Синтез, сорбционные и металлохромные свойства кремнийорганических производных 1-ацетилгуанидина
Аннотация
Повышенный интерес к карбофункциональным кремнийорганическим мономерам (силанам) и полимерам (cилсесквиоксанам) связан с тем, что эти соединения являются перспективными реагентами и строительными блоками, материалами для микроэлектроники, сельского хозяйства и медицины, комплексонами, катализаторами, а также эффективными сорбентами. Так, функциональные полиcилсесквиоксаны по сорбционным свойствам превосходят минеральные и органические сорбенты. При этом они обладают высочайшей химической и термической стабильностью. Наряду с сорбционной активностью, карбофункциональные Si-органические соединения как мономерного, так и полимерного строения могут обладать металлохромными свойствами. Всё это открывает путь к масштабной разработке аналитических систем для создания новых комплексных тест-методов определения, концентрирования и выделения металлов из растворов. В данной работе реакцией конденсации 1-ацетилгуанидина и 3-триэтоксисилил-пропиламина синтезирован функциональный мономер N-[3-(триэтоксисилил)пропил]ацетилгуанидин 1. Гидролитической поликонденсацией 1 получен поли-N-[3-силсесквиоксанил)пропил]ацетилгуанидин 2. Состав и строение соединений 1 и 2 подтверждено методами ИК- и 1Н ЯМР-спектроскопии, а также элементным анализом. Полимер 2 исследован в качестве сорбента ионов тяжелых Hg(II) и благородных металлов Ag(I), Au(III), Rh(II), Pd(II), Pt(IV) из растворов их солей в соляной или азотной кислоте. Для полимера 2 вычислены значения статических сорбционных емкостей (ССЕ). Последние зависят от природы металла и имеют величины от 78 мг/г (для платины) до 366 мг/г (для родия). Построены графики степени извлечения металлов в зависимости от времени сорбции и концентрации кислоты. Предложен механизм сорбции, который реализуется за счет хелатного взаимодействия катиона металла (М+) с амидными группами соединений 1 и 2. Взаимодействие мономера 1, в виде индикаторной бумаги, и полимера 2, в виде порошка, с солями исследованных металлов сопровождается интенсивным специфическим окрашиванием (металлохромизмом). Приведены таблицы цветности образцов после контакта с солями Ag(I), Au(III), Pd(II), Pt(IV), Rh(III), Hg(II).
