ Н 5,8 1 7 83,7 2 70,125 ВаМО 15 О 126 КО Н,69,9 311 бО ческого и термографического анализов.П р и м е,р 6, Испытания комплексов на способность обратимо присоединять молекулярный кислород в водных растворах проводят следующим образом.Изучаемые комплексы растворяют в воде и при рН раствора 9,6 измеряют объем молекулярного кислорода, поглощенного водными растворами комплексов 10 в концентрации 1, 1510" моль/г при 25 С и давлении кислорода Р 0 0,2 атм.2 Результаты измерений представлены в табл. 3. 5Как видно из данных табл, 3 у водных растворов предлагаемых соединений общей формулы (1) приблизительно на 243 сорбционная емкость вьппе при поглощении молекулярного кислорода щ по сравнению с водными растворами известных соединений формулы (П).Сорбционная емкость растворов предлагаемых соединений общей формулы 37 4зависит от рН среды и проходит через максимум при рН 9-10. При понижении рН до 5-6 путем добавления соляной кислоты весь поглощенный кис" лород выделяется из раствора. При на. гревании растворов до 70"75 С обратимость присоединения молекулярного кислорода 90-957 Циклы сорбции и десорбции могут быть проведены много кратно.В табл. 4 приведены количественные данные по многократной сорбции " десорбции молекулярного кислорода водными растворами предлагаемых соедине" ний общей формулы ( ) при их концентрации 1,1510 моль/л при 25 С, рН 9,6 и Ро = 0,2 атм.Таким образом, предлагаемые соеди" нения общей формулы Д) проявляют более высокую сорбционную емкость (приблизительно вьппе на 247) молекуляр-: ного кислорода по сравнению с извест.ными поглотителями кислорода общей формулы (П),К(:Щ Неорганическая соль Х Й г Я г моль г моль 41,7 О, 107 КСИ 10 КСФ 10 0,107 П р и и е ч а н и е. Растворение исходных реагентов проводят в 70 мл воды Таблица 2 Со 1 16,41 16,349,27 9,52 43,07 5,33 10,87 43,47 9,31 5,43 10,87 Пример При"мер Целевой продукт общей формулы 1 О, 125 КВ 12 0101 ВФ Н 53 67,2 0 134 СР СН 3 00 134 СР С Н Содержание, мас.Е С 1 или Вг НО С Н1116037 Таблица 3 Ж.100%. Объем поглощенного 0, мл/л раствора () Раствор комплекса общей формулы (П/Раствор комплекса обшей формулы (5 672 161 240 83,3 67,2 15,9 23,7 83,1 СЕ 67,2 16,0 23,8 83,2 се 76,2 18,4 24,1 се 94,6 СН се СН СН,- С 78,4 19,0 24,2 97,4 П р и м е ч а н и е. Поглотительная способность воды по отношению к моолекулярному кислороду при Ро = 0,2 атм и= 25 Ссоставляет 5,6 мл/л. Таблица 4 83,3 94,6 СН(95, 55) 78, 7 (82,63) 93,1 97,5 Вуказана сорбционная емкость носителя кислорода после 11 и 41 цикловсорбции - десорбции. Редактор Т. Колб Заказ 6859/19 Тираж 360 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород. ул. Проектная, 4 хч,Соединение общей формулы (.1 хк