Способ получения оксометилатных комплексов рения, ниобия и/или тантала



 

Изобретение относится к химии оксоалкоксокомплексов металлов, перспективных в качестве исходных соединений для получения оксидных и металлических материалов. Технический эффект изобретения состоит в увеличении выхода продуктов при синтезе оксометилатных комплексов с общей формулой М4С2(ОСН3)14 (ReO4)2 или М2(ОСН3)8(ReO4)2 (где М - Nb, Та) путем взаимодействия порошкообразного оксида рения (VII) Re2O7 с метилатами ниобия Nb2(ОСН3)10 и/или тантала Та2(ОСН3)10 в виде растворов в обезвоженном толуоле со следующим режимом нагрева: 1) выдержка после смешения реагентов при комнатной температуре в течение не менее 3 мин при перемешивании; 2) выдержка при температуре 29-38С в течение 30-60 мин при перемешивании; 3) кипячение в течение 5-20 мин. После охлаждения выход целевых продуктов составляет до 93% (по отношению к введенному Re2O7).

Изобретение относится к химии оксоалкоксокомплексов металлов, перспективных в качестве исходных соединений для получения оксидных и металлических материалов (в том числе многокомпонентные катализаторы, гомогенные сплавы с регулируемой микроструктурой, нанодисперсные материалы).

Известен единственный способ получения оксометилатных комплексов рения и ниобия Nb4O2(OCH3)14(ReO4)2 или рения и тантала Та4O2(ОСН3)14(RеO4)2, опубликованный с участием авторов заявляемого изобретения, который и является прототипом предлагаемого способа [Seisenbaeva G.A., Shevelkov А.V., Tegenfeldt J., Kloo L., Drobot D. V., Kessler V. G. Homo- and hetero-metallic rhenium oxomethoxide complexes with a M4(-O)2(-OMe)4 planar core - a new family of metal alkoxides displaying a peculiar structural disorder. Preparation and X-ray single crystal study // J. of the Chemical Society. Dalton Transactions. 2001. P.2762-2768].

Согласно известному способу оксометилатный комплекс рения и ниобия Nb4O2(ОСН3)14(RеO4)2 получают путем взаимодействия оксида рения (VII) Re2O7 и метилата ниобия Nb2(ОСН3)10. Порошкообразный оксид рения (VII) Re2O7 добавляют к раствору метилата ниобия Nb2(ОСН3)10 в обезвоженном толуоле, после чего смесь кипятят в течение 30 минут с обратным холодильником. Кристаллы оксометилатного комплекса рения и ниобия Nb4O2(OCH3)14(ReO4)2 выделяются после охлаждения раствора. Выход составил 56% (по отношению к введенному оксиду рения (VII) Re2O7).

В тех же условиях путем взаимодействия оксида рения (VII) Re2O7 и метилата тантала Та2(ОСН3)10 получен оксометилатный комплекс рения и тантала Та4O2(ОСН3)14(RеO4)2. Выход составил 46% (по отношению к введенному оксиду рения (VII) Re2O7).

Недостаток способа - низкий выход целевых продуктов (46-56% по отношению к количеству введенного оксида рения (VII) Re2O7; таким образом, около 50% дорогостоящего компонента теряется в виде побочных продуктов).

Заявляемое техническое решение направлено на повышение выхода би- и триметаллических оксометилатных комплексов рения, ниобия и/или тантала.

Поставленная цель достигается применением особого режима нагрева реакционной смеси. При этом режим охлаждения не является принципиальным для решения технической задачи.

Предлагаемый способ заключается в том, что после смешения оксида рения (VII) Re2O7 с раствором метилата ниобия Nb2(ОСН3)10 и/или с раствором метилата тантала Та2(ОСН3)10 в обезвоженном толуоле следует выдержка при комнатной температуре в течение не менее 3 минут при перемешивании, после чего смесь нагревают до 29-38С и выдерживают при этой температуре в течение 30-60 минут при перемешивании, после чего доводят до кипения и выдерживают при температуре кипения в течение 5-20 минут.

Пример 1. В атмосфере сухого азота оксид рения (VII) Re2O7 в виде порошка (0,294 г; 0,607 ммоль) добавляют к раствору метилата ниобия Nb2(OCH3)10 (0,601 г; 1,211 ммоль) в 4,0 мл обезвоженного толуола. Смесь выдерживают при комнатной температуре (22С) в течение 3 минут при перемешивании. Затем смесь выдерживают при температуре 30С в течение 40 минут при перемешивании, после чего перемешивание прекращают и смесь кипятят с обратным холодильником в течение 7 минут. Кристаллизацию продукта ведут охлаждением полученной смеси до температуры -30С. Для кристаллизации продукта полученную смесь охлаждают до комнатной температуры, затем выдерживают при температуре -30С в течение 24 часов. Выпавшие кристаллы светло-розового цвета отделяют от маточного раствора декантацией, промывают обезвоженным гексаном и затем высушивают в вакууме. Выход оксометилатного комплекса рения и ниобия Nb4O2(OCH3)14(ReO4)2 составил 0,749 г (92% по отношению к введенному оксиду рения (VII) Re2O7).

Пример 2. В атмосфере сухого азота оксид рения (VII) Re2O7 в виде порошка (0,279 г; 0,576 ммоль) добавляют к раствору метилата тантала Та2(ОСН3)10 (0,774 г; 1,151 ммоль) в 4,0 мл обезвоженного толуола. Смесь выдерживают при комнатной температуре (22С) в течение 4 минут при перемешивании. Затем смесь выдерживают при температуре 35С в течение 40 минут при перемешивании, после чего перемешивание прекращают и смесь кипятят с обратным холодильником в течение 12 минут. Выделение продукта проводят аналогично примеру 1. Выход оксометилатного комплекса рения и тантала Та4O2(ОСН3)14(РеO4)2 составил 0,880 г (90% по отношению к введенному оксиду рения (VII) Re2О7).

Пример 3. Растворы метилата ниобия Nb2(OCH3)10 (0,275 г; 0,554 ммоль) в 3,0 мл обезвоженного толуола и метилата тантала Та2(ОСН3)10 (0,369 г; 0,549 ммоль) в 2,0 мл обезвоженного толуола сливают. В атмосфере сухого азота оксид рения (VII) Re2О7 в виде порошка (0,273 г; 0,564 ммоль) добавляют к приготовленному раствору. Смесь выдерживают при комнатной температуре (22С) в течение 5 минут при перемешивании. Затем смесь выдерживают при температуре 30С в течение 50 минут при перемешивании, после чего перемешивание прекращают и смесь кипятят с обратным холодильником в течение 10 минут. Выделение продукта проводят аналогично примеру 1. Выход оксометилатного комплекса рения, ниобия и тантала (Nb0,5Та0,5)4O2(ОСН3)14(RеO4)2 составил 0,794 г (93% по отношению к введенному оксиду рения (VII) Re2O7).

Пример 4. В атмосфере сухого азота оксид рения (VII) Re2O7 в виде порошка (0,275 г; 0,568 ммоль) добавляют к раствору метилата ниобия Nb2(ОСН3)10 (0,283 г; 0,570 ммоль) в 4,0 мл обезвоженного толуола. Смесь выдерживают при комнатной температуре (22С) в течение 7 минут при перемешивании. Затем смесь выдерживают при температуре 35С в течение 50 минут при перемешивании, после чего перемешивание прекращают и смесь кипятят с обратным холодильником в течение 7 минут. Выделение продукта проводят аналогично примеру 1. Выход оксометилатного комплекса рения и ниобия Nb2(ОСН3)8(RеO4)2 составил 0,482 г (91% по отношению к введенному оксиду рения (VII) Re2O7).

Пример 5. В атмосфере сухого азота оксид рения (VII) Re2O7 в виде порошка (0,288 г; 0,595 ммоль) добавляют к раствору метилата тантала Та2(ОСН3)10 (0,401 г; 0,597 ммоль) в 4,0 мл обезвоженного толуола. Смесь выдерживают при комнатной температуре (22С) в течение 5 минут при перемешивании. Затем смесь выдерживают при температуре 30С в течение 40 минут при перемешивании, после чего перемешивание прекращают и смесь кипятят с обратным холодильником в течение 7 минут. Выделение продукта проводят аналогично примеру 1. Выход оксометилатного комплекса рения и тантала Та2(ОСН3)8(RеO4)2 составил 0,595 г (90% по отношению к введенному оксиду рения (VII) Re2O7).

Пример 6. Растворы метилата ниобия Nb2(ОСН3)10 (0,143 г; 0,288 ммоль) в 3,0 мл обезвоженного толуола и метилата тантала Та2(ОСН3)10 (0,195 г; 0,290 ммоль) в 2,0 мл обезвоженного толуола сливают. В атмосфере сухого азота оксид рения (VII) Re2O7 в виде порошка (0,279 г; 0,576 ммоль) добавляют к приготовленному раствору. Смесь выдерживают при комнатной температуре (22С) в течение 5 минут при перемешивании. Затем смесь выдерживают при температуре 30С в течение 50 минут при перемешивании, после чего перемешивание прекращают и смесь кипятят с обратным холодильником в течение 7 минут. Выделение продукта проводят аналогично примеру 1. Выход оксометилатного комплекса рения, ниобия и тантала (Nb0,5Та0,5)2(ОСН3)8(RеO4)2 составил 0,525 г (89% по отношению к введенному оксиду рения (VII) Re2O7).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать оксометилатные комплексы рения, ниобия и/или тантала с общей формулой М4O2(ОСН3)14(RеO4)2 или М2(ОСН3)8(RеO4)2 (где М - Nb, Та), причем выход продуктов составляет до 93%.

Формула изобретения

Способ получения оксометилатных комплексов рения, ниобия и/или тантала взаимодействием порошкообразного оксида рения (VII) Re2O7 с раствором метилата ниобия Nb2(ОСН3)10 и/или с раствором метилата тантала Та2(ОСН3)10 в обезвоженном толуоле при кипячении с последующим охлаждением, отличающийся тем, что после смешения реагентов смесь выдерживают при комнатной температуре в течение не менее 3 мин при перемешивании, после чего смесь выдерживают при температуре 29-38°С в течение 30-60 мин при перемешивании, а затем кипятят в течение 5-20 мин.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к усовершенствованному способу получения органометаллоксистаннанов общей формулы YAlk2SnOMnRmYn-m-1 [где М - металл, выбранный из группы Са, Zn, Cu, Al, Si, Ge, Sn, Ti, Fe, Mn, Со, Cr; Y=OR' (R' - алкил с 1 - 4С) или O2CR" (R" - алкил, циклоалкил с 6-11C); R - алкил с 1-4С, винил, фенил; n - валентность металла М, m=0-2, m-n1] путем взаимодействия диалкилоловооксидов с алкоксидами или ацилатами указанных выше металлов М

Изобретение относится к катализаторам, используемым для гомо- и сополимеризации этилена и других олефиновых углеводородов

Изобретение относится к использованию аквахелатов в качестве транспортных систем для эффективного переноса металлов и разнообразных органических лигандов через клеточные мембраны
Изобретение относится к способам выделения и очистки рения
Изобретение относится к области переработки отработанных платинорениевых катализаторов на Al2O3-основе

Изобретение относится к способам извлечения платины или платины и рения из отработанных промышленных катализаторов, используемых в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности

Изобретение относится к области гидрометаллургии цветных металлов, в частности к экстракционному извлечению рения из сложных по составу растворов, и может быть использовано при переработке цинковых сульфатно-хлоридных растворов, получаемых при переработке промпродуктов свинцово-цинкового производства
Изобретение относится к гидрометаллургии осмия, мышьяка и рения, в частности к методам переработки промывной серной кислоты, применяемой в системе мокрой газоочистки производств меди и никеля, и может быть использовано в технологии извлечения осмия, рения и мышьяка из кислых растворов

Изобретение относится к способу улавливания рения из газов, включающему охлаждение газов, обработку водяными растворами в трубе Вентури и последующее извлечения рения из растворов

Изобретение относится к способу получения триоксохлорида рения и позволяет повысить чистоту конечного продукта и улучшить экологическую обстановку
Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано при переработке отходов производства монокристаллов соединений тугоплавких металлов с щелочными металлами, в частности метатанталата и метаниобата лития, с получением высокочистых соединений тугоплавких металлов и лития, пригодных для повторного выращивания монокристаллов
Изобретение относится к синтезу танталатов редкоземельных металлов, скандия или иттрия состава МТаO4 или М3TaO7, где М - редкоземельные металлы, скандий или иттрий
Изобретение относится к получению неорганических соединений, в частности к способу получения сложных оксидов щелочного металла и металла VB группы Периодической системы элементов Д.И

Изобретение относится к выделению ниобия из концентрированных растворов, содержащих ниобий, тантал и титан

Изобретение относится к новым соединениям тантала и ниобия и способам их получения

Изобретение относится к технологии получения метатанталата лития, применяемого в электронной промышленности
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2013-03-21T16:33:18
Наверх