Кристалічний фосфат акваамінкобальту /п/ та спосіб його одержання

1 К рис таллический фос фат акваамминкобальта (II) общей формулы Соз(РО^)2 X хх NH3 уНгО, где х = 5-12, у -8-11, используемый в сельском хозяйстве как биологичес ки ак тивно е с оед инен ие, с од ерж ащ ее микроэ лемент кобальт (II) в активной форме. 2. С пос о б п о лу ч ен и я тв ерд ог о крис таллического фос фата акваамминкобальта (II), общей формулы Соз(РО4)г • хІМНзх хуНгО, где х = 5-12, у = 8-11, заключающийс я в том. ч то прод у к т по лу чают пу тем нас ыщения твердого Соз(РОі)2 8Н2О газообразным аммиаком при температуре 1525°С в течение 12-40 су ток. Винах ід від носитьс я д о нових х імічних речовин коорд инаційної будови, а саме до аквааміакатів кобальту (II) у тверд ому стан! загальної форму ли Соз(Р Оф * х ЫНз • уНгО, де х = 5-12, у » 8-11, а також д о спос обу їх одержання. Вказані сполуки кобальту (И) у твердому стані, їх влас тивос ті і спосіб од ержання у літерату рі не опис ані. У літерату рі опис аний ряд аміакатів кобатьту, які міс тять у якос ті іона-комплекс оутворювача Со(ІІІ) Зокрема, є ВІДОМОСТІ про Існування та способи од ержання фос фатів амінокобальту (III) [Co(NH3bPO-q] ЗН2О Метод одержання даної сполуки базує ться на реакції соль волізу, а саме на взаємодії твердої солі скла+ ду [CoY (NH-i)5] (де Y - аніон к ислоти, як а легко може заміщатись ) та кис лоти НХ. безвод ної чи як а міс тить мінімальну кількіс ть вод и д ля запобігання аквзтації. Стос овно д аної с полу ки як вих ід ні реагенти ви корис товувались Н3Р О4(85мас % ) та тверду с і л ь [ СоСОз(ННз)5] N03, с у міш яких нагрівали при 80'90°С на протязі 7 год ин П о ті м р е ак ці йну м ас у ох о л од ж у в а л и, оброб ляли над лиш ком метанолу д о у творення ос ад у червоного кольору . Фосфати акваамінк обальту (11) можу ть бу ти викорис тані як біологічно активні сполуки, що одночасно міс тять в одной молеку лі макроелементи фос фор та азот, а також мік ро е л е ме н т к о б а ль ту ( И ) В к а з ан і речовини прис корюють розвиток та ріс т рос лим у сільському гос под арс тві. Вони також м ожу ть зн а й ти з ас тос у ва н ня у органічному с интезі як каталізатори С > оо о о 6826 витримували 2 доби на холоду та відділяли осад. Тверду фазу розчиняли у мінімальній кількості води, розчин пропускали через іонообмінну колонку Із с лабко основн им аніонітом у ОН"- формі, а потім обробляли 5 концентрованим водним аміаком та етано лом до утворення осаду рожевого кольору , який відділяли та промивали етанолом та ефіром. Вихід ЦІЛЬОВОГО продукту - 65% від теоретичного [1]. 10 [Со(І\ІНз)4РСЇ4]-2Н2О. Метод одержан ня цієї сп олуки базує ться на вз аємодії комплексної аміачної солі Со(МІ) з гідрофосфатом ам онію. У якос ті вихідно ї реч ови ни використали нітра т карбона то те траамін- 15 кобальту (III) [CoCO3(NH3)-a]N03, розчин якого змішували з розчином (NH^HPCM і суміш витримували при 0°С на протязі 2 діб. Вихід цільового продукту -48,3% від теоретичного [2]. 20 В робо ті [3] приведені методики одержання [Со(ІМНз)4Р04]'2Н20: а) шляхом обробк и розчину [Со(МНзИН2О)2]С!з надлишком розчину (ГМНфНРОд при нагріванні та додаванні 25 85% -н ог о ме та н о лу; вихід цільо вог о продукту - 80% від теоретичного; б) шляхом обробки розчину комплекс ної солі [Со(Г\Жз)з'Н2ОСІ2]СІ розчином (NH^HPCM та концентрованим водним ЗО аміаком при нагріванні. Вихід - 46% від теоретичного. Приведені вищ е в п.п. 1-3 аналоги мають такі недоліки: 1) даними способами не можна одержати амінофос фат двохвалент- 35 ного кобальту; 2) спос оби здійснюються у декілька стадій, кожна з яких вимагає дотримання специфічних умов або застосування дефіцитних чи токсичних реактивів; 3} продукти, які одержують за допомогою спо- 40 собів-аналогів, відрізняються від об'єкту , який заявляється, кількісним та якісним складом (перш за все, наявністю Со(ІІІ) заміс ть Со(ІІ), щ о яв ляє тьс я ос но вн ою причиною відсутності їх біологічної актив- 45 ності. Найбільш близьким до винаходу , щ о передбачається, за хімічною сутністю та резуль та ту, який досягається, є спосіб одержання амонійного фос фату кобальту 50 { I I) , як ий базує ться на в зає моді ї трьохзаміщеного фос фату кобальту (II), фосфа ту амонію (NH^HPO^ 1 розчину аміаку. Загальним для способу-прототипу та спос обу, щ о пропонується, є те, щ о як 55 в ихі д ні р е аг е н ти в ик о р и с то ву є тьс я трьохзаміщ ений фосфат кобальту (II), аміак (і його сполуки), а кінцевий продукт являє собою сполуку кобальту (II). Основний недолік способу-прото типу полягає в тому , щ о в резуль та ті його здійснення утворюється не координаційна сполука Со(ІІ), а бінарна Іонна сполука: фосфа т кобальту (ІІ)-амонІю, яка у порівнянні з об'єктом, який пропонується, містить менше ІЧНз (11,08-26.36% та 8,97% ВІДПОВІД НО ). Метою винаходу є одержання сполуки, що маєбіологічну активність, Із забезпеченням високого виходу продукту. Суть даного винаходу полягає в досяг ненні пос тавленої" мети шлях ом синтезу кристалічного фосфа ту акваамінкобальту ( II) нас иченням тр ь о хз а м іщ е н ог о гідратованого фосфа ту кобальту (Іі) газоподібним аміаком при заданій температурі та тривалості реакції. Поставлена мета досягається тим, що в як ос ті бі о лог іч н о ак ти в н о ї р еч о в и н и одержую ть крис та лічний фос фа т аква амінкобальту (II) складу: Соз(РСм)2 ' xNHa х хуНгО. дех = 5 - 1 2 ;у « 8 - 1 1 . Речовину вказаного складу одержують таким спос обом* 1) як вихідний реагент використовують твердий порошкоподібний трьохзаміщ ений фосфат Со(!І) октагідрат; 2) синтез проводять в такому порядку. Наважку Соз(РОф * 8НгО кладуть на основу шаром товщ иною 2-3 мм та вносять у ка меру, щ о герметично зачиняється, яка за повнена газоподібним аміаком. Наважку Соз{РО4}2 " 8НгО витримують на протязі не обхідного часу в атмосфері аміаку, потім дістають із камери та витримують на повітрі до постійної маси. В табл. 1 приведено співставлення способу, що пропонуєтьс я з опис ом відомих , способів, у яких використовуються методи одержання кристалічних аміакатів кобальту з фосфатним аніоном. Із порівняльної характеристики відомих способів та спос обу, щ о пропонується, витікає, щ о ні один із відомих методів не дозволяє одержати сполуку координаційної будови, щ о містить я« іон-комплексоутворювач Со(ІІ), а не Co(ltl). Спосіб, змодельований по опису прототипу , приводить до оде ржа н ня не к оо рди н ацїйн о ї спо лук и Со(ІІ), а подвійної солі іонної будови - фосфа ту кобальту ( ІІ) - а м о н і ю , Із виходом продукту 40% по СоО. В табл. 2-3 приведено обгрунтування оптимального режиму синтезу фосфату ак ваамінкобальту (II). В табл. 2 приведені результати досліджень по вивченню залеж ності складу продуктів реакції від тривалості І температури синтезу 6826 Із даних, приведених в табл. 2, слідує, що із збільшенням тривалості взаємодії Соз(РО4)г • 8НгО Із газоподібним аміаком збільшується вміст аміаку у продуктах синтезу. Максимальний вміст аміаку в 5 продуктах взаємодії досягається через 30-40 діб і складає 26,57-27,20 мас. % або 12 мольІМНзна 1 мольСоз(РО4}2. Вихід фосфату зкваамінкобальту (II) складає 100% по СоО та Р2О5. Ю В табл. З, приведені результати дослідів по вивченню впливу температури та тривалості взаємодії реагентів на склад продуктів синтезу. Із даних, приведених в табл. З, слідує, 15 що при температурі взаємодії 0~5°С процес насичення Соз(РОл)2' 8НгО аміаком вповільнюється у порівнянні з реалізацією синтеза при 15-25°С. Крім того, відбувається часткове окислення Со до 20 Со через 5 діб синтезу. Підвищення тем ператури взаємодії реагентів до 40-50°С приводить до того, що на протязі 1-5 діб вміст аміаку в продуктах синтезу зростає більш швидко, ніж при 15-25°С. Потім вміст 25 у продуктах синтезу зменшується І через 1520 діб складає 2, 3- 2,5 моль на моль речовини. Крім того, при підвищенні тем ператури взаємодії спостерігається частко ве окислення Со до Со +, про що свідчить ЗО зниження мольного відношення СоО : Р2О5 від 3 (у вихідній речовині Соз(РО^)2 ' 8НгО) в продуктах синтезу, що порушує стехіометричність складу цільового продукту. 35 Таким чином, доцільно прийняти оптимальною реалізацію процесу взаємодії Соз(РО