способ получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) меди(ii) из отходов производства
| Классы МПК: | C07F9/38 фосфоновые кислоты ( R-P(:O)(OH)2 ) ; тиофосфоновые кислоты C07F1/08 соединения меди |
| Автор(ы): | Афонин Евгений Геннадиевич (RU), Баринов Александр Васильевич (RU) |
| Патентообладатель(и): | Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2004-08-12 публикация патента:
27.07.2006 |
Изобретение относится к химической технологии органических веществ, в частности к улучшенному способу получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) меди(II). Целевой бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонат(1-)) меди(II) получают кристаллизацией из водного раствора с концентрациями соли меди(II) от 0,5 до 2,0 моль/л и 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты от 2,0 до 6,0 моль/л, полученного с использованием жидких медьсодержащих отходов гальванического и радиоэлектронного производств или с использованием полупродукта производства 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты. Технический результат - снижение себестоимости бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) меди(II) при сохранении его чистоты, расширение сырьевой базы для получения целевого продукта, утилизация отходов производства. 8 з.п. ф-лы, 1 табл.
Формула изобретения
1. Способ получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) меди(II) из отходов производства, включающий приготовление водного раствора с концентрацией соли меди(II) от 0,5 до 2,0 моль/л и концентрацией 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты от 2,0 до 6,0 моль/л, кристаллизацию целевого продукта, отделение кристаллов от раствора и их высушивание, отличающийся тем, что в качестве источника соли меди(II) используют жидкий медьсодержащий отход производства и/или в качестве источника 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты используют полупродукт производства 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкого медьсодержащего отхода производства используют отработанный электролит гальванического меднения.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкого медьсодержащего отхода производства используют отработанный раствор травления печатных плат.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкого медьсодержащего отхода производства используют элюат ионообменной очистки сточных вод от ионов меди(II).
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкий медьсодержащий отход производства предварительно концентрируют или разбавляют водой.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в жидкий медьсодержащий отход производства предварительно добавляют вещество, выбранное из группы, состоящей из оксида, гидроксида, гидроксокарбоната меди(II).
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что полупродукт производства 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты содержит в качестве основных компонентов 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновую кислоту, воду или 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновую кислоту, уксусную кислоту или 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновую кислоту, воду, уксусную кислоту.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве полупродукта производства 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты используют техническую 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновую кислоту с содержанием основного вещества выше 85%.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что готовят водный раствор, содержащий соль меди(II) и 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновую кислоту в мольном соотношении 1,0:(1,8-4,0).
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к химической технологии органических соединений, в частности к способу получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-ди-фосфоната(1-)) меди(II). Продукт, получаемый этим способом, может быть использован для приготовления комплексных электролитов гальванического и химического меднения, для ингибирования коррозии оборудования в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, в качестве бактерицидного препарата, в качестве фунгицида и медного микроудобрения в сельском хозяйстве, в качестве микроэлементной добавки к поливитаминным препаратам и кормам животных, в качестве лекарственного средства в ветеринарии, для получения других комплексных соединений меди.
Бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонат(1-)) меди(II) представляет собой комплексное соединение (хелат) меди(II) с 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонобой кислотой СН3С(ОН)(РО3Н2) 2[C2H8O7P2] состава Cu(С2Н7O7Р2 )2·4Н2O.
Известен способ получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) меди(II), включающий приготовление водного раствора, содержащего хлорид меди(II) и 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновую кислоту в мольном соотношении 1,0:3,0, прибавление уксусной кислоты, кристаллизацию целевого продукта, отделение кристаллов от раствора и их высушивание (Афонин Е.Г., Александров Г.Г., Сергиенко В.С. // Координационная химия, 1997, Т.23, №11, С.846). Недостаток указанного способа заключается в дополнительных материальных затратах на реагент - хлорид меди(II) и растворитель - уксусную кислоту.
Наиболее близким к заявленному способу является способ получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) меди(II), включающий приготовление водного раствора с концентрацией соли меди(II) от 0,5 до 2,0 моль/л и концентрацией 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты от 2,0 до 6,0 моль/л, кристаллизацию целевого продукта, отделение кристаллов от раствора и их высушивание (Афонин Е.Г., Львовский В.М., Баринов А.В. Патент РФ №2224763 С2, Кл. 7 С 07 F 9/38, опубл. 27.02.2004 г.). В качестве соли меди(II) в прототипе используют сульфамат, сульфат, хлорид, перхлорат, нитрат, тетрафтороборат, гексафторосиликат и другие соли меди(II). Способ по прототипу позволяет получить однофазный бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонат(1-)) меди(II) с высоким выходом. Недостатком указанного способа является необходимость дополнительных затрат на реагент - соль меди(II).
При создании изобретения ставилась задача снизить материальные затраты на получение бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) меди(II), расширить ассортимент материалов, применяемых для получения целевого продукта, утилизировать токсичные отходы производства.
Поставленная задача решается тем, что способ получения бис(1-гид-роксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) меди(II) включает приготовление водного раствора с концентрацией соли меди(II) от 0,5 до 2,0 моль/л и концентрацией 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты от 2,0 до 6,0 моль/л, кристаллизацию целевого продукта, отделение кристаллов от раствора и их высушивание. Новым в заявленном способе является то, что в качестве источника соли меди(II) используют жидкий медьсодержащий отход производства и/или в качестве источника 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты используют полупродукт производства 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты. В качестве жидкого медьсодержащего отхода производства желательно использовать отработанный электролит гальванического меднения или отработанный раствор травления печатных плат или элюат ионообменной очистки сточных вод от ионов меди(II). При необходимости жидкий медьсодержащий отход производства предварительно концентрируют или разбавляют водой, или предварительно добавляют в него оксид, гидроксид, гидроксокарбонат меди(II). В качестве источника 1-гидрокси-этан-1,1-дифосфоновой кислоты желательно использовать техническую 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновую кислоту с содержанием основного вещества выше 85% или полупродукт производства 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, содержащий в качестве основных компонентов 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновую кислоту, воду, уксусную кислоту. Желательно готовить водный раствор, содержащий соль меди(II) и 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновую кислоту в мольном соотношении, равном 1,0:(1,8-4,0).
Способ получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) меди(II) из отходов производства заключается в смешивании жидкого медьсодержащего отхода производства и кристаллической 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты (ее водного раствора) или в смешивании соли меди(II) (ее водного раствора) и полупродукта производства 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, кристаллизации целевого продукта при стоянии раствора в течение определенного времени, отделении кристаллов от раствора одним из известных методов, промывании (при необходимости) осадка на фильтре растворителем, высушивании кристаллов на воздухе.
Бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонат(1-)) меди(II) хорошо растворим в воде. Поэтому для его получения из водного раствора с высоким выходом необходимо готовить водный раствор с концентрацией соли меди(II) выше 0,5 моль/л и 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты выше 2,0 моль/л. Верхняя граница допустимых концентраций соли меди(II) 2,0 моль/л и 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты 6,0 моль/л ограничивается растворимостью веществ в воде, а также необходимостью получить раствор с умеренной вязкостью.
Для получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) меди(II) в качестве жидкого медьсодержащего отхода производства можно использовать отработанные растворы различного состава, содержащие соли меди(II) (простые или комплексные) в высоких концентрациях. Желательно использовать отходы получения медных покрытий электрохимическим способом - отработанные электролиты гальванического меднения (ГОСТ СССР 9.305-84. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Операции технологических процессов получения покрытий. - М.: Из-во Госстандарта, 1988, С.61, 65. Гуськов С.В., Казаковцев Ю.И., Бычков В.Ф. // Обмен производственно-техническим опытом, 1989, №5, С.14), которые имеют состав, например:
| Сульфат меди(II) | 100-190 г/л |
| Серная кислота | 40-110 г/л |
или
| Сульфат меди(II) | 65-130 г/л |
| Нитрат меди(II) | 80-120 г/л |
| Серная кислота | 40-110 г/л, |
отходы радиоэлектронного производства - отработанные растворы травления печатных плат (Федулова А.А., Устинов Ю.А, Котов Е.П., Шустов В.П., Явич Э.Р. Технология многослойных печатных плат. - М.: Радио и связь, 1990, С.186. Дудко Н.К., Николаева Е.М., Соловьева Т.Г. // Обмен производственно-техническим опытом, 1988, №8, С.29), которые имеют состав, например:
| Хлорид меди(II) | 180-240 г/л |
| Хлороводород | 30-85 г/л, |
отходы очистки медьсодержащих сточных вод производства гальванических покрытий, печатных плат - элюаты, образующиеся при промывке (регенерации) ионообменных смол растворами минеральных кислот (Проскуряков В.А., Шмидт Л.И. Очистка сточных вод в химической промышленности. - Л.: Химия, 1977, С. 169. Nadeau Т., Dejak M. // Plating and Surface Finishing, 1986, №4, P.48. Гибкие автоматизированные гальванические линии. Справочник. - M.: Машиностроение, 1989, С.439. Торунова В.И., Плохов С.В., Матасова И.Г., Михаленко М.Г. // Экология и промышленность в России, 1999, №5, С.35), которые имеют состав, например:
| Сульфат меди(II) | 60-110 г/л |
| Серная кислота | 30-60 г/л |
или
| Хлорид меди(II) | 25-40 г/л |
| Хлороводород | 40-60 г/л. |
Кроме указанных жидких отходов производства для получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) меди(II) можно непосредственно использовать и другие отработанные растворы, содержащие медь(II) в концентрациях от 0,5 до 2,0 моль/л, например отработанный медно-аммиачный раствор производства дивинила (Трунин А.С., Ктуманев А.Н., Космынин А.С., Игонтов В.Г., Еремин Ю.А. Патент РФ №2166491 С2, Кл. 7 С 05 D 9/02, 11/00, А 01 N 59/20, опубл. 2001 г.).
Для получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) меди(II) также можно использовать жидкие медьсодержащие отходы производства, содержащие соль меди(II) в концентрации ниже 0,5 моль/л. Такие растворы предварительно концентрируют известными приемами (упаривание при атмосферном давлении, вакуум-выпаривание, вымораживание растворителя и другие) до концентрации соли меди(II) от 0,5 до 2,0 моль/л. Жидкие медьсодержащие отходы производства, содержащие соль меди(II) в концентрации ниже 0,5 моль/л и минеральные кислоты (серную, соляную, тетрафторборную), для повышения концентрации соли меди(II) и, как следствие, для повышения выхода целевого продукта желательно предварительно обработать оксидом, гидроксидом или гидроксокарбонатом меди(II).
Для получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) меди(II) можно использовать 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновую кислоту марки «ч», выпускаемую химической промышленностью, например по ТУ 6-09-713-84, ТУ 6-09-5372-87, ТУ 6-09-20-174-90, или моногидрат 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, который получают перекристаллизацией реактива марки «ч» из водного раствора уксусной кислоты (Афонин Е.Г., Печурова Н.И // Журнал общей химии, 1987, Т.57, №3, С.538). Для снижения материальных затрат на получение бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) меди(II) вместо товарного реагента можно использовать 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновую кислоту технической чистоты, концентрированный водный раствор или водную суспензию 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, а также смесь 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты с уксусной кислотой или смесь 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты с уксусной кислотой и водой, образующиеся на различных стадиях промышленного производства 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты (Панфилов В.Я., Ефремов А.И., Шевницын Л.С., Абрамов И.А, Касимов Р.Г., Данилов С.Д., Виноградов Е.А., Голякин Н.П., Градов В.А., Никитинский В.Д. Авт. свид. СССР №1065418, Кл. С 07 F 9/38, опубл. 1984; Сучков А.В., Мудрый Ф.В., Мильготин И.М., Большова И.В., Богач Е.В., Кузнецов А.А., Бадмаев А.В., Комова С.Н., Кострюкова М.Н. Патент РФ №2173321 С1, Кл. С 07 F 9/38, опубл. 2001; Бадмаев А.В., Мудрый Ф.В., Сучков А.В., Мильготин И.М., Богач Е.В., Кузнецов А.А., Большова И.В. Патент РФ № 2178793 С1, Кл. С 07 F 9/38, опубл. 2002). Выход и качество получаемого при этом целевого продукта остаются высокими (см. примеры 7,8).
Поскольку бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонат(1-)) меди(II) образуется в растворе в результате равновесного процесса
CuX2 +2C2H8O7P2 Cu(С2Н7O7Р2 )2+2НХ,
где X - анион минеральной кислоты, то смещению равновесия реакции в сторону образования целевого продукта способствуют не только высокие концентрации реагентов в растворе, но и создание в растворе некоторого мольного избытка 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты. Нижняя граница желательного мольного соотношения медь(II): 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновая кислота 1,0:1,8 определяется необходимостью получить целевой продукт с выходом не ниже 30% из растворов с высокой концентрацией меди(II). Верхняя граница желательного мольного соотношения медь(II): 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновая кислота 1,0:4,0 определяется необходимостью получить целевой продукт с выходом не ниже 30% из растворов с низкой концентрацией меди(II).
Пример 1.
20,0 мл отработанного электролита гальванического меднения с концентрациями сульфата меди(II) 141 г/л, серной кислоты 50 г/л упаривают при нагревании до объема 10,0 мл и прибавляют при перемешивании 11,0 г 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты ТУ 6-09-713-84 марки «ч». Вносят кристаллическую затравку Cu(С2Н7O7Р2) 2·4Н2O. Раствор оставляют для кристаллизации на 4 суток при температуре 18-20°С. Осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 100 при пониженном давлении, промывают осадок на фильтре сначала 50%-ным водным раствором этанола (тремя порциями по 1 мл), затем этанолом (тремя порциями по 1 мл). Осадок высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход по меди(II) 94%.
Найдено, %: С - 8,6; Н - 3,9; Р - 22,4; Cu - 11,6.
Вычислено для Cu(С2 Н7O7Р2)2·4Н 2O,%: С - 8,80; Н - 4,06; Р - 22,71; Cu - 11,65.
Пример 2.
10,0 мл отработанного электролита гальванического меднения с концентрациями сульфата меди(II) 128 г/л, серной кислоты 39 г/л упаривают при нагревании до объема 5,0 мл и прибавляют при перемешивании 4,2 г 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты ТУ 6-09-713-84 марки «ч». После охлаждения до комнатной температуры в раствор вносят кристаллическую затравку Cu(С2Н 7O7Р2)2·4Н2 O. Раствор оставляют для кристаллизации на 1 сутки при температуре (-4)-(-6)°С. Осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 100 при пониженном давлении, промывают на фильтре этанолом (двумя порциями по 2 мл) и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход по меди(II) 85%.
Найдено, %: С - 8,5; Н - 3,8; Р - 22,4; Cu - 11,3.
Пример 3.
В 20,0 мл отработанного электролита гальванического меднения с концентрациями сульфата меди(II) 152 г/л, серной кислоты 98 г/л при перемешивании растворяют 1,59 г оксида меди(II) ГОСТ 16539-79 марки «ч», нагревают полученный раствор до температуры 60-70°С и растворяют в нем 20,6 г 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты ТУ 6-09-713-84 марки «ч». После охлаждения до комнатной температуры в раствор вносят кристаллическую затравку Cu(С 2Н7O7Р2)2·4Н 2O. Раствор оставляют на кристаллизацию на 6 суток при комнатной температуре. Осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 40 при пониженном давлении, промывают на фильтре 80%-ным водным раствором этанола (тремя порциями по 3 мл) и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход по меди(II) 82%.
Найдено, %: С - 8,5; Н - 4,1; Р - 22,0; Cu - 11,8.
Пример 4.
В 20,0 мл отработанного электролита гальванического меднения с концентрациями сульфата меди(II) 148 г/л, серной кислоты 51 г/л растворяют 0,83 г оксида меди(II) ГОСТ 16539-79 марки «ч», затем прибавляют 18,2 г 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты ТУ 6-09-713-84 марки «ч». Упаривают раствор при нагревании до объема 20,0 мл. После охлаждения до комнатной температуры в раствор вносят кристаллическую затравку Cu(С2Н 7O7Р2)2·4Н2 O. Раствор оставляют для кристаллизации на 4 суток при комнатной температуре. Осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 40 при пониженном давлении, промывают на фильтре сначала 60%-ным водным раствором этанола (тремя порциями по 2 мл), затем этанолом (тремя порциями по 2 мл) и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход по меди(II) 97%.
Найдено, %: С - 8,9; Н - 3,9; Р - 22,5; Cu - 11,5.
Пример 5.
В 10,0 мл отработанного раствора травления печатных плат с концентрациями хлорида меди(II) 136 г/л, хлороводорода 82 г/л растворяют сначала 0,87 г оксида меди(II) ГОСТ 16539-79 марки «ч», затем 18,0 г 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты ТУ 6-09-713-84 марки «ч». Вносят в раствор кристаллическую затравку Cu(С2Н7O7Р2) 2·4Н2O. Раствор оставляют для кристаллизации на 3 суток при температуре 20-22°С. Осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 40 при пониженном давлении, промывают на фильтре этанолом (четырьмя порциями по 2 мл) и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход по меди(II) 85%.
Найдено, %: С - 8,6; Н - 3,9; Р - 22,4; Cu - 11,4.
Пример 6.
10,0 мл элюата ионообменной очистки сточных вод от ионов меди(II) с концентрациями сульфата меди(II) 80 г/л, серной кислоты 59 г/л нагревают до 70-80°С, прибавляют при перемешивании сначала 1,48 г оксида меди(II) ГОСТ 16539-79 марки «ч», затем 14,9 г 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты ТУ 6-09-713-84 марки «ч». После охлаждения до комнатной температуры вносят кристаллическую затравку Cu(С2Н 7O7Р2)2·4Н2 O и оставляют раствор для кристаллизации на 3 суток при комнатной температуре. Осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 16 при пониженном давлении, промывают на фильтре этанолом (тремя порциями по 3 мл) и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход по меди(II) 96%.
Найдено, %: С - 8,7; Н - 4,1; Р - 22,8; Cu - 11,8.
Пример 7.
В 10,0 мл воды при нагревании до температуры 60-80°С растворяют 5,0 г пентагидрата сульфата меди(II) ГОСТ 4165-78 марки «ч» и 13,6 г технической 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты (содержание 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты 91%, фосфористой кислоты 2%, уксусной кислоты 3%, воды 4%). Раствор оставляют для кристаллизации на 1 сутки при комнатной температуре. Осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 40 при пониженном давлении, промывают на фильтре сначала 70%-ным водным раствором этанола (тремя порциями по 1 мл), затем этанолом (двумя порциями по 2 мл) и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход по меди(II) 91%.
Найдено, %: С - 8,5; Н - 3,6; Р - 22,3; Cu - 11,6.
Пример 8.
К 10,0 мл отработанного электролита гальванического меднения с концентрациями сульфата меди(II) 140 г/л, серной кислоты 50 г/л при перемешивании прибавляют сначала 1,50 г гидроксокарбоната меди(II), затем 21,0 г полупродукта производства 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, содержащего 67 мас.% 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, 16 мас.% воды, 17 мас.% уксусной кислоты и нагревают при температуре 40-50°С до растворения веществ. Раствор оставляют для кристаллизации на 1 сутки при комнатной температуре. Осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 40 при пониженном давлении, промывают на фильтре сначала 70%-ным водным раствором уксусной кислоты (тремя порциями по 2 мл), затем ацетоном (двумя порциями по 2 мл). Вещество высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход по меди(II) 95%.
Найдено, %: С - 8,6; Н - 3,8; Р - 22,5; Cu - 11,7.
Полученный в примерах 1-8 бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонат(1-)) меди(II) представляет собой кристаллическое вещество голубого цвета. Вещество хорошо растворимо в воде, щелочах, водных растворах аммиака и минеральных кислот, плохо растворимо в этаноле, уксусной кислоте, ацетоне, хлороформе, тетрахлориде углерода, гексане, бензоле. Вещество устойчиво при хранении на воздухе при комнатной температуре.
По данным элементного анализа (см. примеры) и рентгенографии порошка (см. таблицу) заявленный способ позволяет получить хорошо закристаллизованый однофазный бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонат(1-)) меди(II) состава Cu(С2Н7O7Р 2)2·4Н2O с высоким выходом. Снижение материальных затрат при получении целевого продукта в заявленном способе достигается за счет использования в качестве источника меди(II) жидких медьсодержащих отходов производства, в частности отработанного электролита гальванического меднения, отработанного раствора травления печатных плат, элюата ионообменной очистки сточных вод от ионов меди, вместо применяемых в способе по прототипу покупных реагентов - солей меди(II), а также за счет использования в качестве источника 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты технической 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты или полупродуктов промышленного производства этого вещества, в частности смесей 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты с уксусной кислотой и другими веществами. Жидкие медьсодержащие отходы производства создают серьезную экологическую проблему, так как содержат в высоких концентрациях токсичную для человека и животных медь(II) в форме различных простых и комплексных соединений. Для их нейтрализации требуются значительные материальные затраты. Утилизация жидких медьсодержащих отходов производства в технологическом процессе получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) меди(II) позволяет уменьшить затраты на охрану окружающей среды. Использование медьсодержащих отходов производства дает возможность расширить ассортимент материалов и сырьевую базу для получения бис(1-гидрокси-этан-1,1-дифосфоната(1-)) меди(II) при сохранении высокого выхода целевого продукта и его высокого качества.
| Таблица 1 Рентгенографическая идентификация бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната(1-)) меди(II) | |||||||||
| h | k | 1 | Вычисленные значения | Экспериментальные значения | |||||
| d, Е | I, % | Пример 1 | Пример 8 | ||||||
| d, Е | I, % | d, Е | I, % | ||||||
| 1 | 1 | 0 | 8,582 | 10 | 8,57 | 7 | 8,56 | 4 | |
| -1 | 1 | 1 | 8,114 | 81 | 8,11 | 45 | 8,12 | 40 | |
| 2 | 0 | 0 | 6,572 | 100 | 6,57 | 100 | 6,58 | 100 | |
| 1 | 1 | 1 | 5,928 | 23 | 5,92 | 22 | 5,93 | 17 | |
| -2 | 0 | 2 | 5,811 | 10 | 5,80 | 10 | 5,81 | 9 | |
| 0 | 2 | 0 | 5,666 | 47 | 5,66 | 35 | 5,67 | 30 | |
| 0 | 0 | 2 | 5,507 | 63 | 5,50 | 50 | 5,51 | 45 | |
| -1 | 1 | 2 | 5,480 | 36 | |||||
| -3 | 1 | 1 | 4,553 | 10 | 4,55 | 9 | 4,55 | 9 | |
| -2 | 2 | 1 | 4,504 | 5 | 4,50 | 4 | 4,51 | 3 | |
| 2 | 2 | 0 | 4,291 | 5 | 4,29 | 4 | 4,29 | 4 | |
| 1 | 1 | 2 | 4,089 | 39 | 4,09 | 30 | 4,09 | 28 | |
| -2 | 2 | 2 | 4,057 | 5 | |||||
| -3 | 1 | 3 | 3,666 | 6 | 3,668 | 4 | 3,663 | 4 | |
| -1 | 3 | 1 | 3,592 | 21 | 3,591 | 16 | 3,596 | 17 | |
| 2 | 0 | 2 | 3,478 | 6 | 3,477 | 6 | 3,485 | 4 | |
| 3- | 1 | 1 | 3,371 | 10 | 3,373 | 9 | 3,372 | 11 | |
| -1 | 3 | 2 | 3,234 | 5 | 3,233 | 3 | 3,234 | 5 | |
| -4 | 2 | 2 | 3,105 | 32 | 3,106 | 27 | 3,106 | 25 | |
| 1 | 1 | 3 | 3,048 | 10 | 3,048 | 7 | 3,048 | 7 | |
| -3 | 1 | 4 | 2,985 | 23 | 2,985 | 16 | 2,984 | 15 | |
| -4 | 0 | 4 | 2,906 | 6 | 2,898 | 20 | 2,899 | 19 | |
| -5 | 1 | 2 | 2,897 | 19 | |||||
| 1 | 3 | 2 | 2,862 | 6 | 2,860 | 5 | 2,867 | 5 | |
| 4 | 2 | 0 | 2,842 | 18 | 2,841 | 20 | 2,840 | 19 | |
| 0 | 4 | 0 | 2,833 | 15 | |||||
| -1 | 3 | 3 | 2,771 | 7 | 2,771 | 7 | 2,772 | 5 | |
| 0 | 0 | 4 | 2,753 | 12 | 2,750 | 10 | 2,752 | 12 | |
| 0 | 4 | 1 | 2,744 | 6 | |||||
| -4 | 2 | 4 | 2,585 | 17 | 2,585 | 12 | 2,588 | 10 | |
| 2 | 2 | 3 | 2,438 | 10 | 2,438 | 9 | 2,441 | 8 | |
| 4 | 0 | 2 | 2,366 | 7 | 2,364 | 7 | 2,369 | 7 | |
| -5 | 3 | 2 | 2,347 | 5 | 2,346 | 5 | 2,348 | 5 | |
| -5 | 3 | 1 | 2,295 | 8 | 2,295 | 7 | 2,297 | 8 | |
| 3 | 1 | 3 | 2,271 | 8 | 2,271 | 6 | 2,271 | 8 | |
| -3 | 1 | 6 | 2,053 | 5 | 2,052 | 4 | 2,053 | 4 | |
| 2 | 2 | 4 | 2,044 | 5 | 2,043 | 10 | 2,046 | 9 | |
| 6 | 2 | 0 | 2,043 | 7 | |||||
| -5 | 1 | 6 | 1,998 | 8 | 1,998 | 6 | 1,998 | 5 | |
| Условные обозначения: d - межплоскостное расстояние, I - относительная интенсивность отражений на рентгенограмме порошка. | |||||||||
Класс C07F9/38 фосфоновые кислоты ( R-P(:O)(OH)2 ) ; тиофосфоновые кислоты
Класс C07F1/08 соединения меди
-капролактамата меди - патент 2425048