СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИЦИНАТА МЕДИ(II) В ПРИСУТСТВИИ АЦЕТОФЕНОНОКСИМА

Изобретение относится к области химии, в частности к прямому синтезу комплексных соединений из металла в компактном состоянии и хелатирующего агента в присутствии растворителя и применяемому для получения металлокомплексных соединений, селективного выделения и утилизации цветных, в том числе драгоценных металлов из отработанных катализаторов, шламов и других отходов производства, защиты металлов от коррозии.

Известен способ получения глицината меди (II) при взаимодействии метанольных растворов глицина и гидроксокарбоната меди(II) (см. кн. Новаковский М.С. Лабораторные работы по химии комплексных соединений. - Харьков: Из-во Харьковского ун-та. - 1972, стр.80). Однако метанол негативно влияет на здоровье человека, а перед использованием глицината меди (II) в качестве биологически активного вещества требуется применение водного раствора, что затрудняет выделение и очистку комплексного соединения.

Самым близким по технической сути является способ прямого синтеза глицината меди (II), включающий взаимодействие порошка металлической меди с глицином в воде или диметилформамиде при температуре кипения реакционной смеси в течение 1 часа или при выдерживании указанных реакционных смесей при комнатной температуре в течение 20-30 суток (см. ст. Огородникова Н.П., Старкова Н.Н., Рябухин Ю.И. Прямой метод синтеза комплексов меди (II) с аминокислотами в неводных растворителях. Известия вузов. Химия и химическая технология, 2009. - Т.52. - Вып.12. - С.45-47). Однако при этом выходы комплекса составляют 80%, в окисленное состояние переходит 7-14% меди, т.е. предложенный метод является не достаточно эффективным.

Техническая задача - усовершенствование способа путем добавления в реакционную систему дополнительного компонента - окислителя с целью повышения эффективности перехода меди в окисленное состояние и, следовательно, выхода глицината меди (II).

Технический результат - повышение выхода глицината меди (II). Он достигается тем, что в способе, включающем нагревание тонкоизмельченного порошка глицина и порошкообразной меди в воде (или диметилформамиде) при постоянном перемешивании реакционной смеси, декантировании осадка, растворении его, фильтровании раствора, частичном его упаривании, осаждении после охлаждения этиловым спиртом глицината меди (II), фильтровании смеси, промывании комплекса петролейным эфиром, высушивании, в реакционную смесь перед нагреванием добавляют окислитель, в качестве которого используют ацетофеноноксим, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Способ осуществляют следующим образом. В круглодонную колбу с обратным водяным или воздушным холодильником помещают тонкоизмельченный порошок глицина и порошкообразную медь, добавляют воду (или диметилформамид) в качестве растворителя. Суспензию нагревают до 80-90°C в течение 1,5 часов при постоянном перемешивании реакционной смеси. Способ отличается тем, что в систему дополнительно вводят ацетофеноноксим. Водный раствор после кипячения фильтруют, раствор частично упаривают при температуре 50°C и после охлаждения осаждают из раствора этиловым спиртом глицинат меди (II). Сине-фиолетовый осадок, образующийся при кипячении смеси в диметилформамиде, отделяют от горячего раствора декантированием. Затем осадок растворяют в минимальном количестве воды и смесь фильтруют. Водный раствор частично упаривают и после охлаждения, добавляя этиловый спирт, осаждают продукты реакции, которые отфильтровывают. Полученный глицинат меди (II) очищают или перекристаллизацией в минимальном количестве воды, частично упаривая растворы при нагревании до 50°C, или переосаждением из минимального количества воды этиловым спиртом. Затем комплекс отфильтровывают, промывают 3 раза петролейным эфиром, выдерживают в сушильном шкафу при температуре 105°C в течение часа и в эксикаторе с безводным Na₂SO₄ в течение суток. Способ осуществляют при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Выход комплекса составляет 90%, в окисленное состояние переходит 40-50% меди. Таким образом, ацетофеноноксим способствует переводу меди в окисленное состояние, но не проявляет хелатирующей способности и, не образуя комплексного соединения с медью, не оказывает конкурирующего действия глицину. При этом происходит повышение выхода глицината меди (II).

Таким образом, добавление ацетофеноноксима приводит к более эффективному взаимодействию меди с глицином, процесс протекает одностадийно и позволяет получить глицинат меди (II) с более высоким выходим.

Пример 1 осуществления способа. В круглодонную колбу с обратным воздушным холодильником помещают тонкоизмельченный порошок глицина и порошкообразную медь, добавляют воду и двукратный избыток ацетофеноноксима, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Суспензию при постоянном перемешивании нагревают до 90°C в течение 2 часов. Затем раствор отфильтровывают, частично упаривают при температуре 50°C и после охлаждения осаждают из раствора этиловым спиртом глицинат меди (II), который очищают переосаждением из минимального количества воды этиловым спиртом. Затем комплекс промывают 3 раза петролейным эфиром, выдерживают в сушильном шкафу при температуре 105°C в течение часа и в эксикаторе с безводным Na₂SO₄ в течение суток. При этом в окисленное состояние переходит 46% меди, выход глицината меди (II) составляет 90-91%, то есть увеличение количества окислителя - ацетофеноноксима и времени взаимодействия компонентов смеси не приводит к значительному повышению выхода комплекса.

Добавление в реакционную смесь окислителя - ацетофеноноксима способствует более эффективному переходу меди в состав комплекса и благодаря этому повышается выход глицината меди (II).

Таким образом, способ позволяет одностадийно с достаточно высоким выходом получать глицинат меди (II) из порошка меди и глицина без использования агрессивных сред и сильных окислителей. Изобретение может быть применено при получении биологически активных и кормовых добавок. При этом устраняются проблемы усвоения микроэлементов организмами, так как медь вводится в фармакологически активной форме, снижающей токсичность этого металла.

Источники информации

1. Новаковский М.С. Лабораторные работы по химии комплексных соединений. - Харьков: Из-во Харьковского ун-та. - 1972, стр.80.

2. Огородникова Н.П., Старкова Н.Н., Рябухин Ю.И. Прямой метод синтеза комплексов меди (II) с аминокислотами в неводных растворителях. Известия вузов. Химия и химическая технология, 2009. - Т.52. - Вып.12. - С.45-47.