NO784167L - Fremgangsmaate til reduksjon av en substans - Google Patents

Fremgangsmaate til reduksjon av en substans

Info

Publication number
NO784167L
NO784167L NO784167A NO784167A NO784167L NO 784167 L NO784167 L NO 784167L NO 784167 A NO784167 A NO 784167A NO 784167 A NO784167 A NO 784167A NO 784167 L NO784167 L NO 784167L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
resin
metal
borane
resins
aqueous
Prior art date
Application number
NO784167A
Other languages
English (en)
Inventor
Larry Manziek
Original Assignee
Rohm & Haas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Publication of NO784167L publication Critical patent/NO784167L/no
Application filed by Rohm & Haas filed Critical Rohm & Haas

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/42Introducing metal atoms or metal-containing groups
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/08Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing solids as carriers or diluents
    • A01N25/10Macromolecular compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/06Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing polymers
    • B01J31/08Ion-exchange resins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J47/00Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
    • B01J47/015Electron-exchangers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/42Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by ion-exchange extraction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/60Reduction reactions, e.g. hydrogenation
    • B01J2231/64Reductions in general of organic substrates, e.g. hydride reductions or hydrogenations
    • B01J2231/641Hydrogenation of organic substrates, i.e. H2 or H-transfer hydrogenations, e.g. Fischer-Tropsch processes
    • B01J2231/643Hydrogenation of organic substrates, i.e. H2 or H-transfer hydrogenations, e.g. Fischer-Tropsch processes of R2C=O or R2C=NR (R= C, H)
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

Fremgangsmåte til reduksjon av en
substans.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte
til reduksjon av en substans.
Det er kjent fra M.L. Hallensleben, J. Polymer Science, Symposium nr. 47, 1-9 (1974), at lineære og fornettete kopoly-merer av 4-vinylpyridinboran, 4-vinylpyridin og styren kan fremstilles og anvendes som polymere reduksjonsmidler for aldehyder og ketoner. Det er også rapportert i litteraturen,
E. Cernia og F. Gasparini, J. Applied Polymer Science, 19,
917-20 (1975), at 4-vinylpyridinboranpolymerer hurtig spaltes i vandige løsninger av sterke mineralsyrer og bare kan anvendes som reduksjonsmidler for aldehyder og ketoner ved eller omkring nøytral pH.
Fra US-patentskrift 3.928.293 er faste, fornettete tio-hydrokarbonboranpolymerer og deres bruk som reduksjonsmidler for aldehyder, laktoner, oksyder, estre, karboksylsyrer, nitriler og olefiner kjent. Selv om disse boranpolymerer er stabile ved romtemperatur, kan de frigjøre boran (BHj) under betingelser med senket trykk eller varme, og er beskrevet som nyttige som en hensiktsmessig måte for lagring av boran. Fra US-patent-skrif t 3.609.191 er det kjent polyetyleniminborankomplekser som er stabile overfor hydrolyse ved så lav pH som 5,0. Disse stof-fer er brukbare som reduksjonsmidler i kjemiske pletteringsbad for nikkel, kobber og sølv i et pH-område på 5-8. Men disse produkter er viskøse eller faste polymerer som har vannløselighet fra fullstendig løselig til svakt løselig, avhengig av forholdet mellom BH^- og aminogrupper i polymeren. Bruken av ionebytter-harpikser for ekstraksjon av tungmetaller fra vandige løsninger ved hjelp av ionebyttermekanismer er også kjent på området.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved at substansen bringes i kontakt med en harpiks som inneholder en fast, fornettet kopolymer som inneholder amin- og/eller fos finadduktenheter med formelen
hvor Q er en gruppe med formelen -(CH~) -T-(CH-) - hvor rir 2 m 2 n m og n er like eller forskjellige og er 0, 1, 2 eller 3 og T er gruppen
R" .1 og R 2er like eller forskjellige og er hydrogen, (C-^-Cg) -alkyl som eventuelt er substituert, (ci~ci2^ ~aryl som evnetuelt er substituert eller (C-,-C12) -aralkyl som eventuelt er substituert, og
Z er et nitrogen- eller fosforatom.
Med alkyl menes både uforgrenete og forgrenete alkylgrupper. Alkylgruppene i harpiksen kan eventuelt være substituert med høyst 3, fortrinnsvis høyst 2, helst 1 av følgende substituenter: hydroksy, merkapto, fluor, klor, brom, jod, nitro, metoksy, etoksy, isopropoksy, amino, metylamino, dimetylamino, etylamino, dietylamino, amido, metylamido og dimetylamido.
Eksempler på egnete arylgrupper er fenyl, naftyl og bifenyl, og arylgruppene kan eventuelt være substituert med høyst 3, fortrinnsvis høyst 2, helst 1 av følgende substituenter: fluor, klor, brom, jod, nitro, metyl, etyl, metoksy, etoksy og trihalometyl.
Eksempler på egnete aralkylgrupper er benzyl, fenetyl, fenylpropyl, naftylmetyl og naftyletyl, og aralkylgruppene kan eventuelt være substituert med høyst 3, fortrinnsvis høyst 2, helst 1 av følgende substituenter: fluor, klor, brom, jod, nitro, metyl, etyl, metoksy, etoksy og trihalometyl.
Foretrukne ikke-ioniske boranharpikser er de harpikser hvor T er gruppen
Z er nitrogen, særlig når R 1 og R^ -> er like eller forskjellige og er hydrogen, (C^-Cg)-usubstituert alkyl, (cg~c^2^ usubstituert aryl eller ( cj~ ci2^~^substituert aralkyl.
Særlig foretrukne ikke-ioniske boranharpikser ifølge oppfinnelsen er de harpikser hvor T er gruppen
1 2
Z er nitrogen, særlig når R og R er like eller forskjellige og er hydrogen, (C^-C^)-usubstituert alkyl eller usubstituert fenyl, bifenyl, benzyl eller fenetyl.
Faste boranharpikser ifølge oppfinnelsen er særlig nyttige ved selektiv reduksjon ved romtemperatur, hvor det fra vandige og ikke-vandige medier, av kvikksølv-, sølv-, gull-, platina-, palladium-, rhodium-, iridium-, antimony-, arsen- og vismutioner, med utelukkelse av kobber, nikkel, sink, jern, bly, tinn, kadmium, vanadium, krom, uran, torium, kobolt, tallium, aluminium, og medlemmene av gruppe I og II i det periodiske system. Harpiksene reduserer metallionene i løsning via elektronoverføring og utfelling av de reduserte metaller på og/eller i harpiksen.
Boranharpiksene kan anvendes over et bredt pH-område, f.eks. over et område på 1-3. De anvendes fortrinnsvis ved pH 2-4. Harpiksene er ikke bare stabile i sure og basiske medier, men er også stabile i luft.
Boranharpiksene er nyttige som reduksjonsmidler for aldehyder, ketoner, olefiner og forbindelser som inneholder andre funksjonelle grupper som er i stand til å gjennomgå hydroboreringsreaksjoner.Harpiksen reduserer disse forbindelser ved hydridoverføring, og det resulterende produkt kan frigjøres fra harpiksen ved hydrolyse med sterke syrer. Et ekstra trekk ved denne reduksjonsprosess er harpiksenes evne til å holde produktene tilbake på harpiksen og derved konsen-trere og rense de reduserte produkter før de fjernes fra harpiksen ved hydrolyse. Selv om den makronettformete form av harpiksen foretrekkes, kan gelformen eller enhver annen par-tikkelform av boranharpiksen ifølge oppfinnelsen anvendes.
De reduserte metaller som kan utfelles på og/eller i boranharpiksen ifølge oppfinnelsen kan enten løses ut av harpiksen med sterk syre, eller når det gjelder kvikksølv, ekstra-heres ved behandling med varmt vann. En mer foretrukket fremgangsmåte for å oppnå de reduserte, utfelte metaller fra har piksene er imidlertid å brenne harpiksen bort fra metallene idet verdien av de edle metaller lanc£. overstiger verdien av harpiksen.
Boranharpiksene har en fordel i forhold til ionebytter-harpikser ved at de sistnevnte i større grad har tendens til å tillate lekkasje av metallene på grunn av ionebytterlike-vekten mellom vedkommende metallion og ionebytteren. Idet harpiksen ifølge oppfinnelsen ikke er basert på ionebyttermekanisme, er dette problem unngått eller minsket. Boranharpiksene reduserer metallene til deres 0-oksydasjonstilstand og utfeller dem. Men strukturen av harpiksene, særlig av de makronettformete harpikser, gjør at de kan inneholde store mengder reduserte metaller før metallioner til slutt bryter gjennom inn i det behandlete medium. Som det vil fremgå nedenfor kan imidlertid harpiksene ifølge oppfinnelsen inneholde litt ionebytter-funksjonalitet som vil funksjonere på kjent måte sammen med boranenhetene i harpiksene ifølge oppfinnelsen.
Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte hvor boranharpiksene anvendes som råstoffer for fremstillingen av metall-katalysatorer for bruk i hydrogeneringsreaksjoner. De resulterende metallinneholdende harpikser kan enten pyrolyseres hvorved det dannes en karbon-metallreduksjonskatalysator, eller de kan brennes i nærvær av oksygen hvorved metallet oppnås i perleform. Katalysatorer som inneholder kjente prosentandeler av metall eller av blandete metaller kan hensiktsmessig fremstilles ved denne fremgangsmåte.
Ved fremstillingen av boranharpiksene ifølge oppfinnelsen kan vannuløselige, fornettete harpikser med funksjonelle grupper med formelen
hvor Q, R 1 , R 2og Z er som angitt for formel (I), omsettes med en protonavgivende mineralsyre, såsom hydrohalogen-, fosfor-eller svovelsyre, fortrinnsvis saltsyre, for omdannelse av gruppene med formelen (II) til kationiske grupper med formelen
Denne reaksjon kan utføres enten satsvis eller kontinuerlig, vanligvis i kolonne, ved temperaturer på fra 0 til 100°C, fortrinnsvis ved romtemperatur i<et>Løsningsmiddel, fortrinnsvis vann. Mengden protonavgivende syre kan være så lav som 5% av ekvivalentene av svak base i harpiksen mens der ikke er noen teoretisk øvre grense. Imidlertid anvendes syren fortrinnsvis i et overskudd på 25% i forhold til ekvivalentene av svak syre i harpiksen. Etter protoneringstrinnet vaskes harpiksen fortrinnsvis med vann for fjerning av eventuell overskytende syre og vaskes deretter grundig med et tørkende løsningsmiddel,
såsom metanol, etanol, propanol, aceton eller dimetylformamid, eller den kan luft- eller vakuumtørkes.. I et mer foretrukket protoneringstrinn er reaksjonen en satsvis prosess, og en støkiometrisk mengde syre tilsettes for å protonere alle til-gjengelige protonerbare grupper. Lengre reaksjonstider foretrekkes ifølge denne fremgangsmåte for at syren skal kunne diffundere gjennom harpiksperlene. Boranet innleires fortrinnsvis i den protonerte harpiks ved behandling av harpiksen enten i en kontinuerlig eller en satsvis prosess med et overskudd av en løsning av litium, natrium- eller kaliumborhydrid løst i et egnet løsningmiddel såsom metanol, etanol, dimetylformamid, monoetylenglykoldimetyleter eller dietylenglykoldi-metyleter ved temperaturer på fra 0 til 150°C, fortrinnsvis ved ca. romtemperatur.
En annen fremgangsmåte for innleiring av boranet i harpiksen er ved direkte behandling av den amin- eller fosfin-funksjonelle harpiks med diborangass, enten i en kontinuerlig eller i en satsvis prosess, eller med en løsning av diboran i et egnet løsningsmiddel såsom dietyleter eller tetrahydrofuran ved en temperatur nå fra 0 til 150°C, fortrinnsvis ved ca. romtemperatur .
De harpikser som inneholder amidfunksjoner enten i T-,
R 1 - eller R 2-gruppene kan omdannes til aminer ved bruk av overskudd av borhydridreagens hvorved hovedmassen reduseres
og forholdet mellom mengden boran og mengden harpiks økes.
Sammenfatningsvis er det således ifølge oppfinnelsen frem-brakt en fremgangsmåte tilfremstilling av boranharpiksene ifølge oppfinnelsen, hvorved en amin- eller fosfinfunksjonell harpiks behandles med diborangass eller et borhydrid ved en temperatur på fra 0 til 150°C.
Når det anvendes mindre enn 1 ekvivalent borhydrid eller diboran, oppnås det et blandet, kationisk og ikke-ionisk boranreduserende middel som vil fjerne metallkompleksanioner og metallkationer ved både anioneutbytte og ved reduksjon av metallkationet eller metallkompleksanionet med boranet til 0-oksydasjonstilstand. Da disse blandete harpikser som det er referert til ovenfor og som også er innenfor rammen av oppfinnelsen .
Nærværet og mengden av boranfunksjonalitet i harpiksene kan bestemmes ved å omsette harpiksen med en vandig jodløsning og titrere overskuddet av jod med en standardløsning av natrium-tiosulfat. Ved denne bestemmelse er det absolutt nødvendig at jodmengden som absorberes av harpiksgrunnmassen beregnes for bestemmelsen. Mengden jod som reduseres av boranfunksjonali-teten er således lik den totale jodmengde som fjernes minus mengden som absorberes av polymeren. Denne tilnærmete absorp-sjonsbestemmelse er bare gyldig for boranharpikser som inneholder borankonsentrasjoner som nærmer seg den teoretiske mengde, dvs. at alle plasser for den svake base er koordinert med boran.
Egnete fornettete harpikser som kan anvendes for fremstillingen av boranharpiksen ifølge oppfinnelsen er de som er beskrevet i US-patentskrifter 2.675.359, 3.037.052, 3.531.463 og 3.663.467.
Noen utførelseseksempler av harpiksene ifølge oppfinnelsen og fremstilling av disse og bruken av dem vil bli gitt i de etterfølgende eksempler.
Eksempel I
Fremstilling av akrylamin- boranharplks.
Trinn A. Protonering.
En prøve på 50,0 g av en fornettet akrylisk, makronettformet, svak basisk harpiks med en kapasitet av svak base på 5,4 mekv. svale base pr. g tørr harpiks ble omrørt med en salt-syreløsning som inneholdt 360 mekv. saltsyre (30% overskudd)
i forhold til ekvivalentene svak base i harpiksen i 5 timer. Harpiksen ble vasket med avionisert vann til nøytral pH, deretter med to 300 ml porsjoner aceton og deretter vakuumtørket ved 50°C i 8 timer. Utbytte 59,9 g.
Trinn B. Boranaddisjon.
I en 500 ml trehalset rundkolbe som var utstyrt med en for-seglet mekanisk omrører, en trykkompenserende dråpetrakt og mineraloljebobleanordning ble det anbrakt 52,8 g (238,1 mekv. H<+>) makronettformet, svakt basisk akrylharpiks (i hydrokloridform) som inneholdt 4,51 mekv. H+ pr g tørr harpiks. En løsning av 10 g borhydrid med 97% renhet (256 mekv. , 7% overskudd) i 250 ml tørt N,N-dimetylformamid ble tilsatt hurtig under stadig omrøring. Blandingen ble omrørt ved romtemperatur inntil det ikke lenger kunne iakttas mer hydrogengassutvikling. N,N-di-metylformamidet ble fjernet ved filtrering, og den tilbake-blivende harpiks ble vasket med avionisert vann inntil ingen kloridioner var påvisbare med sølvnitrat og pH var ca. 7. Harpiksen ble deretter vakuumtørket ved 3 0°C.
Eksempel II
Fremstilling av polystyren- amin- boranreduserende harpiks. Trinn A. Protonering.
Ved benyttelse av fremgangsmåten i eksempel I, trinn A,
og en svakt basisk harpiks av fornettet, makronettformet polystyren ble det ønskete, protonerte mellomprodukt oppnådd.
Trinn B. Boranaddisjon.
Ved å benytte fremgangsmåten i eksempel I, trinn B, og harpiksen i trinn A ble det ønskete boranaddisjonsprodukt oppnådd .
Eksempel III
Fremstilling av polystyryl-difenylfosfin-boranreduserende harpiks.
Trinn A. Fremstilling av polystyryl- difenylfosfln.
Ved å benytte fremgangsmåten ifølge J. Org. Chem., 40,
nr. 11, 1669 (1975) ble polystyryl-difenylfosfin fremstilt i makronettform.
Trinn B. Boranaddisjon.
En prøve på 10,0 g av harpiksen fra trinn A (5,0 mekv. fosfin)fikk reagere med 100 ml tetrahydrofuranløsning som inneholdt diboran (50 mekv. BH^) . Blandingen ble omrørt ved romtemperatur i 3 timer. Den resulterende harpiks ble vasket med tetrahydrofuran og vakuumtørket.
Eksempel IV
Reduksjon av cykloheksanon til cykloheksanol med amin-boranharpiks i vandige og ikke- vandige medier.
Prøver av boranharpiksene ifølge eksempel I og II samt for sammenlikningens skyld utgangsanalogene av de svake baser som de var avledet av ble utsatt for både vandige og tetra-hydrofuranløsninger av cykloheksanon med en kjent konsentrasjon (4%) i et tidsrom på 2 timer. I løpet av dette tidsrom ble det ikke iakttatt noen reaksjon av cykloheksanon påvist ved kromato-grafisk bestemmelse av dens opprinnelige konsentrasjon. Til hver prøve ble det tilsatt et kvantum syre, HC1 til det vandige system og BF^til tetrahydrofuran, i et kvantum som var ekvivalent med konsentrasjonen av cykloheksanon. Begge amin-boranharpikser bevirket en umiddelbar senkning av cykloheksa-nonkonsentrasjonen. Dannelsen av cykloheksanol ble iakttatt i det vandige system. Men intet cykloheksanol ble iakttatt i tetrahydrofuranløsningen, noe som er ventet i nærvær av BF^som ville danne et kompleks med alkoholen. Tap av cykloheksanon er imidlertid en indikasjon på reaksjonen mellom aminboranharpiksen og cykloheksanon.
EksemDel V
Likevektskapasiteter for satser av atskillige edle metaller. Likevektskapasiteter for satser ble bestemt ved å omsette en kjent mengde amin-boranharpiks med en vandig løsning av vedkommende metallion i et tidsrom på 16 timer under stadig rysting. Begynnelses- og sluttkonsentrasjonene for metallionet ble bestemt ved atomabsorpsjonsspektroskopi og kapasitetene beregnet av differansen.
Ifølge denne fremgangsmåte ble prøver av aminboranhar-
-2 -2 piksen omsatt med vandig løsning av AuCl^PdCl4og PtClg av kjent konsentrasjon. Resultatene er angitt i tabell 1 nedenfor .
Eksempel VI
Gjenvinning av edelt metall ved forbrenning.
Gjenvinning av det edle metall fra de metallfylte perler ble lettvint oppnådd ved å brenne bort harpiksgrunnmassen i en oksygenatmosfære.
En prøve på 3,004 g av gullfylt boranharpiks ble brent ved 800°C i 30 minutter i en ovn. 1,646 g klare metalliske gullperler ble utvunnet, noe som svarte til en begynnelses-vektsprosent på 55. Perlene så ut som jevne kuler med ru over-flate. Liknende resultater ble oppnådd med palladium-og platinafylte harpikser under samme betingelser.
Eksempel VII
Katalysatorfremstilling.
1,00 g prøver av palladium- og platinafylte perler ble pyrolysert ved 600°C under en strøm av nitrogen i 30 minutter. De resulterende kuleformete perler fremkom som karbonkuler som hadde høy densitet på grunn av metallinnholdet.
Eksempel VIII
Metallreduserende selektivitet.
Amin-boranharpiksens reaktivitet overfor forskjellige metaller ble bestemt ved å anbringe en 0,10 g prøve av harpiksen i en flaske og tilsette en konsentrert løsning av vedkommende metallion eller -kompleks. Flasken ble hensatt i 3 timer for å sikre tilstrekkelig kontakttid. Reaksjonen ble bekreftet enten ved en synlig forandring i perlene, såsom en mørkning av fargen, en økning i perlenes vekt ved vasking med avionisert vann og vakuumtørking, eller ved at perlene ikke var i stand til å redusere mer løsning av AuCl^ . Likeledes indikerer en positiv reduksjon av AuCl^ at det ikke hadde foregått noen reaksjon med vedkommende metall. Tabell 2 nedenfor angir de metaller som ble undersøkt og deres evne til å bli redusert<
Eksempel IX
Analytisk bestemmelse av gull.
1000 ml av en gulløsning som inneholdt 5 ppm Au+"^ fikk reagere med en prøve av amin-boranharpiksen i en kolonne under meget langsom strømning (0,5 ml/min). Etter at lastingen var fullført, ble harpiksen prøvet vedrørende gull, og det ble påvist at en kvantitativ mengde gull var til stede. Det er således mulig å anvende harpiksen ved analytisk bestemmelse av spormengder av gull eller andre reaktive metaller.
Eksempel X
En 1 g prøve av amin-boranharpiksen som inneholdt 2,5 mekv. BH^-funksjonalitet og 2,5 mekv. svakt basisk anion-utbytterfunksjonalitet ble behandlet med en vandig, sur AuCl^-løsning. Harpiksen fjernet gullet fra denne løsning,
og det gjenvunnete gull viste seg å bli holdt tilbake i harpiksen både i metallisk og anionisk form. Anionkomplekset ble ekstrahert fra harpiksen ved å bringe denne i berøring med 4 prosentig vandig NaCl.Anionutbytterkapasiteten til harpiksen viste seg å være 0,863 g anionisk cullkompleks pr. g harpiks. Kapasiteten for redusert gull viste seg å være 1,96 g metallisk gull pr. g harpiks.
Boranharpiksene kan således anvendes for påvisning av mikromengder av metallioner i forskjellige vandige og ikke-vandige medier på grunn av at harpiksene kan kvantitativt omdanne metallionene til 0-oksydasjonstilstand og konsen-trere metallet og/eller i harpiksen. Mengden metall som finnes i den resulterende metallinneholdende harpiks kan bestemmes via gravimetrisk, spektroskopisk eller annen analytisk metode, og mikromengdene av metall i det opprinnelige volum av vandige eller ikke-vandige medier som er blitt behandlet således kan deretter bestemmes.
Harpiksenes evne til å redusere ioniske kvikksølvsalter og -forbindelser, særlig metylkvikksølv, gjøres særlig nyttig ved avgifting av kvikksølvforgiftete effluenter.
Et annet anvendelsesområde for boranharpiksen ifølge oppfinnelsen er i sukkerraffineringsindustrien som avfargende middel. Tilsvarende kan slike harpikser anvendes som reduksjonsmidler for fjerning av oksydforurensninger i kjemikalier, såsom alkoholer, glykoler, aminer og amider.
Harpiksen ifølge oppfinnelsen kan også anvendes for reduksjon av peroksyder i peroksyddannende organiske forbindelser, særlig i etre såsom dietyleter, tetrahydrofuran og diisopropyl-eter. Harpiksene kan selvfølgelig anvendes for fjerning av peroksyder i etre som allerede er forurenset med peroksyder og som peroksydinhibitorer ved lagring eller bruk av peroksyddannende forbindelser.
Harpiksene ifølge oppfinnelsen kan når de er impregnert med metaller såsom sølv, kobber, kvikksølv etc. anvendes som mikrobiocider, f.eks. i tekstil-, maling-, papir- og vaskeri-industriene. De kan også finne anvendelse ved fjerning av spormengder av hydrogensulfid eller svoveldioksyd fra indus-trigasstrømninger, såsom naturgass, kullgasstrømmer, effluenter fra kull- og oljebrennende anlegg samt svovelsyreanlegg. I disse sistnevnte anvendelser gir det potensielt høye over-flateareal i det findelte metall som er anbrakt på en bærer et materiale med høy.kapasitet. Boranharpiksene kan anvendes for fjerning av elementært halogen og alkylhalogenider fra vandige og ikke-vandige medier ved reduksjon av dem til hen-holdsvis halogenidion og alkan.
Visse av amin-boranharpiksene kan anvendes i organiske synteser idet boranharpiksadduktet har de ønskete egenskaper at den reduserende bærer lettvint kan fjernes fra reaksjons-blandingen og det reduserte materiale hefter til harpiks-systemet og bevirker fullstendig atskillelse av produktet fra utgangsmaterialet. Det reduserte materiale kan deretter gjenvinnes fra harpiksen ved sur eller basisk hydrolyse, noe som frembringer et rent produkt. Den reduserende bærer kan deretter kjemisk regenereres til utgangsamin-boranharpiksen ved de ovenfor beskrevne fremgangsmåter.
En annen fordel med de boranreduserende harpikser ifølge oppfinnelsen er at de fremskaffer en borankilde uten farene som er forbundet ved bruken av dette stoff i fri tilstand.
En annen anvendelse for amin-boranharpiksene er i petroleum-industrien. Petroleumraffinerier anvender edle metaller som katalysatorer. Disse metaller gjenvinnes ifølge kjent teknikk ved å løse dem i kongevann og deretter redusere metallklorid-saltene. Men effluenten fra denne prosess inneholder fremdeles 10-15 ppm metallioner.Anionbytterharpikser anvendes for tiden for fjerning av disse resterende spormengder av metall. Men rhodiumsalter fjernes ikke effektivt med anionbytterharpikser. Bruken av høykapasitets-amin-boranharpiksene ifølge oppfinnelsen istedenfor de enkle anionbytterharpikser i ovennevnte gjen-vinningsprosess er således fordelaktig.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte til reduksjon av en substans, karakterisert ved at substansen bringes i kontakt med en harpiks som inneholder en fast, fornettet kopolymer som inneholder amin- og/eller fosfinadduktenheter med formelen
hvor Q er en gruppe med formelen -(CH2 )m -T~ (CH2 ) <-> hvor m og n er like eller forskjellige og er 0, 1, 2 eller 3 og T er gruppen
R 1 og R 2 er like eller forskjellige og er hydrogen, (C-j^-Cg)-alkyl som eventuelt er substituert, (C-L-C12)-aryl som eventuelt er substituert eller (C7~ C12 )-aralkyl som eventuelt er substituert, og Z er et nitrogen- eller fosforatom.
2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, hvorved det reduseres minst ett aldehyd, keton og/eller amin, karakterisert ved at produktet etter reduksjon ved kontakt med harpiksen hydrolyseres av harpiksen og isoleres.
3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, hvorved det fjernes ioner fra vandige eller ikke-vandige medier, karakterisert ved et medium som inneholder minst ett av ionene kvikksølv, metylkvikksølv, sølv, gull, platina, palladium, rhodium, iridium, antimon, arsen eller vismut bringes i kontakt med harpiksen.
4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at et medium som inneholder platina, palladium, rhodium eller iridium bringes i kontakt med harpiksen , hvor-etter den resulterende metallinneholdende harpiks fraskilles til dannelse av en hydrogenkatalysator som inneholder metallet i O-oksydasjonstilstand.
5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 4, karakterisert ved at den metallinneholdende harpiks pyrolyseres.
6. Fremgangsmåte i samsvar med krav 4, karakterisert ved at den metallinneholdende harpiks brennes i nærvær av oksygen.
7. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, anvendt som en kvantitativ fremgangsmåte til bestemmelse av mikromengder av metallioner i vandige og ikke-vandige medier, karakterisert ved at harpiksen... bringes i kontakt med en oppmålt mengde metallinneholdende medium, og at dennenengde deretter analyseres vedrørende metallmengden i den resulterende metallinneholdende harpiks.
NO784167A 1976-12-10 1978-12-12 Fremgangsmaate til reduksjon av en substans NO784167L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US74956076A 1976-12-10 1976-12-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO784167L true NO784167L (no) 1978-06-13

Family

ID=25014249

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO774196A NO774196L (no) 1976-12-10 1977-12-08 Harpiks og fremgangsmaate til fremstilling av samme
NO784167A NO784167L (no) 1976-12-10 1978-12-12 Fremgangsmaate til reduksjon av en substans

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO774196A NO774196L (no) 1976-12-10 1977-12-08 Harpiks og fremgangsmaate til fremstilling av samme

Country Status (8)

Country Link
CA (1) CA1114547A (no)
DE (1) DE2755170A1 (no)
FR (1) FR2397428A1 (no)
GB (1) GB1590548A (no)
IT (1) IT1093040B (no)
NO (2) NO774196L (no)
SU (1) SU707524A3 (no)
ZA (1) ZA777052B (no)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4019052A1 (de) * 1990-06-15 1991-12-19 Basf Ag Verfahren zur entfernung von schwermetallionen aus waessriger loesung
WO1994010214A1 (en) * 1992-11-02 1994-05-11 Exxon Chemical Patents Inc. Polymeric phosphonium ionomers
DE102006031040B4 (de) * 2006-07-05 2008-05-21 Imt Innovative Mess Technik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Quecksilber in Gasen
DE102008064682B4 (de) * 2008-10-06 2012-02-16 Zuzana Dvorakova Anionisches Boranpolymer, sowie dessen Verwendung und Herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
GB1590548A (en) 1981-06-03
SU707524A3 (ru) 1979-12-30
FR2397428A1 (fr) 1979-02-09
CA1114547A (en) 1981-12-15
IT1093040B (it) 1985-07-19
ZA777052B (en) 1979-01-31
DE2755170A1 (de) 1978-06-15
DE2755170C2 (no) 1989-12-28
NO774196L (no) 1978-06-13
FR2397428B1 (no) 1983-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bhatt et al. Sorption studies of heavy metal ions by salicylic acid–formaldehyde–catechol terpolymeric resin: Isotherm, kinetic and thermodynamics
Khan et al. Synthesis, characterization and analytical applications of a new and novel ‘organic–inorganic’composite material as a cation exchanger and Cd (II) ion-selective membrane electrode: polyaniline Sn (IV) tungstoarsenate
Niwas et al. Synthesis and ion exchange behaviour of polyaniline Sn (IV) arsenophosphate: a polymeric inorganic ion exchanger
JPS5850138B2 (ja) 水不溶性キレ−ト交換樹脂
Khajeh et al. Imprinted polymer particles for selenium uptake: synthesis, characterization and analytical applications
Kononova et al. Simultaneous ion exchange recovery of platinum and rhodium from chloride solutions
Chwastowska et al. Synthesis and analytical characterization of a chelating resin loaded with dithizone
Hubicki et al. Palladium (II) removal from chloride and chloride–nitrate solutions by chelating ion-exchangers containing N-donor atoms
Hubicki et al. Recovery of palladium (II) from chloride and chloride–nitrate solutions using ion-exchange resins with S-donor atoms
US4311812A (en) Borane reducing resins
Bushra et al. Development of nano-composite adsorbent for removal of heavy metals from industrial effluent and synthetic mixtures; its conducting behavior
Patel et al. Catechol-functionalized chitosan synthesis and selective extraction of germanium (IV) from acidic solutions
US4240909A (en) Borane reducing resins for removal of metal ions
Petrova et al. High-selective recovery of palladium by the N-(2-sulfoethyl) chitosan-based sorbent from the Pt (IV)-Pd (II) binary solution in a fixed-bed column
JP6176636B2 (ja) ヨウ素イオン吸着性化合物を担持したメソポーラスシリカおよびそれを用いたヨウ素イオンコレクターおよびヨウ素回収方法
US4355140A (en) Borane reducing resins
Chen et al. Synthesis of N-methyl-2-thioimidazole resin and its complex behavior for noble metal ions
US4311811A (en) Borane reducing resins
Akhtar et al. Synthesis, characterization and photolytic degradation activity of poly-o-toluidine–thorium (IV) molybdophosphate cation exchanger: analytical application in metal ion treatment
NO784167L (no) Fremgangsmaate til reduksjon av en substans
Nabi et al. Synthesis, characterization and analytical applications of titanium (IV) molybdosilicate: a cation ion-exchanger
US4410665A (en) Borane reducing resins
US4223173A (en) Borane reducing resins
Nabi et al. Synthesis, characterization and analytical application of hybrid; acrylamide zirconium (IV) arsenate a cation exchanger, effect of dielectric constant on distribution coefficient of metal ions
Rehman et al. Preparation and characterization of 5-sulphosalicylic acid doped tetraethoxysilane composite ion-exchange material by sol–gel method