DE2357706A1 - Verfahren zur reinherstellung von metallkomplexen - Google Patents
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Description
Case 3-8518+
"r. F- Zumstein sen. - Dr. E. Assmann
Dr.RKoenigeberger - "Dipl. Phys. R. Holzbauer
8 Mönchen 2, Bräuhausstrpße 4/III
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Metallkomplexen zweiwertiger Metalle
oder zweiwertiger Reste von Oxokomplexen vierwertiger Metalle mit Säuren der Formel I
OOH
in der
R, und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Brom, Chlor,
Alkyl, Cycloalkyl oder Aralkyl bedeuten, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man in einem Lösungsmittel nacheinander
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ORIGINAL INSPECTED
a) eine Säure der Formel I mit
b) einem Salze der Formel II
M X9
P JLiE.
P JLiE.
in der
M das zweiwertige Kation eines zweiwertigen Metalles oder eines Oxokomplexes eines vierwertigen Metalles
X ein mit M im Lösungsmittel des Verfahrens ein lösliches Salz bildendes Anion und
ρ 1 oder 3
bedeuten und
m der Wertigkeit des Anions X entspricht und
m der Wertigkeit des Anions X entspricht und
c) einem Alkoholate der Formel III
M1OR (III)
in der
M1 das Kation eines Alkalimetalles und
M1 das Kation eines Alkalimetalles und
R niederes Alkyl, die Methoxyäthy!gruppe oder die
Aethoxyäthylgruppe bedeuten
umsetzt, wobei a, b'.und c im molarem Verhältnis von (2-i) :
l/p : 2 eingesetzt werden und i 1 oder 0 bedeutet, und im Falle, dass i gleich 1 ist, das Reaktionsgemisch mit Wasser
umsetzt, wobei das molare Verhältnis Wasser zur Säure der Formel I mindestens 1 beträgt.
Unter Metallkomplexen werden bei der vorliegenden Erfindung entweder Komplexe a) aus einem zweiwertigen Metall M .
oder aus einem zweiwertigen Oxokomplex MO eines vierwertigen Metalles M und Auionen der Säure der Formel I oder
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CIBA-GEIGY AG ~ 3 *
b) aus einem zweiwertigen Metall M oder aus einem zwei- l
wertigen Oxokomplex MO eines vierwertigen Metalles M,
JÜoionen der Säure der Formel" I und einer Hydroxy gruppe,
- verstanden.
Es ist bereits bekannt, Metallkomplexe zweiwertiger Metalle mit den Säuren der Formel I herzustellen. Bei
diesen Verfahren werden die Alkoholate der betreffenden zweiwertigen Metalle mit den Säuren der Formel I umgesetzt;
Die.Reinherstellung der Metallkomplexe dieser
zweiwertigen Metalle mit den Säuren der Formel I war auf diesem Wege nur in einigen Fällen möglich. Meist wurden
Gemische erhalten. Ueberraschenderweise wurde nun gefunden, dass bei der Umsetzung von Säuren der Formel I mit
l/p Mol Salzen der Formel II und anschliessend mit 2 Molen Alkalialkoholaten der Formel IH reine Metallkomplexe
erhalten werden,
D.as erfindungsgemässe Verfahren ist nicht nur neu, sondern
es bringt auch den technischen Vorteil mit sich, dass die Alkoholate der zweiwertigen Metalle nicht hergestellt
werden müssen. Da sich das neue Verfahren im Gegensatz zu bekannten Verfahren ganz allgemein zur Reinherstellung
der Metallkomplexe der Formel I eignet, ist das Verfahren auch aus diesem Grunde vorteilhaft.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen
Metallkomplexe, werden als Antistatika verwendet. Die" ' erstmals in reiner Form hergestellten Metallkomplexe
sind in ihrer Wirksamkeit besser, als die vorbekannten Met allkomplexe.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungs-
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gemässen Verfahrens werden in einem niederen Alkohol,
einem niederen Aether, einem niederen Aetherälkohol, einem niederen Keton oder Dimethylformamid
a) eine Säure der Formel I mit
b) einem Salze der Formel II
M X9
in der
M das zweiwertige Kation des Be, Ca, Sr, Ba, Hg, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, VO oder ZrO
das Anion Cl", Bf", F~, NO3", SO4"", ClO4", CH3COO"
oder C17H35COO
bedeuten und
m der Wertigkeit des Anions X entspricht und c) einem Alkoholate der Formel III
M1OR (III)
in der
M1 das Kation eines Alkalimetalles und
M1 das Kation eines Alkalimetalles und
R niederes Alkyl, die Methoxyäthylgruppe oder die
Aethoxyäthylgruppen bedeuten
umgesetzt, wobei a, b und c im molaren Verhältnis von (2-i): 1:2 eingesetzt werden und i 1 oder 0 bedeutet und
im Falle, dass i gleich 1 ist, wird das Reaktionsgemisch mit Wasser umgesetzt, wobei das molare Verhältnis Wasser
zur Säure der Formel I mindestens 1 beträgt.
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Die in dem erfindungsgemässen Verfahren verwendeten Säuren
der Formel I können in Stellung 3 und/oder 5 durch Alkylgruppen
die beispielsweise zusammen 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthalten, wie Methyl,
Aethyl, n-Propyl, iso-Propyl, η-Butyl, sec.-Butyl, tert.
Butyl, Pentyl, Hexyl, Octyl, Decyl, durch Cycloalkylgruppen
die vorzugsweise 6 bis 9 Kohlenstoffatomen enthalten wie Cyclohexyl oder 1-Methylcyclohexyl oder durch Aralkylgruppen
mit vorzugsweise 7 bis 9 Kohlenstoffatomen wie Benzyl, α-Methylbenzyl, oder α,α-Dimethylbenzyl, substituiert
sein.
Als Salz der Formel II werden zum Beispiel Salze der zweiwertigen Metalle Be, Ca, Sr, Ba, Mg, Mn, Fe, Co, Ni,
oder Cu oder eines zweiwertigen Oxokomplexes von vierwertigen Metallen wie VO oder ZrO und der Säuren HCl,
HBr, HF5HNO3, H2SO4, HClO4, CH3COOH oder C17H35COOH verwendet.
Bevorzugt werden erfindungsgemäss Salze der Formel II der Säuren HCl oder CH3COOH verwendet.
Unter den Alkoholaten der Formel III sind Natrium- und Kaliumalkoholate bevorzugt. Bei der Gruppe R der Alkoholate
der Formel III in der Bedeutung als niederes Alkyl kann es sich um ein niederes Älkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
wie Methyl, Aethyl, Propyl oder Butyl handeln.
Die im erfindungsgemässen Verfahren verwendeten Lösungsmittel
können niedere Alkohole vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen wie zum Beispiel Methanol, Aethanol,
iso-Propanol, Butanol oder Glykol; niedere Aether vorzugsweise
mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie zum Beispiel offenkettige Aether wie Dimethyläther, Diäthyläther,
Di-iso-propyläther* 1,2-Dimethpxyäthan, Diäthyleriglykoldimpthyläther
oder Diäthylenglykolmonoäthyläther oder
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cyclische Aether wie Tetrahydrofuran oder Dioxan; niedere.
Aetheralkohole mit vorzugsweise 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie zum Beispiel Methylcellosplve, Aethylcellosolve, oder
Aethylcarbitol oder niedere Ketone mit vorzugsweise
3 bis 6 Kohlenstoffatomen wie zum Beispiel Aceton, Methyläthy!keton, Diäthylketon oder Methyl-iso-propylketon
sein.
Die bevorzugten Lösungsmittel des erfindungsgemässen Verfahren
sind niedere Alkohole, besonders bevorzugt sind Methanol und Aethanol. Das erfindungsgemässe Verfahren
wird vorzugsxtfeise bei Temperaturen unterhalb 11O°C durchgeführt
.
Bei den erfindungsgemässen Verfahren wird nach der Zugabe
der Salze der Formel II und der Alkoholate der Formel III Wasser zugegeben, wenn das molare Verhältnis
der Säure der Formel I zum Alkoholat der Formel III nicht 1 sonder 1/2 beträgt. Das molare Verhältnis Wasser
zur Säure der Formel I soll dann mindestens 1:1 betragen. Es kann aber ein beliebig grosser Ueberschuss von Wasser
Über diese Mindestmenge verwendet werden. Durch die Umsetzung mit Wasser entstehen Monohydroxy-Komplexe, die
aus einem Kation eines Metalles M, einem Anion einer Säure der Formel I und einer Hydroxygruppe bestehen.
Die absolute Konzentration ist bei dem erfindungsgemässen
Verfahren nicht kritisch. Sie wird nur durch die Löslichkeit der Reaktionspartner begrenzt.
Die erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen sind zum Teil neu. Neue Metallkomplexe sind die Komplexe die
das zweiwertige Kation des Ba, Mg, Mn, VO oder ZrO enthalten, wie zum Beispiel
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ClBA-GEiGY AG
2+
VO (3,5-Diisopropylsalicylat),,
VO (3,5-Diisopropylsalicylat),,
2+
VO (3,5-Diisopropylsalicylat)(OH) ZrO2+ (3,5-Diisopropylsalicylat)2
VO (3,5-Diisopropylsalicylat)(OH) ZrO2+ (3,5-Diisopropylsalicylat)2
2+
ZrO (3,5-Diisopropylsalieylat)(0H)
ZrO (3,5-Diisopropylsalieylat)(0H)
2+
Ni (3,5-Diisopropylsalicylat) (Oil)
Ni (3,5-Diisopropylsalicylat) (Oil)
Die erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen werden als Antistatika für Kohlenwasserstoff, wie zum Beispiel
Alkane wie Pentan oder Hexan; Cycloalkane wie Cyclohexan; aromatische" Kohlenwasserstoffe wie Benzol oder Toluol oder
halogenierte Kohlenwasserstoffe wie CGI, oder CHCIo oder
Gemische dieser Kohlenwasserstoffe verwendet. Von besonderem technischen Interesse ist ihre Verwendung als Antistatika für flüssige Treibstoffe, wie Benzin und Kerosen,
sowie für Mineralöle„
Sie werden den Substraten in Konzentrationen von 10"2 bis
zugesetzt
Kf2 bis ΙΟ"6 Mol/Lit bevorzugt 10~3 bis 10~4 Mol/Lit
Die erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen können auch als PVC-Stabilisatoren, Polymerisationskatalysatoren
oder Sikkative verwendet werden.
In den folgenden Beispielen bedeuten Prozent (%) Gewichtsprozent,
und "DIPS" das Anion der Diisopropylsalicylsäure.
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Darstellung von Ni (DIPS)2
4,45 g 3,5 Diisopropylsalicylsäure (2·10~ Mol) werden in 75 ml Methanol p.a. gelöst. Dazu werden 2,38 g NiCl0*6
H2O (10 Mol) in 75 ml Methanol gelöst hinzugefügt. Anschliessend
gibt man in Portionen 200 ml 0,1 η Natriummethylatlösung
in Methanol (2*10 Mol) unter Rühren hinzu."
Das Methanol wird- abgedampft und der Rückstand in 300 ml'
Benzol gelöst und 20 min bei O0C gekühlt. Das NaGl wird
abfiltriert und das Benzol abgedampft. Der Rückstand wird in IQO ml Aether gelöst, am Rotationsverdampfer abdestilliert
und bei '950C getrocknet.
Gravimetrische Analyse: Gefunden Ni 11,65 %
Berechnet 11,73 X
Wird das NiCl .6H2O durch 1O~2 Mol ZnCl2, CuCl2, MnCl2,
CaCl2, VOCl2 oder ZrOCl2 ersetzt und sonst wie oben beschrieben
verfahren, so erhält man die entsprechenden DIPS-Komplexe. Die gravimetrische Analyse ergibt die
folgenden Werte.
Zn-Komplex Cu-Komplex Mn-Komplex
Ca-Komplex Be-Komplex
VO-Komplex ZrO-Komplex
12,88 | 12,82 |
12,53 | 13,50 |
11,05 · | 10,60 |
8,32 | 7,78 |
2,00 | 2,24 |
10,00 | 10,60 |
16,61 | 17,06 |
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Beispiel 2 ■
Darstellung von Ni(DIPS)(OH)
2,22 g 3,5 Diisopropylsalicylsäure (10~ Mol) werden in 75 ml Methanol p.a. gelöst. Dazu werden 2,38 g"NiCl0'6
-2
H2O (10 Mol) in 75 ml Methanol gelöst hinzugefügt. Anschliessend gibt man in Portionen 200 ml O5In Natrium-
H2O (10 Mol) in 75 ml Methanol gelöst hinzugefügt. Anschliessend gibt man in Portionen 200 ml O5In Natrium-
-2
methylatlösung in Methanol (2*10 Mol) unter Rühren hinzu.
Das Methanol wird bis auf ca. 1/6 der Gesamtlösung eingedampft und der Rückstand mit 300 ml dest.Ho0 versetzt.
Die wässrige Suspension wird mit 300 ml Benzol extrahiert. Benzolische Phase wird abgetrennt und anschliessend zweimal
mit jeweils 150 ml dest. Wasser gewaschen. Nach dem Abtrennen des Wassers wird die Benzolphase mit Natriumsulfat getrocknet und abfiltriert. Benzol wird abgedampft.
Der Rückstand wird in 100 ml Aether gelöst, am Rotationsverdampfer bis zur Trockene eingedampft und bei
950C getrocknet.
Gravimetrische Analyse: Gefunden Ni 19,52 %
Berechnet 19,79 %
Wird das NiCl2, 6H2O durch 10"2 Mol MnCl2, BeCl2, FeCl2
oder ZrOCl0 ersetzt und sonst wie vorstehend beschrieben
verfahren, so erhält man die entsprechenden Hydroxokomplexe.
Die gravimetrische Analyse ergibt die folgenden Werte:
M berechnet (%) M gefunden (%) Mn-Komplex
Be-Komplex
Fe-Komplex'
ZrO-Komplex
Be-Komplex
Fe-Komplex'
ZrO-Komplex
18,74 | 18,20 |
3,64 | 4,14 |
18,99 | .13,30 |
26,42 | 22,96 |
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Hergestellt wurden binäre Gemische aus den angegebenen zweiwertigen Metallkomplexen und der Verbindung der
Formel
C4H9-CH-CH2OOC-CH2-CH-COO-CH2-CH-C^h9 (Aerosol OT)
SO3Na
C2H5
in Benzol mit den in nachstehender Tabelle angegebenen Konzentrationsverhältnissen. Bestimmt wurden die spezifischen
Leitfähigkeiten (32 [Sl cm _"}) der Lösungen bei:
20* 0.010C.
Metall (II) diisopropyl- salicylat |
Aerosol OT ΙΟ"5 |
28· | ΙΟ"12 | (Mol 10 |
7- | lit"1) -6 |
I | ΙΟ"7 | 7. | ΙΟ"8 | 8 | O | 10"13 |
24· | ΙΟ"11 | 73 | 7 | -1 -Il cm J |
2. | 2 | •ίο-12 | ||||||
Ni(DIPS)2 | 5. | 18' | ίο"11 | 6. | 05 | io"13 | 1 | ,45-10-13 | 1. | 6.1O-13 | 9 | .0· | •ίο"13" |
Ni (OH) DIPS |
2. | 1. | •ΙΟ"12 | 1 | .73-1O"12 | -1 9 16-10 iZ |
.31 | ||||||
Zn(OH) DIPS |
5. | .1. | •ΙΟ"12 | .14-1O"12 | 14-IO"12 | .15 | |||||||
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Claims (1)
- PatentansprücheIj Verfahren zur Herstellung von Metallkomplexen zweiwertiger Metalle oder Oxokomplexe vierwertiger Metalle mit den Säuren der Formel 1COOH(Din der ,R-. und R-2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Brom, Chlor, Alkyls. Cycloalkyl oder Aralkyl bedeuten, dadurch gekennzeichnets dass man in einem Lösungsmittel nacheinandera) eine Säure der Formel I mitb) einem Salze der Formel IIin derM das zweiwertige Kation eines zweiwertigen Metallesoder eines Oxokomplexes eines vierwertigen Metalles X ein mit M im Lösungsmittel des Verfahrens einlösliches Salz bildendes Anion und ρ 1 oder 3bedeuten und
m der Wertigkeit des Anions X entspricht undc) einem Alkoholate der Formel III M1OR (III)409822/1197in derM1 das Kation eines Alkalimet alles und R niederes Alkyl, die Methoxyäthy!gruppe oder die Aethoxyäthylgruppe bedeutenumsetzt, wobei a, b und c im molaren Verhältnis von (2-i): l/p : 2 eingesetzt werden und i 1 oder 0 bedeutet und im Falle, dass i gleich 1 ist, das Reaktionsgemisch mit Wasser umsetzt, wobei das molare Verhältnis Wasser zur Säure der Formel I mindestens 1 beträgt.2. Verfahren gemäss Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet» dass man in einem Gliederen Alkohol, einem niederen Aether, einem niederen Aetheralkohol, einem niederen Keton oder Dimethylformamida) eine Säure der Formel I mitb) einem Salze der Formel IIM X2in derM das zweiwertige Kation des Be, Ca, Sr, Ba, Mg, Mn,Fe, Co, Ni, Cu, VO oder ZrO
X das Anion Cl", Br", F~, NO3", S0^~T, ClO^"*, CH3COO-, oder C17H35COO-bedeuten undm der Wertigkeit des Anions X entspricht undc) einem Alkoholate der Formel IIIM1OR (III)409822/1197in derM' das Kation eines Alkalimetalles und R niederes Alkyl, die Methoxyäthylgruppe oder die Aethoxyäthylgruppe bedeutenumsetzt, wobei a, b und c im molaren Verhältnis von (2-i): 1 : 2 eingesetzt werden und i 1 oder 0 bedeutet und im Falle, dass i gleich 1 ist, das Reaktionsgemisch mit Wasser umsetzt, wobei das molare Verhältnis Wasser zur Säure der Formel I mindestens 1 beträgt.Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Säure der Formel I umgesetzt wird, in der R-. und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Alkyl mit zusammen 1 bis 10 Kohlenstoffatomen Cycloalkyl mit 6 bis 9 Kohlenstoffatomen oder Aralkyl mit 7 bis 9 Kohlenstoffatomen bedeutet.4. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Salz der Formel II verwendet wird, in der X Cl" oder CH3COcT bedeutet.5. Metallkomplexe hergestellt gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass M in Formel II das zweiwertige Kation des Ba, Mg, Mn, VO oder ZrO bedeutet.6. Metallkomplexe gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass M in Formel II das zweiwertige Kation des VO oder ZrO bedeutet.409822/1 197Metallkomplexe gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass R. und R„ unabhängig voneinander Wasserstoff, Brom, Chlor-, Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Cycloalkyl mit 6 bis 9 Kohlenstoffatomen oder Aralkyl mit 7 bis 9 Kohlenstoffatomen bedeuten.8. Metallkomplexe gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass M in Formel II das zweiwertige Kation des Mn, VO oder ZrO und R1 und R9 Isopropyl bedeuten.409822/1197
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