аналог EDTA

[maks]

уважаемые коллеги , вопрос
последние пару лет делаю проекты с компанией оснащенной аппаратурой в этой области.
Много советов было дано ,очень благодарен за пролитый свет в малоизвестной области !
мой подход , который концептуально устраивает компанию полимеры,которые умеют связывать , что умеют.
вот новый вопрос - у клиента есть тяжелые металлы в воде , объемы большие и металлов несколько видов по 10-20 ппм.
Первая ассоциация EDTA , но , чтобы он сидел на полимере . Есть ли такие -сомневаюсь, не нашел по крайней мере

Вопрос первый и простой есть ли какие-нибудь катиониты , для этих целей. Если да, то вопрос наполовину решен
Вопрос второй если нет, есть аналог EDTA, известный комплексант BAPTA, https://www.bldpharm.com/products/85233-19-8.html
в продаже есть и его этиловый эфир https://www.bldpharm.com/products/125367-34-2.html

На заре работы в этой области , когда набивали самые первые шишки, синтезировал молекулу у которой во втором орто положении к азотам есть еще группа O-CH2COOCH3.
И еще молекулу где просто одно кольцо с тремя CH2COOCH3 группами, две на азоте, одна на кислороде.
Они лежат, их пока не пользовали.
Вопрос такой
Если проацетилировать такие молекулы, скажем более простую с одним кольцом, а потом ацетил гипохлоритом обработать предположительно получится кислота на кольце и N-oxide, на котором по прежнему сидят эти сложные эфиры , и сложный эфир на орто кислороде к азоту с которым думается тоже ничего не произойдет. Дальше скаплить с полимером на котором первичный амин. В смеси диоксана и немного воды щелочью гидролизовать и такой трехкоординативный анион попросить ловить тяжелые металлы. Даже если какой-нибудь катионит из первого вопроса решает проблему, ваше мнение коллеги N-окисидная природа может как-то мешать комплексации ?

[ChemNavigator]

Дальше скаплить с полимером на котором первичный амин.

Если у вас есть полимер с первичными аминогруппами, то почему нельзя его просто связать по реакции Манниха с полученными в-вами, например с тем в котором одно кольцо? Получим вещество состава Resin-NH-CH2-C6H3(OR)NR2, где R=CH2COOH

[maks]

Ничего имею против Манниха , спасибо ! Это один этап вместо трех, плюс гидролиз - все красиво
Но не знаю как работают полимерные амины с точки зрения того, что обьясняли коллеги- swelling etc
подождем их мнения

[ximi]

Есть смолы с привитыми краун эфирами ...у которых диаметры под ион конкретного металла. Но это дорого.
И в свободной продаже нет.

[ximi]

Вопрос первый и простой есть ли какие-нибудь катиониты , для этих целей. Если да, то вопрос наполовину решен

По идее любой катионит хватает не только кальций и магний но и свинец и пр. тот же банальный КУ-2

В теории должны неплохо работать смолы со свободными -SH группами.

А так при добычи урана методом выщелачивания из пластов 7% серной кислотой раствор из пласта прогоняют через обычную смолу типа леватита и он вполне ловит уран. Там его ловят обычные сульфогруппы. Типа сульфополистирол и подобное.


Еще вроде есть смолы с фосфатными группами.

[SIG]

Биохиммак СТ выпускает силикагель с привитыми группами иминдиуксусной кислоты как раз для хелатирования металлов. Но это очень дорого будет.

[ximi]

мало того что дорого так и емкость мизерная будет ....

[maks]

а если взять чистый морской песок и прореагировать его с trimethoxypropylsilylamine ,получим амин. А потом тот же Манних не сделает реакцию с диэтиловым эфиром кетоглутаровой кислоты ? В щелочной среде уберем сложные эфиры, может какой никакой лиганд получится ?
Компания поработать песком возрадуется

[ximi]

В песке очень мало свободных OH групп. Поэтому радость компании будет недолгой .....

[maks]

мда ? обидно , а сколько есть ? если можно выразить в привычных для нас ммол/гр
Песок то бесплатный , а trimethoxypropylsilylamine можно из китая хоть бочками возить , он недорог относительно задач.
И прямо в бочке песок трясти,
правда литература найденная гуглением говорит, что нужен вроде для реакций свободных гидроксилов с trimethoxypropylsilylamine pH 10-11.
Обычно говорят о pH водных растворов , а статьи физхимиков садят реагент на силиловые поверхности с гидроксильными группами непонятно в каком растворителе . Или добавляют КОH прямо вместе с neat reagent но, pH-метры обычно откалиброваны в водных р-рах
короче много непонятного

[maks]

кстати, а количество гидроксильных групп можно определять самим не полагаясь на литературу ? условно говорят прокаленный до 120С песок долго мешать под азотом с предпaлагаемо избытком 2-3-Bromopropionyl chloride ( он есть в лабе) ,наверное, в присутствии триэтиламина . потом отмыть ацетонитрилом, выпарить ацетонитрил до отсутствия всяческих органических сигналов в смыве дейтерохлороформа ЯМР. Высушить и сдать на элементный анализ . По молям органического брома в песке судить о молях гидроксилов в песке

[Polychemist]

Берите не песок, а диатомит. Он дешёвый, им пиво фильтруют. Щелочным травлением можно поднять поверхность до 20-40 кв.м. на г. И почитайте про активацию силики для модификации, кажется варить в воде и хорошо вакуумировать.

[antabu]

В сети есть книга Модифицированные кремнеземы в сорбции,
катализе и хроматографии./Под ред. Г. В. Лисичкина.— 1986

[SIG]

И уже тогда если аминосиланом будете модифицировать, почему бы не бахнуть потом бромуксусным эфиром. Как раз получите аналог ИДК. А вообще есть еще смолы для связывания тяжелых металлов в фармсинтезе. Я как-то про них забыл.

[maks]

коллеги спасибо за советы !

аминосилан плюс бромуксусный эфир может быть даже дадут четвертичную соль ? это было бы прекрасно , три группы карбоксильные потенциально как хелаторы !

[ximi]

Песок то бесплатный , а trimethoxypropylsilylamine можно из китая хоть бочками возить , он недорог относительно задач.
И прямо в бочке песок трясти

Проще взять силикагель ...он недорог и доступен а количество гидроксигрупп на 2-3 порядка выше чем у песка.

Или цеолит ...как вариант диатомит.
Какие то слоистые гидроксисиликаты ...типа стеатита.

P.S. Морской песок это не всегда SiO2 ....там и карбонаты могут быть (остатки ракушек или кораллов) к примеру песок на арабатской стрелке это остатки ракушек.

[Сержл]

Подобные есть промышленные
https://doi.org/10.1007/s11172-024-4219-5

[maks]

Вопрос первый и простой есть ли какие-нибудь катиониты , для этих целей. Если да, то вопрос наполовину решен

По идее любой катионит хватает не только кальций и магний но и свинец и пр. тот же банальный КУ-2

Возвращаясь к катионитам , а те которые содержат на себе сульфогруппы в кислой форме , должны удалять аммиак ? В некоторых водных системах это важно.
А как катионит такой регенерировать ? просто серной кислотой ???

[kika]

Для регенерации может быть и серная, и HCl,
там важно, чтобы концентрация кислоты не была бы больше 10%.
Мы ловили диметилциклогексиламин Амберлитом Н+, регенерировали 7%-ной НСl, а потом промывали водой.

[maks]

Спасибо за уточнение