ЭКСТРАКЦИЯ ПЕРХЛОРАТОВ ЦИНКА И СВИНЦА ДИАНТИПИРИЛМЕТАНАМИ И АРИЛ-ДИ-(1-ГЕКСИЛ-5-ГИДРОКСИ-3-МЕТИЛ-4-ПИРАЗОЛИЛ)МЕТАНАМИ
Аннотация
Изучена экстракционная способность производных диантипирилметана и арил-ди-(1-гексил-5-гидрокси-3-метил-4-пиразолил)метанов на примере экстракции перхлоратов цинка и свинца в хлороформ и дихлорэтан. Цинк и свинец извлекаются из растворов с рН 4,8 и 5,8, соответственно, в виде комплекса состава [ML2](ClO4)2, где М = Zn2+; Pb2+, L – молекула реагента. Рассчитаны эффективные константы экстракции. Максимальной экстракционной способностью обладает диантипирилметан. Заместители у метиленового атома ухудшают экстракционные свойства. В случае производных фенилдиантипирилметана наблюдается корреляция между значениями констант экстракции и σ константами Гаммета заместителей в фенильном радикале. Уменьшение экстракционной способности производных диантипирилметана при введении заместителей к метиленовому атому углерода объясняется стерическими факторами. По данным квантовохи-мического расчета комплекс цинка с диантипирилметаном имеет тетраэдрическое строение, а в случае замещенных реагентов, менее характерное для атомов цинка – плоское. Производные диантипирилметана проявляют максимальную экстракционную способность в растворах дихлорэтана. Для реагентов второй группы наблюдается корреляция между значениями эффективных констант экстракции цинка и свинца со значениями σ констант Гаммета заместителей в фенильном радикале. Лучшим разбавителем является хлороформ. В отличие от производных диантипирилметана, которые лучше экстрагируют свинец, производные фенил-ди-(1-гексил-5-гидрокси-3-метил-4-пиразолил)метана показали большую экстракционную способность по отношению к ионам цинка. Замена в первом положении пиразольного кольца алифатического гексильного заместителя на более электроотрицательные заместители – фенил- или 2-пиридил-, привела к ухудшению экстракционной способности. Извлечение ионов цинка и свинца фенил-ди-(5-гидрокси-3-метил-1-фенил-4-пиразолил)метаном и фенил-ди-(5-гидрокси-3-метил-1-(2-пиридил)-4-пиразолил)метаном практически отсутствует.
Литература
Petrov B.I. Diantypyrilmethanes as extraction reagents. Zhurn. Anal. Khim. 1983. V. 38. N 11. P. 2051-2076 (in Russian).
Rozen A.M., Krupnov B.V. Dependence of the extraction ability of organic compounds on their structure. Usp. Khimii. 1996. V. 65. N 11. P. 1052-1079 (in Russian).
Stepanova M.A., Semenov S.A., Turanov A.N. Quantum-chemical prediction of the scandium extraction power of phosphinic acids. Russ. J. Inorg. Chem. 2010. V. 55. N 3. P. 454-459.
Lesnov A.E., Pavlov P.T., Pustovik L.V. 4-Aroyl-1-hexyl-3-methyl-2-pyrazolin-5-ones as extraction reagents of zinc. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2001. V. 44. N 4. P. 27-30 (in Russian).
Zarifyanova M.Z., Khusnutdinov I.Sh., Aristov I.V., Gryaznov P.I., Vafina S.D., Konstantinova A.V. Petrole-um sulfoxides. Communication 1. Determination of the cor-relation dependence of the charge on the oxygen atom of the extractant and its extraction capacity by quantum-chemical methods. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2013. V. 56. N 3. P. 12-15 (in Russian).
Borisova N.E., Reshetova M.D. Quantum chemical model-ing of 2,2´-bipyridine-6,6´-dicarboxylic acid diamide struc-tures: a relationship between the extraction ability and con-formational behavior of the ligands. Izv. Akad. Nauk. Ser. Khim. 2015. V. 64. N 8. P. 1882-1890 (in Russian).
Lesnov A.E., Shestakova G.E., Petrov B.I., Bryzgalova N.V. Extraction of U (VI) with diantipyrylmethane derivatives from perchlorate solutions. Radiokhim. 2004. V. 46. N 1. P. 34-37 (in Russian).
Denisova S.A., Lesnov A.E., Petrov B.I. Extraction of zirconium by diantipyrylmethane and diantipyrylheptane in various types of extraction systems. Izv. Altay. Gos. Un-ta. 2014. N 3-1 (83). P. 177-181 (in Russian).
Denisova S.A., Golovkina A.V., Lesnov A.E. Extraction of scandium by diantipyrylalkanes from naphthalene-2-sulfonate solutions in the extraction systems of different types. J. Analyt. Chem. 2015. V. 70. N 2. Р. 107-112.
Chegodaeva S.V., Degtev M.I., Alikina E.N. Theory and practice of water exfoliating systems containing diantipirilalkany. Vestn. Perm. Un-ta. Khimiya. 2016. N 2 (22). P. 63-78 (in Russian).
Petrov B.I., Lesnov A.E., Denisova S.A. Phase and extrac-tion equilibriums in aqueous segregable systems with proto-lytic interaction. Zhurn. Analyt. Khim. 2015. V. 70. N 6. Р. 563-576 (in Russian). DOI: 10.1134/S1061934815040140.
Zabolotnykh S.A., Lesnov A.E., Denisova S.A. Phase and extraction equilibria in H2O – Sulfonol – HCl (H2SO4) and H2O – sodium dodecyl sulfate – HCl (H2SO4) systems. Russ. J. Phys. Chem. A. 2016. V. 90. N 10. P. 1942-1947. DOI: 10.1134/S0036024416100319.
Zabolotnykh S.A., Lesnov A.E., Denisova S.A. Gel ex-traction of metal ions with diantipirilalkanes in aqueous exfo-liating systems based on alkyl benzene sulfonic acids. Voda. Khimiya Ekologiya. 2017. N 1. P. 73-79 (in Russian).
Degtev M.I. Regularities of distribution of chloride com-plexes of metals with dipyrazolonylalkanes and their use in analytical chemistry. Vestn. Perm. Un-ta. Khimiya. 2011. N 1 (1). P. 15-29 (in Russian).
Degtev M.I. Derivatives of 1-phenyl-3-methyl-pyrazolone-5 as extraction reagents metal ions from ammonia, alkali and acid solutions. Vestn. Perm. Un-ta. Khimiya. 2012. N 1 (5). P. 27-39 (in Russian).
Lesnov A.E., Moskvitinova T.B., Sazonova E.A. Extrac-tion of halide metal complexes by 1-phenyl- and 1-hexyl-3-methyl-2-pyrazolin-5-one. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2003. V. 46. N 5. P. 31-35 (in Russian).
Lesnov A.E., Sazonova E.A., Pavlov P.T. Structure and Extractive Ability of 1-Alkyl- and 3-Methyl-1-phenyl-2-pyrazolin-5-ones. Russ. J. General Chem. 2005. V. 75. N 2. Р. 298-302.
Lesnov A.E., Moskvitinova T.B., Sazonova E.A. Extrac-tion of thallium (III) 1-alkyl- and 1-phenyl-3-methylpyrazole-5-on from chloride and bromide solutions. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2007. V. 50. N 2. P. 96-100 (in Russian).
Handbook on Electrochemistry. Ed. A.M. Sukhotin. M.: Khimiya. 1981. 488 p. (in Russian).
Lesnov A.E., Pavlov P.T., Bryzgalova N.V. Extraction of thallium (I) by aryl-di-(1-hexyl-5-hydroxy-3-methyl-4-pyrazolyl)methanes. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2001. V. 44. N 3. P. 83-86 (in Russian).
Petrov B.I., Moskvitinova T.B. Extraction of zinc, cadmi-um, lead and manganese ions from perchlorate solutions with diantipyrylalkanes. Zhurn. Neorg. Khim. 1981. V. 26. N 10. P. 2802-2807 (in Russian).
