Обратимый биметаллический цветовой термоиндикатор

Изобретение относится к обратимому биметаллическому цветовому термоиндикатору на основе двойного комплексного соединения - дигидрата гекса (изотиоцианато) хромата(III) диакватрис (никотиновая кислота) иттрия(III). Состав его характеризуется химической формулой [Y(C6H5NO2)3(H2O)2][Cr(NCS)6]⋅2H2O. Предложенный термоиндикатор обладает способностью обратимо изменять окраску при нагревании до температуры 125°С. 1 пр.

 

Изобретение относится к области химии, а именно- к новому биметаллическому обратимому цветовому термоиндикатору, и может быть использовано для индикации и визуального контроля температуры и температурных полей в различных технологических процессах.

Термохимические индикаторы в большинстве своем изготовлены на основе координационных соединений переходных металлов (Paruta L. Термохромизм неорганических соединений / L. Paruta, A. Boldijar // Rev. chim., 1987. V. 38. No. 1. P. 26-29; Кукушкин Ю.Н. Соединения высшего порядка. - Л.: Химия, 1991. С. 112; Кукушкин Ю.Н. Химия координационных соединений. - М.: Высш. шк., 1985. С. 428-429; Абрамович В.Г., Картавцев В.Ф. Цветовые индикаторы температуры. - М.: Энергия, 1978. С. 10-12;).

Особый интерес среди координационных соединений, проявляющих термохромизм, представляют те вещества, изменение цвета которых происходит резко и обратимо.

Многие термочувствительные вещества содержат органические компоненты в своем составе. Термохромное превращение красной формы соединения [Cu((СН3СН2)2NCH2CH2NH2)2](ClO4)2 в сине-фиолетовую при 80°С связано с искажением структуры исходных плоскоквадратных катионов. Процесс термоизомеризации эндотермичен и имеет все признаки фазового перехода: он обратим и протекает при фиксированной температуре. Установлено, что в процессе фазового перехода уменьшается прочность водородных связей NH…Cl, которые обеспечивают жесткую структуру катиона в низкотемпературной форме [Кукушкин Ю.Н. Соединения высшего порядка. - Л.: Химия, 1991. С. 111]. Недостатком данного вещества является использование токсичных веществ для его получения.

Тетрахлорокупрат(II) бис-(диэтиламмония) [(CH3CH2)2NH2]2CuCl4 обладает термохромными свойствами, при температуре 45°С изменяет окраску от ярко-зеленой до желтой. Изменение окраски обусловлено структурной изомеризацией комплекса из плоскоквадратного в тетраэдрический (S. Choi, J.A. Larrabee. Термохромный тетрахлорокупрат(II) // J.Chem. Educ. 1989. V. 66. No. 9. P. 774-776). Искажение геометрии галогенокупратного аниона CuCl42- является результатом термодинамического перехода стерически затруденной низкотемпературной формы, имеющей зеленую окраску, в более разупорядоченную высокотемпературную форму, окрашенную в желтый цвет. Практическое использование этого термохромного материала ограничивается чрезвычайной гигроскопичностью низкотемпературной формы комплекса, что требует вакуумной герметизации материала.

Термохромное вещество состава (C5H7N2)3[Cr(NCS)6]⋅H2O обратимо изменяет окраску при нагревании до 80°С из сиреневой в сине-зеленую вследствие искажения структуры хромофора из-за полиморфного превращения низкотемпературной модификации в высокотемпературную (Мезенцев К.В., Черкасова Т.Г. Пат. 2167081 РФ // Обратимый хромовый термоиндикатор; заявл. 11.03.2001, опубл. 10.08.2002, бюл. №22). Недостатком этого термохромного материала является необходимость специального синтеза 2-аминопиридина, который не выпускается промышленностью и является токсичным.

При нагревании красного изомера NiEn2(NO2)2, где En-1,2-диаминоэтан, до 120°С образуется синий изомер [NiEn2(O2N)]NO2, содержащий одну хелатную и одну ионную группы NO2-, то есть при нагревании происходит изменение строения вещества (Hitchman М.А., James G. Природа синего изомера комплекса Ni(1,2-диаминоэтан)2(NO2)2 // Inorg. Chim. Acta. 1984. V. 88. No. 2. L. 19-21).

Для синтеза перечисленных веществ требуются органические вещества, имеющие неприятный запах и, зачастую, являющиеся токсичными.

Известны также и некоторые неорганические термочувствительные координационные соединения.

Термочувствительный пигмент Ag2[HgI4] изменяет окраску от желтой до темно-красной в интервале 47-50°С, Cu2[HgI4] - от карминово-красной до темно-коричневой при температуре 70-71°С, a Pb[HgI4]- от красно-оранжевой до желтой при 129-135°С (Sone K., Fukuda Y. Inorganic Thermochromism // Springer-Verlag. Berlin. 1987. P. 129) Изменение окраски координационных соединений связано с перестройкой кристаллической структуры (Беленький Е.Ф., Рискин И.В. Химия и технология пигментов. - М.: Химия, 1974. С. 625). К недостаткам этих термохромных материалов относятся наличие токсичных соединений ртути и свинца и медленное разложение тетрайодомеркурат(II)-аниона во влажной атмосфере..

Обратимый термохромизм характерен для биметаллического комплекса цис-[Pt(NH3)2(SCN)Ag(SCN)]NO3 (Кукушкин Ю.Н., Бахарева С.И., Душин Р.Б. // Журн. неорган. химии. 1977. Т. 22. №5. С. 1419-1421). Серебро в этом соединении координационно не насыщено, поэтому возможно сшивание моноядерных комплексов в полимер. При температуре 134°С происходит превращение желтого комплекса в темно-красную модификацию. Недостатком данного термочувствительного материала является использование дорогих благородных металлов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению являются термохромные материалы [Ln(C2H6SO)8][Cr(NCS)6], где Ln-лантаноиды). В интервале температур 140-220°С соединения обратимо изменяют окраску от малиновой до темно-зеленой, что связано с процессами лигандного обмена между двумя координационными сферами при нагревании веществ (Черкасова Т.Г., Татаринова Э.С., Кузнецова О.А., Трясунов Б.Г. Патент РФ 2097714 // Обратимые термохромные материалы; заявл. 13.02.1995, опубл. 27.11.1997, бюл. №33). К недостаткам данных материалов можно отнести необходимость использования для их получения диметилсульфоксида, являющегося легколетучим органическим веществом с непрятным запахом.

Технический результат изобретения - создание нового обратимого биметаллического цветового термоиндикатора на основе дигидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III)диакватрис(никотиновая кислота) иттрия (III), обладающего способностью обратимо изменять окраску при нагревании до температуры 125°С, доступного в получении и удобного в применении на практике.

Указанный технический результат достигается тем, что в качестве исходных веществ используются гекса(изотиоцианато)хромат(III) калия и никотиновая кислота, выпускаемая промышленностью как недорогое лекарственное средство (витамин РР), что обусловливает ее невысокую стоимость и доступность.

Полученное вещество устойчиво при хранении, не токсично и не имеет запаха.

Пример. При смешивании 1М водного раствора 0,590 г (0,001 моль) комплексной соли K3[Cr(NCS)6]⋅4H2O и 0,369 г (0,003 моль) никотиновой кислоты в интервале рН 4-6 с последующим добавлением 0,38 г (0,001 моль) гексагидрата нитрата иттрия(III) марки «х.ч.» выпадал мелкокристаллический осадок двойного комплексного соединения розового цвета, который промывали холодной водой, отфильтровывали и высушивали на воздухе. Выход 67%.

По результатам химического анализа полученное соединение имеет состав [Y(C6H5NO2)3(H2O)2][Cr(NCS)6]⋅2H2O

1. Растворимость в воде при 25°С составляет 2,9 моль/дм3, хорошо растворим в диметилсульфоксиде и диметилформамиде. плохо растворим в н-углеводородах, спиртах (этиловом, бутиловом, изопропиловом, изобутиловом, бензиловом), толуоле, ацетоне.

2. ИК-спектр вещества (ν, см-1): 3414 сл., 3074 сл., 2058 оч.с., 1639 ср., 1589 с., 1416 оч.с., 1355 ср., 1187 сл., 1109 сл., 1031 сл., 836 сл., 752 оч.с., 691 с., 513 сл.

3. Кристаллы моноклинной сингонии, пр. гр. P2l/n, Z=4, параметры решетки: а=9.5662(7) , b=25.756(2) , с=15.541(1) , β=107.122(2)0, , ρвыч,=1.690 г/см3

4. Температура начала разложения комплекса: на воздухе 230°С, в инертной атмосфере гелия 235°С.

5. Характеристика изменения цвета при нагревании: обратимый переход из розового в темно-зеленый.

Термочувствительный материал на основе дигидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III)диакватрис(никотиновая кислота) иттрия (III) обладает обратимым термохромизмом при температуре 125°С (II) с ярким изменением окраски, устойчив при хранении, термостабилен в условиях эксплуатации, не токсичен, несложен в получении, легко наносится на подложки в виде тонких термохромных пленок и термочувствительных покрытий, обладающих долговечностью. Все это позволяет использовать его в качестве обратимого биметаллического цветового термоиндикатора для визуального контроля температуры в технологических процессах.

Обратимый биметаллический цветовой термоиндикатор на основе двойного комплексного соединения - дигидрата гекса (изотиоцианато) хромата(III) диакватрис (никотиновая кислота) иттрия(III), отличающийся тем, что он обладает обратимым изменением окраски при нагревании до температуры 125°С, а состав его характеризуется химической формулой [Y(C6H5NO2)3(H2O)2][Cr(NCS)6]⋅2H2O.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области химии, а именно - к новым обратимым цветовым индикаторам, и может быть использовано для индикации и визуального контроля температуры и температурных полей в различных технологических процессах.

Изобретение относится к обратимому термохимическому индикатору на основе двойного координационного соединения - сесквигидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III)диакватрис(никотиновая кислота)эрбия(III).

Датчик размораживания продуктов, подлежащих хранению при температурах, исключающих размораживание и последующее перезамораживание, имеет герметичную оболочку с расположенным в ней элементом индикации размораживания продуктов.

Изобретение может быть использовано в устройствах для подавления звуков, созданных элементами оборудования. Устройство для подавления звуков содержит корпус (11), предназначенный для размещения вокруг одного или более создающих звук элементов оборудования для того, чтобы ограждать их от окружающей среды и, тем самым, подавлять их звуки.

Изобретение относится к обратимому цветовому термоиндикатору на основе двойного комплексного соединения - дигидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III)-диакватрис(никотиновая кислота)лантана(III).

Изобретение относится к жидкокристаллическим смесям для колориметрического выявления перепада температуры на поверхности биологических объектов. Смесь жидкокристаллических соединений состоит из от 48,61% до 52,53% мас.

Изобретение относится к обратимому цветовому индикатору температуры на основе моногидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III) диакватрис(никотиновая кислота)неодима(III).
Изобретение относится к области медицины и может быть использовано при изготовлении индикаторов, изменяющих свой цвет при определенной температуре по истечении заданного интервала времени.
Изобретение относится к медицине, в частности к контролю соблюдения режима стерилизации насыщенным водяным паром, и может быть использовано при изготовлении интегрирующих индикаторов (класс 5), изменяющих свой цвет при интегральном воздействии на них насыщенного водяного пара определенной температуры и с определенной степенью сухости в течение заданного интервала времени.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в медицине в различных диагностических целях. .

Изобретение относится к способу получения L-BPA. Способ включает следующие стадии: проведение реакции (S)-4-галогенфенилаланина формулы I с защитной группой при аминогруппе, борирующего средства, реактива Гриньяра и бис-(2-метиламиноэтилового) эфира с получением реакционной смеси, где реакционная смесь содержит (S)-4-бороно-L-фенилаланин формулы II с защитной группой при аминогруппе, при этом R1 представляет собой галоген, и в формуле I, и в формуле II R2 представляет собой защитную группу, и при этом реактив Гриньяра представляет собой трет-бутилхлорид магния; разделение реакционной смеси с получением (S)-4-бороно-L-фенилаланина с защитной группой при аминогруппе; и удаление защитной группы с аминогруппы (S)-4-бороно-L-фенилаланина с получением L-BPA, который имеет структуру, представленную формулой III выше.

Изобретение относится к соединению Формулы (II) или его фармацевтически приемлемой соли В формуле (II): М представляет собой водород, -CN, -SO2-N(R4R5), -N(R4)-C(O)-N(R4R5), -N(R4)-SO2-R5, -C(O)-R4, -C(O)-N(R4R5), или 6-членный гетероарил; R1 и R2 представляют собой водород; каждый n независимо имеет значения 1, 2 или 3; X1 представляет собой -OR4; Z представляет собой >С=O; R3 представляет собой R31, -R30OC(O)R31 или -R30OC(O)OR31; R30 представляет собой -CH2- или -СН(СН3)-; R31 представляет собой C1-С12алкил, С1-С6алкокси(С1-С6алкил), С3-С8циклоалкил, С3-С8гетероциклоалкил, 6-членный арил (необязательно замещенный фтором), C1-С6алкил(С3-С8циклоалкил) или С1-С6алкил(С3-С8гетероциклоалкил) (необязательно замещенный C1-С6алкилом); Ra, Rb и Rc независимо представляют собой водород, фтор или C1-С6алкил; Rd представляет собой водород; R4 и R5 независимо представляют собой водород или C1-С6алкил.

Изобретение относится к области химии, а именно - к новым обратимым цветовым индикаторам, и может быть использовано для индикации и визуального контроля температуры и температурных полей в различных технологических процессах.

Изобретение относится к солям соединения формулы I с щелочными металлами, замещающими атомы водорода в обеих сульфогруппах , где R означает N-оксисукцинимидильную группу Также предложены способ получения солей и их применение.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения функционализированного оксида алюминия с модифицированной поверхностью включает получение композиции, содержащей оксигидроксид алюминия, оксид алюминия, гидроксид алюминия или их смеси.

Изобретение относится к области элементоорганической химии, конкретно к аддуктам триаллилборанов (R3R4C=CR5CH2)3B с аминосоединениями R1R2NH состава 1:1. Значение радикалов следующее: R3=R4=R5=Н; R3=СН3, R4=R5=Н; R3=R4=Н, R5=СН3; R3=R4=СН3, R5=Н, a R1=R2=Н; R1=Н, R2=С1-12алкил, СН2С1-11алкенил; R1=R2=СН3.

Изобретение относится к новым соединениям, а именно к проявляющим люминесцентные свойства комплексам гадолиния общей формулы Gd(Carb)3(H2O)x, где или , и где значения для групп R1, R2, R3 и R4 определены в п.

Изобретение относится к прекурсорам оксидов металлов, содержащим по меньшей мере один атом металла, выбранный из группы, включающей In, Ga, Zn и Sn, по меньшей мере один не являющийся фотосшиваемым лиганд и по меньшей мере один фотосшиваемый лиганд.

Изобретение относится к способу получения алкилалюмоксанов посредством реакции алкилалюминия с замещенным аллильным спиртом формулы ,где каждая из групп R1 и R2 независимо представляет собой алифатическую или ароматическую углеводородную группу, и R3, R4 и R5 представляют собой атомы водорода, в присутствии инертного органического растворителя.

Изобретение относится к способу получения органометаллоксаниттрийоксаналюмоксанов общей формулы: , где k, р=0,1-6, m=3-12; а=2,3; k/m+1+х+2у+z=3; s+1+2r=3; M=Zr, Hf, Cr; R - CnH2n+1, n=2-4; R* - C(CH3)=CHC(O)OC2H5; R** - C(CH3)=CHC(O)CH3.

Комплексы // 2682680
Настоящее изобретение относится к комплексу палладия (II) формулы (1) и комплексу палладия (II) формулы (2). Значение групп R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R18, R19, R20, R21, R22, R23 и R24, m, Е и Х приведено в формуле изобретения.

Изобретение относится к обратимому биметаллическому цветовому термоиндикатору на основе двойного комплексного соединения - дигидрата гекса хромата диакватрис иттрия. Состав его характеризуется химической формулой [Y32][Cr6]⋅2H2O. Предложенный термоиндикатор обладает способностью обратимо изменять окраску при нагревании до температуры 125°С. 1 пр.

Наверх