Патент на изобретение №2186722
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕЛЕНИДА МЕТАЛЛА
(57) Реферат: Изобретение предназначено для химической промышленности и может быть использовано при получении антифрикционных сплавов, катализаторов, люминофоров, полупроводников. Металлический селен переводят в аморфный растворением в концентрированной Н2SО4. Осаждают, высушивают, помещают в трехгорлую колбу. В колбу предварительно помещают неводный растворитель – углеводород предельного ряда СnH2n+2, где n  9, например, нонан или декан. Смесь доводят до температуры 150-200oС, добавляют соединение металла, например, гексаноат меди (II). Реакцию проводят 4-8 ч. Мольное соотношение металла и селена – 1: (1-4). Продукт отфильтровывают в горячем состоянии, промывают горячим ацетоном и нонаном, высушивают. Процесс экологически безопасен. Выход селенида металла 75-94%. 1 табл.
Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения органических и неорганических селенидов и диселенидов [Шлык Ю.П. Исследование в области элементорганических соединений V-VI групп Периодической системы: Автореферат диссертации, Л., 1969]. Метод основан на алкилировании продуктов взаимодействия металлического селена с металлическим натрием в жидком аммиаке с образованием диселенида натрия (Na2Se2) в качестве промежуточного продукта. Недостатком указанного способа является невозможность получения селенидов металлов, не растворяющихся в жидком аммиаке. В предлагаемом способе указанный недостаток устраняется тем, что в качестве растворителя и действующего реагента используют жидкие углеводороды предельного ряда СnН2n+2, где n 9.
Сущность метода заключается в том, что селениды образуются при взаимодействии солей металлов с селеном, при этом металлический селен предварительно переводят в аморфный переосаждением из сернокислых растворов, а синтез ведут при температуре 150-200oС в течение 4-8 часов, металл и селен берут в стехиометрии. Метод позволяет совместить процесс получения селеноводорода, образующегося в результате взаимодействия селена с алканами и синтез селенида металла в одной реакционной среде и в одном реакторе. Техническим результатом, который может быть получен при осуществлении изобретения, являются экологически безопасные условия проведения процесса.
Необходимость перевода металлического селена (наиболее устойчивой модификации и товарной формы селена) в аморфный объясняется малой растворимостью металлической модификации в алканах.
По нашим данным, растворимость металлического селена в углеводородах при комнатной температуре не превышает 0,001 г в 100 г растворителя, в то время как растворимость аморфного селена в углеводородах при температуре кипения составляет 10 г на 1 кг растворителя.
Изобретение может быть реализовано следующим образом. В соответствии со стехиометрией реакции и растворимостью селена при температуре синтеза берут необходимое количество металлического селена, переводят его в аморфный селен путем растворения в концентрированной серной кислоте, помещают в реактор, содержащий 100 мл нонана, декана или ундекана, доводят раствор до кипения растворителя и добавляют металлосодержащий реагент. Синтез селенида металла проводят при температуре кипения жидкой фазы (150-200oС) в течение 4-8 часов. Полученный продукт очищают от исходных веществ и высушивают.
Предлагаемый способ испытан в лабораторных условиях, его применимость иллюстрируется примерами. Аналогичным способом могут быть получены селениды других металлов. Сводная таблица служит обоснованием выбора оптимальных условий синтеза.
Пример 1. В трехгорлую колбу, содержащую 100 мл декана, помещают 0,52 г металлического селена и при нагревании добавляют 1,93 г гексаноата меди (II). Доводят раствор до кипения (174oС) и проводят синтез в течение 8 часов. Выделившийся продукт промывают и высушивают в эксикаторе. Выход <5%.
Пример 2. Металлический селен в количестве 0,4 г предварительно переводят в аморфный селен путем растворения в концентрированной серной кислоте, осаждают, высушивают и помещают в трехгорлую колбу с обратным холодильником, содержащую 100 мл нонана. Доводят раствор до кипения (150oС) и добавляют 1,5 г гексаноата меди (II). Синтез проводят 8 часов. Выделившийся продукт отфильтровывают в горячем состоянии, промывают горячим ацетоном, горячим нонаном для удаления не прореагировавших исходных веществ и высушивают в эксикаторе. Выход продукта – 70%. Пример 3. Предварительно полученный аморфный селен (0,6 г) вносят в реактор со 100 мл декана, доводят температуру до 174oС и добавляют 2,2 г гексаноата меди (II). Синтез проводят 8 часов. Выход селенида – 82%. Пример 4. В 100 мл ундекана растворяют 0,54 г предварительно полученного аморфного селена, доводят раствор до температуры кипения растворителя (195oС). Вносят в реактор 2,02 г гексаноата меди (II). Синтез проводят 8 часов. Выход продукта – 89%. Пример 5. Гексаноат меди (II) в количестве 2,16 г вносят в 100 мл ундекана, содержащего 0,58 г аморфного селена. Синтез проводят при температуре кипения растворителя (195oС) в течение 4-х часов. Выход CuSe1,07 – 75%. Пример 6. В 100 мл ундекана вносят 2,25 г предварительно полученного аморфного селена, доводят температуру до температуры кипения растворителя (195oС) и добавляют 1,4 г мономолибдата аммония. Синтез проводят 8 часов. Полученный продукт отмывают от непрореагировавших исходных веществ, высушивают и взвешивают. Выход продукта – 86%. Пример 7. Растворяют 1,66 г предварительно полученного селена в 100 мл ундекана, доводят температуру до 195oС. Вносят в реактор 1,5 г моновольфрамата аммония. Синтез проводят 8 часов. Выход продукта – 94%.Формула изобретения
9, при этом селен предварительно переводят из металлического в аморфный переосаждением из сернокислых растворов, а процесс взаимодействия соединения металла с селеном проводят при температуре 150-200oС в течение 4-8 ч при мольном соотношении металла и селена, равном 1 : (1-4).
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 11.04.2002
Номер и год публикации бюллетеня: 32-2003
Извещение опубликовано: 20.11.2003
|
||||||||||||||||||||||||||
