способ получения соединений меди (ii) с аминокарбоновыми кислотами
| Классы МПК: | C07C229/76 комплексы аминокислот с металлами C07C51/41 получение солей карбоновых кислот конверсией кислот или их солей в соли с тем же остатком карбоновой кислоты |
| Автор(ы): | Афонин Евгений Геннадиевич (RU) |
| Патентообладатель(и): | Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2006-08-14 публикация патента:
20.04.2008 |
Изобретение относится к технологии органических веществ и промышленной экологии. Целевые продукты могут быть использованы для приготовления электролитов гальванического меднения, для ингибирования коррозии оборудования, в качестве фунгицидов и медных микроудобрений в сельском хозяйстве, для антибактериальной обработки воды и в других целях. Соединения меди(II) с аминокарбоновыми кислотами получают кристаллизацией из водных растворов, приготовленных путем смешивания аминокарбоновой кислоты или ее соли с щелочным металлом и отходов радиоэлектронного производства - отработанных растворов травления печатных плат различного состава, содержащих в качестве основных компонентов медь(II), минеральную кислоту, соль аммония или медь(II), аммиак, соль аммония. Технический результат - снижение материальных затрат на получение соединений меди(II) с аминокарбоновыми кислотами, расширение ассортимента материалов, применяемых для получения соединений меди(II) с аминокарбоновыми кислотами и утилизация токсичных отходов радиоэлектронного производства. 12 з.п. ф-лы.
Формула изобретения
1. Способ получения соединений меди(II) с аминокарбоновыми кислотами, включающий приготовление реакционного водного раствора, содержащего медь(II) и анион аминокарбоновой кислоты, кристаллизацию целевого продукта из раствора, отделение осадка от раствора, отличающийся тем, что реакционный водный раствор готовят путем смешивания аминокарбоновой кислоты или ее соли с щелочным металлом и отхода радиоэлектронного производства - отработанного раствора травления печатных плат.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь(II), аммиак, хлорид аммония.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь(II), аммиак, хлорид аммония, карбонат аммония.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь(II), аммиак, хлорид аммония, хлорид натрия, хлорит натрия.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь(II), хлороводород.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь(II), хлороводород, хлорид аммония.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь(II), аммиак, сульфат аммония, пероксодисульфат аммония.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь(II), серную кислоту, сульфат аммония, пероксодисульфат аммония.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что аминокарбоновую кислоту или ее соль с щелочным металлом берут в виде их водных растворов.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что аминокарбоновую кислоту или ее соль с щелочным металлом берут в виде промежуточных продуктов технологического процесса их производства.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что готовят реакционный водный раствор, содержащий медь(II) и анион аминокарбоновой кислоты в мольном соотношении, равном 1,0:(0,8-5,0).
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что готовят реакционный водный раствор с рН от 2,0 до 9,5.
13. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что в качестве аминокарбоновой кислоты берут аминоуксусную кислоту и готовят реакционный водный раствор, содержащий медь(II) и анион аминоуксусной кислоты в мольном соотношении, равном 1,0:(1,5-4,0), и имеющий рН от 3,0 до 8,5.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к химической технологии органических веществ и промышленной экологии, в частности к способу получения соединений (комплексных солей) меди(II) с аминокарбоновыми кислотами путем переработки токсичных отходов радиоэлектронного производства - отработанных растворов травления печатных плат. Соединения, получаемые этим способом, могут быть использованы для приготовления электролитов гальванического меднения и нанесения медных сплавов на детали, для приготовления растворов химического меднения металлов, керамики и пластмасс, в качестве фунгицидов и медных микроудобрений в сельском хозяйстве, для антибактериальной обработки воды, в качестве микроэлементных добавок к поливитаминным препаратам и кормам животных, лекарственных веществ в ветеринарии, для получения высокотемпературных сверхпроводников, в качестве медных катализаторов в органическом синтезе, для получения других соединений меди.
Известно, что медь(II) образует с аминокарбоновыми кислотами H2NCR1R 2OOH, H2N(CH2 )nCOOH соединения состава Cu(H 2NCR1R2COO) 2·nH2О, Cu(Н 2N(СН2)nСОО) 2·nH2O (Tomita K., Nitta I. // Bull. Chem. Soc. Japan, 1961, V.34, №2, P.286. Gramaccioli C.M., Marsh R.E. // Acta Crystal-logr., 1966, V.21, P.594. Van der Helm D., Franks W.A. // Acta Crystallogr., 1969, V.B25, P.451. Van der Helm D., Tatsch C.E. // Acta Crystallogr., 1972, V.B28, P.2307. Takenaka A., Oshima E., Yamada S., Watanabe S. // Acta Cristallogr., 1973, V.B29, №3, P.503. Hitchman M.A., Kwan L., Engelhardt L.M., White A.H. // J. Chem. Soc. Dalton Trans., 1987, P.457. Sartoris R.P., Ortigoza L. et al. // Inorganic Chemistry, 1999, V.38, №16, P.3598. Cuevas A., Viera I. et al. // Afinidad, 1999, V.56, №482, P.263. Дьякон И.А., Дону С.В., Чапурина Л.Ф. // Кристаллография, 2000, Т.45, №4, С.659).
Известен электрохимический способ получения соединений меди(II) с валином, серином и аспарагиновой кислотой, в котором реакционный водный раствор готовят анодным растворением меди в водном растворе аминокарбоновой кислоты:
(Крюкова Н.П., Фролов В.Ю. и др. // Журн. общей химии, 2005, Т.75, №4, С.541). Этим способом получают соединения Cu[H2NCH(CH2COOH)COO] 2·6Н2О, Cu[Н 2NCH(СН(СН3)2 )СОО]2·3Н2О, Cu[Н2NCH(СН2OH)СОО) 2·2Н2O. Недостатком способа является необходимость дополнительных материальных затрат на электроэнергию и на металлическую медь.
Известен химический способ получения соединений меди(II) с аминоуксусной кислотой и L-аланином, в котором реакционный раствор получают по реакции свежеосажденного гидроксида меди(II) с аминокарбоновой кислотой при длительном нагревании в водной среде (Гринберг А.А., Гольбрайх З.Е. // Журн. общей химии, 1941, T.11, №12, С.1039. Гольбрайх З.Е. // Журн. неорган. химии, 1956, T.1, №8, С.1739. Новаковский М.С. Лабораторные работы по химии комплексных соединений. - Харьков: Из-во Харьковского ун-та, 1972, С.79). Способ основан на реакциях:
Cu(ОН)2+2H2NCHRCOOH Cu[H2NCHRCOO]2 +2Н2O.
Этим способом получают соединения Cu[H2NCH2СОО] 2·Н2О, Cu[Н2 NCH(СН3)СОО]2·H 2O. Недостатком способа является необходимость дополнительных затрат на реагенты - гидроксид бария и сульфат меди(II), используемые в этом способе для получения свежеосажденного гидроксида меди(II).
Известен способ получения соединений меди(II) с аминоуксусной кислотой и L-аланином, в котором реакционный раствор, содержащий медь(II) и анион аминокарбоновой кислоты, получают взаимодействием гидроксокарбоната меди(II) с аминокарбоновой кислотой при длительном нагревании в водной среде (Новаковский М.С. Лабораторные работы по химии комплексных соединений. - Харьков: Из-во Харьковского ун-та, 1972, С.80). Способ основан на реакциях:
Cu 2(ОН)2СО3+4H 2NCHRCOOH 2Cu[H2NCHRCOO]2 +3Н2О+СО2.
Этим способом получают соединения Cu[H2 NCH2COO]2·H 2 и Cu[Н2NCH(СН3 )СОО]2·Н2О. Недостатком способа является необходимость дополнительных затрат на реагент - гидроксокарбонат меди(II).
Известен способ получения соединения меди(II) с метионином, включающий приготовление реакционного водного раствора, содержащего медь(II) и анион метионина, путем смешивания раствора сульфата меди(II) и раствора метионината натрия, взятых в мольном соотношении 1,0:(1,82-1,90), кристаллизацию метионината меди (II), отделение осадка от раствора фильтрованием, высушивание осадка при температуре 100-130°С (Но Б.И., Шишкин В.Е. и др. SU 1794940, МПК5 С07С 227/08, С07С 317/14, опубл. 1993). Способ основан на реакции:
CuSO 4+2Н2NCH(СН2 СН2SCH3)COONa
Cu[Н2NCH(СН 2СН2SCH3)СОО] 2+Na2SO4
Этим способом получают соединение Cu[H2 NCH(CH2CH2SCH 3)COO]2. Недостатком способа является необходимость дополнительных затрат на реагент - сульфат меди(II).
Известен способ получения соединения меди(II) с L-треонином, включающий приготовление реакционного водного раствора, содержащего медь(II) и анион L-треонина, кристаллизацию целевого продукта из раствора, отделение осадка от раствора фильтрованием, промывание осадка и его высушивание (Ахусси Акани Леон. Автореф. дисс. канд. хим. наук, М.: РУДН, 1994, С.6). Реакционный водный раствор в указанном способе получают взаимодействием свежеосажденного гидроксида меди(II) с водным раствором L-треонина при нагревании на водяной бане, а кристаллизацию целевого продукта из раствора вызывают прибавлением к водному раствору ацетона. Способ основан на реакции:
Cu(OH)2+2Н2NCH(СН(ОН)СН 3)СООН
Cu[Н2NCH(СН(ОН)СН 3)СОО]2+2Н2 O.
Этим способом получают соединение Cu[H 2NCH(СН(ОН)СН3)СОО] 2·2Н2O. Недостатком способа является необходимость дополнительных затрат на реагент - гидроксид меди(II) и на растворитель - ацетон.
Известен также способ получения соединения меди(II) с -аланином, включающий приготовление реакционного водного раствора, содержащего медь(II) и анион
-аланина, кристаллизацию целевого продукта из раствора, отделение осадка от раствора фильтрованием (Гольбрайх З.Е. // Журн. неорган. химии, 1956, T.1, №8, С.1739. Аблов А.В., Чапурина Л.Ф. и др. // Журн. неорган, химии, 1966, T.11, №11, C.2620). Реакционный водный раствор получают взаимодействием свежеосажденного гидроксида меди(II) с водным раствором
-аланина при нагревании, а кристаллизацию целевого продукта из раствора вызывают прибавлением этанола. Способ основан на реакции:
Cu(ОН)2+2Н 2NCH(СН3)СООН Cu[H2NCH(CH3 )COO]2+2Н2О.
Этим способом получают соединение Cu[Н2 NCH(СН3)СОО]2. Недостатком этого способа является необходимость дополнительных затрат на реагент - гидроксид меди(II) и на растворитель - этанол.
Недостатком всех упомянутых выше способов является то, что они предусматривают получение соединений меди(II) только с одной аминокарбоновой кислотой или с небольшой группой аминокарбоновых кислот.
Известен способ получения соединений меди(II) с аминокарбоновыми кислотами, в котором реакционный водный раствор, содержащий медь(II) и анион аминокарбоновой кислоты, получают взаимодействием избытка гидроксокарбоната меди(II) с аминокарбоновой кислотой при нагревании в водной среде в течение примерно 0,5 часа (Szabo-Planka Т. // Acta Chimica Hungarica, 1985, V.120. №2, P.143). Реакционный водный раствор фильтруют от избытка гидроксокарбоната меди(II) и концентрируют при нагревании. Выпавшие при охлаждении такого раствора кристаллы целевого продукта отделяют от раствора фильтрованием. Способ основан на реакциях:
Cu 2(ОН)2СО3+4H 2NCHRCOOH 2Cu[NCHRCOO]2+3H2 O+CO2. Этим способом получают соединения меди(II) с аминоуксусной кислотой, аланином, валином, пролином, серином, треонином, глутамином, глутаминовой кислотой, лизином, аргинином. Недостатком способа является необходимость дополнительных затрат на реагент - гидроксокарбонат меди(II).
Наиболее близким к заявленному изобретению является общий способ получения соединений меди(II) с аминокарбоновыми кислотами (аминоэтановой, 2-аминопропановой, 2-аминобутановой, 2-аминопентановой, 2-аминогексановой, 2-аминооктановой, 2-амино-2-метилпропановой, 2-амино-2-метилбутановой, 2-амино-3-метилбутановой, 2-амино-3-метилпентановой, 2-амино-4-метилпентановой, 2-амино-3-фенилпропановой, 2-амино-3-(4-гидроксифенил)пропановой, 2-пирролидинкарбоновой, циклопентан-1-амино-1-карбоновой, циклогексан-1-амино-1-карбоновой и другими), включающий приготовление реакционного водного раствора, содержащего медь(II) и анион аминокарбоновой кислоты, кристаллизацию целевого продукта из раствора, отделение осадка от раствора (Graddon D.P., Munday L. // Journal Inorg. Nucl. Chem., 1961, V.23, №3-4, P.231. Szabo-Planka Т. // Acta Chimica Hungarica, 1985, V.120. №2, P.143). В способе по прототипу реакционный водный раствор готовят путем смешивания водного раствора натриевой соли аминокарбоновой кислоты с водным раствором сульфата меди(II), взятых в мольном соотношении 2,0:1,0. Водный раствор натриевой соли аминокарбоновой кислоты получают по реакции аминокарбоновой кислоты с гидрокарбонатом натрия (или гидроксидом натрия), которые берут в мольном соотношении 1,0:1,0. Полученные осадки соединений меди(II) с аминокарбоновыми кислотами очищают перекристаллизацией из воды. Способ по прототипу основан на реакциях:
H2NCR 1R2COOH+NaHCO3 H2NCR1R 2COONa+H2O+CO2
H2NCR1R 2COOH+NaOH H2NCR1R 2COONa+HO
2HzNCR 1R2COONa+CuSO4 +nH2O Cu[H2NCR1R 2COO]2·nH2 O+Na2SO4.
Указанным способом получают большое число соединений меди(II) с аминокарбоновыми кислотами: Cu[H2NCH2 COO]2·H2О, Cu[H 2NCH(СН3)СОО]2 ·H2О, Cu[H2NCH(СН 2СН3)СОО]2, Cu[H2NCH(CH2CH 2CH3)COO]2, Cu[H2NCH(СН2СН 2СН2СН3)СОО] 2, Cu[H2NCH(СН2 СН2СН2СН 2СН3)СОО]2, Cu[H2NC(СН3) 2СОО]2, Cu[H2 NC(CH3)(CH2CH 3)COO]2, Cu[H2 NCH(СН2СН(СН3) 2)СОО]2, Cu[H2 NC5H8COO] 2, Cu[H2NC6 H10COO]2·H 2О, Cu[H2NC6 Н9(СН3)СОО] 2·3Н2О, Cu[H 2NC6Н9(СН 2СН3)СОО]2·4Н 2О, Cu[H2NCH(СН2 С6Н4ОН)СОО] 2, Cu[H2NCH(СН2 СН2SCH3)СОО] 2 и другие. Недостатком способа является необходимость дополнительных затрат на реагент - сульфат меди(II).
При создании заявленного изобретения ставилась задача снизить материальные затраты на получение соединений меди(II) с аминокарбоновыми кислотами, расширить ассортимент материалов, применяемых для получения соединений меди(II) с аминокарбоновыми кислотами, утилизировать токсичные отходы радиоэлектронного производства.
Поставленная задача решается тем, что способ получения соединений меди(II) с аминокарбоновыми кислотами включает приготовление реакционного водного раствора, содержащего медь(II) и анион аминокарбоновой кислоты, кристаллизацию целевого продукта из раствора, отделение осадка от раствора. Новым в этом способе является то, что реакционный водный раствор готовят путем смешивания аминокарбоновой кислоты или ее соли с щелочным металлом и отхода радиоэлектронного производства - отработанного раствора травления печатных плат. При приготовлении реакционного водного раствора, содержащего медь(II) и анион аминокарбоновой кислоты, источником меди(II) является отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь(II), аммиак, хлорид аммония, или отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь(II), аммиак, хлорид аммония, карбонат аммония, или отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь(II), аммиак, хлорид аммония, хлорид натрия, хлорит натрия, или отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь(II), хлороводород, или отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь(II), хлороводород, хлорид аммония, или отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь(II), аммиак, сульфат аммония, пероксодисульфат аммония, или отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь(II), серную кислоту, сульфат аммония, пероксодисульфат аммония. Для приготовления реакционного водного раствора, содержащего медь(II) и анион аминокарбоновой кислоты, желательно использовать водные растворы аминокарбоновой кислоты или ее соли с щелочным металлом, а также использовать промежуточные продукты технологического процесса производства этих веществ. Желательно готовить реакционный водный раствор, содержащий медь(II) и анион аминокарбоновой кислоты в мольном соотношении, равном 1,0:(0,8-5,0), и имеющий рН от 2,0 до 9,5. Если в качестве аминокарбоновой кислоты берут аминоуксусную кислоту, то предпочтительно готовят реакционный водный раствор, содержащий медь(II) и анион аминоуксусной кислоты в мольном соотношении, равном 1,0:(1,5-4,0), и имеющий рН от 3,0 до 8,5.
Способ получения соединений меди(II) с аминокарбоновыми кислотами заключается в приготовлении реакционного водного раствора путем смешивания медьсодержащего отработанного раствора травления печатных плат с твердой аминокарбоновой кислотой или ее солью с натрием, калием, аммонием, водным раствором на основе одного или нескольких из названных веществ при заданном мольном соотношении реагирующих веществ, корректировании (при необходимости) значения рН реакционного водного раствора путем прибавления минеральной кислоты или щелочи, кристаллизации соединения меди(II) с аминокарбоновой кислотой, отделении осадка целевого продукта от раствора, промывании (при необходимости) осадка растворителем и его высушивании (при необходимости).
Способ получения соединений меди(II) с аминокарбоновыми кислотами основан на реакциях, например:
[Cu(NH3 )4]SO4+2H 2NCH2COOH+H2 SO4+Н2О
Cu(H2NCH2 COO)2·H2О+2(NH 4)2SO4
[Cu(NH3)4]Cl 2+2H2NCH2COOH+2HCl+H 2O
Cu(H2NCH2 COO)2·H2O+4NH 4Cl
(NH4)2 [CuCl4]+2H2NCH 2COOH+2NaOH Cu(H2NCH2COO) 2·H2О+
2NH 4Cl+2NaCl+2H2О
[Cu(NH 3)4]CO3+2H 2NCH(CH2C6H 4OH)COOH+4HCl
Cu(H2NCH(CH 2C6H4OH)COO) 2+4NH4Cl+Н2 О+CO2.
Отработанные растворы травления печатных плат являются одним из основных видов отходов радиоэлектронного производства, которые в больших количествах образуются при производстве печатных плат. Эти растворы содержат в высоких концентрациях медь(II) и некоторые другие вещества, что определяет их токсичность для человека и животных. Нейтрализация этого вида отходов производства требует значительных затрат (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). Для получения соединений меди(II) с аминокарбоновыми кислотами в качестве источника меди(II) желательно использовать отработанные растворы травления печатных плат следующих видов: пероксидные (содержат медь(II), серную или соляную кислоту, пероксид водорода), пероксодисульфатные (содержат медь(II), серную кислоту, сульфат аммония, пероксодисульфат аммония или медь(II), аммиак, сульфат аммония, пероксодисульфат аммония), кислые меднохлоридные (содержат медь(II), соляную кислоту, хлорид аммония), кислые медносульфатные (содержат медь(II), серную кислоту, сульфат аммония), медноаммиачные (содержат медь(II), аммиак, хлорид аммония или медь(II), аммиак, хлорид аммония, карбонат аммония, или медь(II), аммиак, сульфат аммония) и другие. Отработанные растворы травления печатных плат имеют состав, например:
| Медь(II) | 60-140 г/л |
| Хлороводород | 10-50 г/л |
| Хлорид аммония | 50-150 г/л |
или
| Медь(II) | 40-65 г/л |
| Хлороводород | 10-50 г/л |
| Пероксид водорода | 0-5 г/л, |
или
| Медь(II) | 50-120 г/л |
| Аммиак | 50-100 г/л |
| Хлорид аммония | 50-150 г/л, |
или
| Медь(II) | 40-100 г/л |
| Аммиак | 50-130 г/л |
| Сульфат аммония | 40-100 г/л, |
или
| Медь(II) | 50-120 г/л |
| Аммиак | 30-100 г/л |
| Хлорид аммония | 5-50 г/л |
| Карбонат аммония | 20-400 г/л. |
Для получения соединений меди(II) с аминокарбоновыми кислотами с высоким выходом и без примеси посторонних веществ в реакционном водном растворе желательно устанавливать оптимальное значение рН. По экспериментальным данным, при низких значениях рН (в сильнокислой среде) растворимость соединений меди(II) с аминокарбоновыми кислотами возрастает в результате реакции:
Cu(H2NCR 1R2COO)2+2Н + Cu2++2Н3N +CR1R2СОО -.
При высоких значениях рН (в сильнощелочной среде) растворимость соединений меди(II) с аминокарбоновыми кислотами возрастает за счет комплексообразования с аммиаком:
Cu(H 2NCR1R2COO) 2+2NH3 [Cu(NH3)2(H 2NCR1R2COO) 2].
Поэтому для получения чистых соединений меди(II) с аминокарбоновыми кислотами с высоким выходом желательно готовить реакционный водный раствор с рН от 2,0 до 9,5. Например, из раствора, полученного смешиванием отработанного раствора травления печатных плат и аминоуксусной кислоты, моногидрат бис(аминоацетата) меди(II) Cu(H2NCH2COO) 2·H2O с наибольшим выходом кристаллизуется при рН от 3,0 до 8,5.
Для получения соединений меди(II) с аминокарбоновыми кислотами с высоким выходом без примеси посторонних веществ желательно готовить реакционный водный раствор, содержащий медь(II) и анион аминокарбоновой кислоты в оптимальном мольном соотношении. По экспериментальным данным, из водных растворов, в которых на 1,0 моль меди(II) приходится менее 0,8 моля аниона аминокарбоновой кислоты, целевые продукты выделяются с невысоким выходом. Из водных растворов, в которых на 1,0 моль меди(II) приходится более 5,0 моль аниона аминокарбоновой кислоты, кристаллизуются чистые соединения меди(II) с аминокарбоновыми кислотами с высоким выходом по меди(II), но выход целевых продуктов по аминокарбоновой кислоте в этом случае уменьшается, то есть аминокарбоновая кислота расходуется непроизводительно. Поэтому желательно готовить реакционный водный раствор, содержащий медь(II) и анион аминокарбоновой кислоты в мольном соотношении, равном 1,0:(0,8-5,0). Например, моногидрат бис(аминоацетата) меди(II) Cu(H2NCH 2COO)2·H2 O с наибольшим выходом кристаллизуется из раствора, полученного смешиванием отработанного раствора травления печатных плат и аминоуксусной кислоты, в котором мольное соотношение медь(II) : аминоацетат составляет 1,0:(1,5-4,0).
Пример 1.
Смешивают 10,0 мл отработанного раствора травления печатных плат с концентрацией меди(II) 2,03 моль/л, аммиака 8,5 моль/л, хлорида аммония 0,50 моль/л, карбоната аммония 0,35 моль/л и раствор 3,13 г аминоуксусной кислоты ГОСТ 5860-75 марки «чда» в 12 мл воды. К полученному раствору по каплям при перемешивании прибавляют 28%-ный раствор серной кислоты до достижения рН 4,9. Через 20 часов осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 40, промывают сначала водным раствором этанола (1:1), затем этанолом и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 73%.
Найдено, %: Cu - 27,9; С - 20,3; N - 11,6.
Вычислено для CuC4 H8N2O 4·Н2О, %: Cu - 27,67; С - 20,92; N - 12,20.
Пример 2.
В 10,0 мл отработанного раствора травления печатных плат с концентрацией меди(II) 1,05 моль/л, аммиака 6,8 моль/л, сульфата аммония 0,55 моль/л при перемешивании растворяют 1,66 г аминоуксусной кислоты ГОСТ 5860-75 марки «ч». К полученному раствору по каплям при перемешивании прибавляют концентрированную соляную кислоту до достижения рН 6,8. Раствор оставляют для кристаллизации на 5 суток при температуре 0-2°С. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 40, промывают сначала водным раствором этанола (1:1), затем этанолом и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 92%.
Найдено, %: Cu - 27,9; С - 20,5; N - 12,0.
Вычислено для CuC4 H8N2O 4·Н2О, %: Cu - 27,67; С - 20,92; N - 12,20.
Пример 3.
В 10,0 мл отработанного раствора травления печатных плат с концентрацией меди(II) 1,72 моль/л, хлороводорода 0,40 моль/л, хлорида аммония 1,50 моль/л растворяют 2,64 г аминоуксусной кислоты ГОСТ 5860-75 марки «ч». К полученному раствору по каплям при перемешивании прибавляют 10%-ный раствор гидроксида натрия до достижения рН 4,1. Раствор оставляют для кристаллизации на 2 суток при температуре 18-20°С. Осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 16, промывают сначала водным раствором этанола (1:1), затем этанолом и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 75%.
Найдено, %: Cu - 27,6; С - 20,6; N - 12,0.
Вычислено для CuC4 H8N2O 4·Н2О, %: Cu - 27,67; С - 20,92; N - 12,20.
Пример 4.
В 10,0 мл отработанного раствора травления печатных плат с концентрацией меди(II) 0,51 моль/л, аммиака 4,1 моль/л, сульфата аммония 0,70 моль/л, пероксодисульфата аммония 0,04 моль/л растворяют сначала 0,08 г сульфита натрия ГОСТ 195-77 марки «ч», затем 0,80 г аминоуксусной кислоты ГОСТ 5860-75 марки «ч». К полученному раствору по каплям при перемешивании прибавляют концентрированную соляную кислоту до достижения рН 7,3. Через сутки выпавший осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 16, промывают сначала водным раствором этанола (1:1), затем этанолом и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 73%.
Найдено, %: Cu - 27,8; С - 20,5; N - 11,9.
Вычислено для CuC4H8N 2O4·Н2 О, %: Cu - 27,67; С - 20,92; N - 12,20.
Пример 5.
К 10,0 мл отработанного раствора травления печатных плат с концентрацией меди(II) 1,68 моль/л, аммиака 7,2 моль/л, хлорида аммония 0,45 моль/л, карбоната аммония 0,25 моль/л прибавляют 40,0 мл воды и при перемешивании растворяют 6,1 г DL-тирозина ТУ 6-09-05-117-74 марки «ч». К полученному раствору по каплям при перемешивании прибавляют 25%-ный раствор серной кислоты до достижения рН 7,0. Через 25 часов осадок отфильтровывают при пониженном давлении на стеклянном фильтре ПОР 16, промывают водой и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 94%.
Найдено, %: Cu - 15,0; С - 50,6; N - 6,3.
Вычислено для CuC18H20N 2O6, %: Cu - 15,00; С - 51,00; N - 6,61.
Полученные соединения меди(II) с аминокарбоновыми кислотами представляют собой кристаллические вещества синего или сиреневого цвета, немного растворимые в воде, этиленгликоле, глицерине, уксусной кислоте, плохо растворимые в этаноле, пропаноле, ацетоне, диметилформамиде, диметилсульфоксиде, тетрахлориде углерода, гексане, бензоле. Вещества растворяются в водных растворах сильных минеральных кислот, водном растворе аммиака, разлагаются растворами щелочей.
Как видно из приведенных примеров, заявленный способ позволяет утилизировать токсичные отходы радиоэлектронного производства - отработанные растворы травления печатных плат различного состава, использовав их в качестве источника меди(II) для получения соединений этого металла с аминокарбоновыми кислотами. Использование в качестве реагентов отходов производства приводит к снижению себестоимости целевых продуктов при сохранении их высокого качества, уменьшению расходов на охрану окружающей среды.
Класс C07C229/76 комплексы аминокислот с металлами
Класс C07C51/41 получение солей карбоновых кислот конверсией кислот или их солей в соли с тем же остатком карбоновой кислоты
