RU2643966C1 - Способ получения ацетилсалицилата тербия(iii) - Google Patents

Способ получения ацетилсалицилата тербия(iii) Download PDF

Info

Publication number
RU2643966C1
RU2643966C1 RU2017118701A RU2017118701A RU2643966C1 RU 2643966 C1 RU2643966 C1 RU 2643966C1 RU 2017118701 A RU2017118701 A RU 2017118701A RU 2017118701 A RU2017118701 A RU 2017118701A RU 2643966 C1 RU2643966 C1 RU 2643966C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
terbium
acetylsalicylic acid
iii
acetylsalicylate
anode
Prior art date
Application number
RU2017118701A
Other languages
English (en)
Inventor
Фёдор Александрович Колоколов
Максим Андреевич Назаренко
Алексей Иванович Офлиди
Виктор Терентьевич Панюшкин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВО "КубГУ")
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
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВО "КубГУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВО "КубГУ")
Priority to RU2017118701A priority Critical patent/RU2643966C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2643966C1 publication Critical patent/RU2643966C1/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic System
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к получению ацетилсалицилата тербия(III), который находит применение в качестве излучающего вещества в электролюминесцентных устройствах. Описывается электрохимический синтез ацетилсалицилата тербия(III) в безводном ацетонитрильном растворе фонового электролита - хлорида лития и ацетилсалициловой кислоты, взятой в количестве 3 ммоль, при мольном соотношении компонентов ацетонитрил : ацетилсалициловая кислота : хлорид лития 3000:3:2 соответственно, с анодом из металлического тербия и инертным катодом, анодной плотности тока 6-8 мА/см2 и силе тока 24-32 мА в течение 2,5-3,5 часов. Изобретение позволяет упростить технологию, снизить временные и энергетические затраты на получение целевого продукта. 3 ил., 1 табл., 1 пр.

Description

Изобретение относится к координационной химии, точнее к получению ацетилсалицилата тербия(III), который, являясь бесцветным фосфоресцирующим люминофором зеленого свечения, находит применение в качестве излучающего вещества в электролюминесцентных устройствах.
Известен способ получения ацетилсалицилата тербия(III), заключающийся в проведении реакций между ацетилсалициловой кислотой и хлоридом тербия(III) с добавлением триэтиламина для депротонирования карбоксильной группы ацетилсалициловой кислоты с последующим введением дополнительного лиганда - 1,10-фенантролина (Tao D.L., Xu Y.Z., Zhou F.S. etal. // ThinSolidFilms. 2003. V. 436. P. 281-285).
Недостатком данного способа является сложность очистки триэтиламина, применяемого в ходе синтеза, и недостаточно высокая реакционная способность дополнительного лиганда, что затрудняет воспроизводимость получения качественного конечного продукта.
Устранить данный недостаток позволяет способ получения ацетилсалицилата тербия(III), заключающийся в проведении реакции между ацетилсалициловой кислотой и ионом тербия(III): 3 ммоль ацетилсалициловой кислоты растворяли в 20 мл раствора хлороформа при нагревании, затем к данному раствору добавляли по каплям раствор хлорида тербия(III) в безводном этаноле, содержащий 1 ммоль TbCl3, далее доводили рН до оптимального значения, затем полученную смесь перемешивали в течение 5 ч. при комнатной температуре, после чего раствор отфильтровывали (Lin Q., Zhang H.J., Liang Y.J. etal. // ThinSolidFilms. 2001. V. 396. P. 191-195). Данный способ выбран в качестве наиболее близкого аналога - прототипа.
Недостатком прототипа является длительное время синтеза, а также трудности, заключающиеся в использовании безводного этанола, получение которого является сложной задачей, в проведении синтеза при нагревании, в необходимости доведения рН до оптимального значения, при котором ацетилсалициловая кислота переходит в депротонированную форму, необходимую для образования ацетилсалицилата тербия(III).
Техническим результатом заявляемого изобретения является упрощение способа, снижение временных и энергетических затрат на получение конечного продукта.
Для достижения технического результата предлагается проводить электрохимический синтез ацетилсалицилата тербия(III) в безводном ацето-нитрильном растворе фонового электролита - хлорида лития и ацетилсалициловой кислоты количеством 3 ммоль с анодом из металлического тербия и инертным катодом при анодной плотности тока 6-8 мА/см2 и силе тока 24-32 мА при мольном соотношении компонентов ацетонитрил : ацетилсалициловая кислота : хлорид лития 3000:3:2 соответственно, в течение 2,5-3,5 часов.
Общими с прототипом признаками являются:
- реакция между ацетилсалициловой кислотой и ионом тербия(III);
- использовали 3 ммоль ацетилсалициловой кислоты.
Отличительные признаки:
- взаимодействие компонентов осуществляли электролизом с анодом из металлического тербия и инертным катодом;
- при анодной плотности тока 6-8 мА/см2 и силе тока 24-32 мА;
- использовали безводный ацетонитрильный раствор ацетилсалициловой кислоты и фонового электролита - хлорида лития;
- мольное соотношение компонентов ацетонитрил : ацетилсалициловая кислота : хлорид лития 3000:3:2;
- время получения конечного продукта 2,5-3,5 часов.
Значение силы и плотности электрического тока определяли, исходя из предварительных измерений зависимости скорости растворения тербиевого анода. В качестве величины, характеризующей скорость процесса, использовали концентрацию ионов тербия(III) в растворе, которую определяли методом комплексонометрического титрования. Зависимость концентрации ионов тербия(III) от силы и плотности тока приведены в таблице.
Figure 00000001
Как видно из полученных данных, при анодной плотности тока меньше 6 мА/см2 и силе тока меньше 24 мА процесс синтеза идет с низкой скоростью, максимальная скорость процесса наблюдается при плотности тока 10 мА/см2 и силе тока 40 мА, но при анодной плотности тока больше 8 мА/см2 начинается деструкция анода, что приводит к снижению выхода конечного продукта и его загрязнению металлсодержащими твердыми частицами. Исходя из полученных данных оптимальная анодная плотность тока составляет 6-8 мА/см2, оптимальная сила тока составляет 24-32 мА. В качестве электролита используют раствор ацетилсалициловой кислоты и фонового электролита в безводном ацетонитриле при мольном соотношении компонентов ацетонитрил : ацетилсалициловая кислота : хлорид лития 3000:3:2 соответственно. Выбор данного соотношения обусловлен растворимостью ацетилсалициловой кислоты в ацетонитриле, что было выявлено экспериментально при обеспечении высокой чистоты получаемого продукта без примесей фонового электролита.
На фиг. 1 изображена электрохимическая ячейка, на фиг. 2 - схема, использованная для электрохимического синтеза ацетилсалицилата тербия(III), на фиг. 3 - спектр люминесценции полученного заявляемым способом ацетилсалицилата тербия(III).
Составляем электрохимическую ячейку 1 (фиг. 1) из стеклянного сосуда 2 с крышкой 3, в которой располагают держатели электродов 4. В один из держателей 4 вставляют пластину из металлического тербия - анод 5, а в другой инертный электрод - катод 6. В сосуд 2 наливают электролит 7, в качестве которого используют раствор ацетилсалициловой кислоты и фонового электролита в безводном ацетонитриле при мольном соотношении компонентов ацетонитрил : ацетилсалициловая кислота : хлорид лития 3000:3:2 соответственно.
Составляют электрическую цепь (фиг. 2), содержащую источник постоянного тока 8, электрохимическую ячейку 1, амперметр 9, вольтметр 10, кулонометр 11. На электрохимическую ячейку 1 подают напряжение от источника 8, в результате чего осуществляют электрохимический синтез. Выход по току определяют при помощи кулонометра 11.
Пример конкретного выполнения
В электрохимическую ячейку 1 наливают раствор ацетилсалициловой кислоты количеством 3 ммоль и фонового электролита количеством 2 ммоль в ацетонитриле количеством 3 моль. В полученный раствор 7 опускают анод 5 и катод 6 и подключают ячейку к источнику постоянного тока 8. Электрохимический синтез ведут при соотношении компонентов в растворе ацетонитрил : ацетилсалициловая кислота : хлорид лития 3000:3:2 в течение 2,5 ч при анодной плотности тока 8 мА/см2, при силе тока 32 мА, отслеживая величину тока по амперметру 9.
В результате синтеза образуется растворимый в ацетонитриле ацетил-салицилат тербия(III). Далее полученное вещество предварительно выделяют путем высаливания, которое проводят смесью толуола и хлороформа, состоящей из 25 мл толуола и 25 мл хлороформа. При этом выпадет белый осадок, который отделяют от раствора центрифугированием и затем сушили в течение 24 часов в эксикаторе над СаО до постоянной массы, равной 0,56 г. Выход полученного соединения составил 81%.
Результаты анализа полученного соединения, найдено(%): С:46.3%, Н:3.05%, Tb:22.6%, C27H21O12Tb, вычислено(%): С:46.6%, Н:3.02%, Tb:22.8%.
Индивидуальность полученного соединения была установлена методом ИК-спектроскопии. В ИК-спектре вещества обнаружены полосы поглощения (см-1) 1548 νas(COO-), 1391 νs(COO). Исчезновение полос поглощения неионизированной карбоксильной группы ν(C=O) при 1680 см-1 и появление полос поглощения ионизированной карбоксильной группы νas(COO-) и νs(COO-) свидетельствуют об участии карбоксильной группы ацетилсалициловой кислоты в координации с ионом тербия(III).
Из спектра люминесценции, представленного на фиг. 3, видно, что полученный ацетилсалицилат тербия(III) интенсивно люминесцирует в видимой области.
Предлагаемый способ характеризуется сокращением длительности получения ацетилсалицилата тербия(III), проведением процесса без нагревания и использования безводного этанола, что позволяет снизить энергозатраты и упростить способ получения конечного продукта. Доведения рН до оптимального значения в предлагаемом способе не требуется, так как при катодном восстановлении ионов водорода ацетилсалициловой кислоты последняя переходит в депротонированную форму, необходимую для образования ацетилсалицилата тербия(III).
Предлагаемый способ получения является новым, обладает изобретательским уровнем, а синтезируемый по этому способу ацетилсалицилат тербия(III) является фосфоресцирующим люминофором зеленого свечения, который находит применение в качестве излучающего вещества в электролюминесцентных устройствах.

Claims (1)

  1. Способ получения ацетилсалицилата тербия(III), заключающийся во взаимодействии 3 ммоль ацетилсалициловой кислоты в растворе с ионом Tb3+, отличающийся тем, что взаимодействие ацетилсалициловой кислоты с ионом Tb3+ в безводном ацетонитрильном растворе, содержащем фоновый электролит хлорид лития при мольном соотношении компонентов ацетонитрил : ацетилсалициловая кислота : хлорид лития 3000:3:2, осуществляют электрохимическим синтезом, с анодом из металлического тербия и инертным катодом, при анодной плотности тока 6-8 мА/см2 и силе тока 24-32 мА в течение 2,5-3,5 часов.
RU2017118701A 2017-05-29 2017-05-29 Способ получения ацетилсалицилата тербия(iii) RU2643966C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017118701A RU2643966C1 (ru) 2017-05-29 2017-05-29 Способ получения ацетилсалицилата тербия(iii)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017118701A RU2643966C1 (ru) 2017-05-29 2017-05-29 Способ получения ацетилсалицилата тербия(iii)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2643966C1 true RU2643966C1 (ru) 2018-02-06

Family

ID=61173800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017118701A RU2643966C1 (ru) 2017-05-29 2017-05-29 Способ получения ацетилсалицилата тербия(iii)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2643966C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111533659A (zh) * 2020-05-16 2020-08-14 内蒙古联丰稀土化工研究院有限公司 一种乙酰水杨酸稀土的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4572803A (en) * 1979-08-31 1986-02-25 Asahi Dow Limited Organic rare-earth salt phosphor
RU2485162C1 (ru) * 2011-12-09 2013-06-20 Учреждение Российской академии наук Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) Люминесцирующие анионные комплексные соединения редкоземельных элементов со фторированными пиразолсодержащими 1,3-дикетонами и способ их получения
RU2620117C2 (ru) * 2014-07-23 2017-05-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) Разнолигандные комплексные соединения тербия с фенантролином, интенсивность люминесценции которых зависит от температуры

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4572803A (en) * 1979-08-31 1986-02-25 Asahi Dow Limited Organic rare-earth salt phosphor
RU2485162C1 (ru) * 2011-12-09 2013-06-20 Учреждение Российской академии наук Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) Люминесцирующие анионные комплексные соединения редкоземельных элементов со фторированными пиразолсодержащими 1,3-дикетонами и способ их получения
RU2620117C2 (ru) * 2014-07-23 2017-05-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) Разнолигандные комплексные соединения тербия с фенантролином, интенсивность люминесценции которых зависит от температуры

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LIN Q. et al. Electroluminescent properties of the Tris-(acetylsalicylate)-terbium Tb(AS)3), Thin Solid Films. - 2001, v. 396, p. 192-196. *
TAO D.L. Sprctroscopic and TEM studies on polyvinyl carbazole-terbium complex and fabrication of organic electroluminescent device. - Thin Solid Films. - 2003, v. 436, p. 281-285. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111533659A (zh) * 2020-05-16 2020-08-14 内蒙古联丰稀土化工研究院有限公司 一种乙酰水杨酸稀土的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Van den Bogaert et al. Photochemical recycling of europium from Eu/Y mixtures in red lamp phosphor waste streams
US10294418B2 (en) Complex fluoride phosphor and method for producing same
JP6614072B2 (ja) Ｍｎ賦活複フッ化物蛍光体及びその製造方法
JP5578750B1 (ja) アミド誘導体
RU2643966C1 (ru) Способ получения ацетилсалицилата тербия(iii)
JP2018062596A (ja) 赤色蛍光体及びその製造方法
CN108728090A (zh) 一种基于超声的快速制备锰掺杂钙钛矿量子点的方法
JPH04331235A (ja) ポリシランの製造方法
CA2490387A1 (en) Process for producing a phosphate of the lanthanoids, and phosphate produced thereby
RU2582126C1 (ru) Способ получения соли 9-мезитил-10-метилакридиния
Listkowski et al. Solid state photoluminescence of novel lanthanide complexes based on 4-benzoylpyrazolone Schiff base
Leeds et al. Electrochemical Reduction of Nitroalkanes: Preparation of N‐Alkylhydroxylamines (Hydroxaminoalkanes)
US20030189190A1 (en) Fluorescent material of cyclic phenol sulfide associated with metal and composition thereof
Nazarenko et al. Synthesis and Spectral Properties of Terbium (III) and Gadolinium (III) Complexes with Hydroxybenzoic Acids
JPH03264683A (ja) ジシランの製造方法
Oflidi et al. Electrochemical synthesis of Tb3+ waterless luminescent complex compounds with some fluorine-containing aromatic carboxylic acids.
McCoy The electrolysis of rare earth acetates and the separation of europium as amalgam from other rare earths
Fuchigami et al. Electrochemistry of hypervalent compounds—V. Anodic oxidation of trivalent organoantimony and organobismuth compounds
Panyushkin et al. Electrochemical Synthesis of Coordination Compounds of Lanthanides: Effective Luminophores
Heller et al. Formation of Electronically Excited Ions in Electrode Processes: Electroluminescence of Trivalent Rare‐Earth Ions in Liquid Solutions
RU2556001C1 (ru) БЕЗДИАФРАГМЕННЫЙ ЭЛЕКТРОСИНТЕЗ ЗАМЕЩЕННЫХ ПИРИДО[1,2-а]БЕНЗИМИДАЗОЛОВ
CN114276367B (zh) 一类双吡嗪大环化合物、制备方法及其在构筑荧光粉中的应用
RU2418032C1 (ru) Бесцветный фосфоресцирующий люминофор зеленого свечения
Schöllhorn et al. Topotactic Electron/Proton Transfer Reactions of Transition Metal Complexes with Columnar and Cluster Structures
CN104746125B (zh) 一种钛酸盐余辉粒子@zms‑5复合材料的电化学组装方法