анион-обменная реакция/ионные жидкости

[gl tho]

Доброго времени суток всем. 

С недавних пор, возникла потребность синтезировать водорастворимую ионную жидкость с определенным анионом. Дизайн интересующего катиона был успешно получен, анион необходимо поменять. 

По сути здесь я вижу два выхода:
1) Поскольку анион в данный момент является галогеном, а именно, иодид ион, возможно его осадить с помощью, например, солей интересующего аниона свинца или серебра, но данный метод имеет свои ограничения. Нет коммерчески доступных солей серебра или свинца с анионом, который мне нужен. 

2) Использовать ионно-обменные смолы (в данном случае Anion-exchange resin). На мой взгляд это самый перспективный способ реализации моих задач. Собственно, пробовал обменять иодид ион вначале на OH-, потом уже добавлять кислоту и нейтрализовать полученное основание. Но проблема в том, что всё таки какое-то количество иодид-ионов остается в растворе, добавление нитрата серебра (I) дает внушительный осадок. Хотя я уверен, что реакция во многом прошла и поменялось и агрегатное состояние, и углеродные спектры ЯМР дают определенный пик карбоксильного углерода (изначально его там нет). Проблема, наверное, не была бы настолько острой, если бы на циклической вольтамперограмме не лезли обратимые пики окисления иодид анионов. Кроме того, в дальнейшем необходимо будет провести ряд экспериментов с титрованием воды Карл-Фишер методом, боюсь, что будет какой-нибудь отрицательный эффект в связи с присутствием йода в том или ином виде (хотя не уверен). 

Опишу свои действия: беру ~30г смолы в Cl- форме, мариную её в 200 мл 3 М водном растворе NaOH ночь, промываю дист. водой до нейтральной среды по лакмусовой бумажке. Загружаю смолу в хроматографическую колонку, беру 50 мл (С=40 г/л) водный раствор своего исходного вещества и прокапываю колону этим раствором (из делительной воронки). Потом добавляю эквивалентные количества кислоты для нейтрализации в течение нескольких часов. Дальше выпариваю весь растворитель, получаю, вроде как вещество.

Таким образом, мой вопрос: имел ли кто-нибудь опыт в такого вида реакциях с ионнообменными смолами? Может быть я что-то делаю не так? Люди в статьях вроде как берут вообще несколько грамм этой смолы на несколько десятков миллимоль вещества. Но уверенного гайда по расчету количества смолы и вещества мне найти не удалось. 

Извините, немного, наверное, сумбурно и сложно описал...

Спасибо всем за ответы. 

[химхлам]

Много работал с ионитами, хорошая вещь, если пользоваться правильно. 

Просто маринованием смолы в реактор смешения не приводит к полному обмену, необходим проточный реактор, то бишь колонка.

И ещё, важно какая вода, дистиллированная (хоть десять раз) не годится, нужна деминерализованная с высоким сопротивлением. 

[chemister2010]

А пойти через гидроксид или карбонат?

[yatcheh]

21 минуту назад, chemister2010 сказал:

А пойти через гидроксид или карбонат?

 

Проблема в растворимости щелочных иодидов в орг. растворителях.

У меня была аналогичная задача. Исходный бромид в спирту обрабатывал спиртовым же КОН, отделял бромид калия, нейтрализовал нужной кислотой. Но, хотя бромид калия и намного хуже иодида растворим в спирту, всё равно  потребовалась двукратная перекристаллизация, шоб отбить бром. Йодид в этом отношении - ужас, летящий на крыльях ночи.

[ash111]

55 минут назад, yatcheh сказал:

Йодид в этом отношении - ужас, летящий на крыльях ночи.

Кто меня звал?

[gl tho]

11 часов назад, химхлам сказал:

Много работал с ионитами, хорошая вещь, если пользоваться правильно. 

Просто маринованием смолы в реактор смешения не приводит к полному обмену, необходим проточный реактор, то бишь колонка.

И ещё, важно какая вода, дистиллированная (хоть десять раз) не годится, нужна деминерализованная с высоким сопротивлением. 

Спасибо!
Неужели так важно иметь именно проточный реактор... Попробую на след. недели сделать как Вы посоветовали, отпишу о результатах. Возможно, найду еще смолу в ОН- форме сразу. 

Есть ли какие-то подводные камни в скорости протока веществ через колонку? Как Вы делали? 

Вода 18.2 МОм, не стал уточнять. 

 

 

[химхлам]

Проточный реакто = колонка, какие проблемы?

Смола в ОН форме долго не хранится, т.к. нахватывает СО2 из воздуха.

Никаких подводных камней с колонкой, но чем медленнее пропускаешь раствор, тем выше степень конверсии. 1л/час 0,1н. раствора через 1кг смолы нормально, а там смотрите по своим количествам.

[gl tho]

17 минут назад, химхлам сказал:

Проточный реакто = колонка, какие проблемы?

Смола в ОН форме долго не хранится, т.к. нахватывает СО2 из воздуха.

Никаких подводных камней с колонкой, но чем медленнее пропускаешь раствор, тем выше степень конверсии. 1л/час 0,1н. раствора через 1кг смолы нормально, а там смотрите по своим количествам.

Нет-нет, никаких проблем. Я Вас прекрасно понял. Отпишу по результатам. 
Спасибо. 

[gl tho]

05.06.2020 в 12:11, химхлам сказал:

Проточный реакто = колонка, какие проблемы?

Смола в ОН форме долго не хранится, т.к. нахватывает СО2 из воздуха.

Никаких подводных камней с колонкой, но чем медленнее пропускаешь раствор, тем выше степень конверсии. 1л/час 0,1н. раствора через 1кг смолы нормально, а там смотрите по своим количествам.

Особых успехов это не принесло. Проба нитратом серебра дает все так же осадок. ЦВА даже не стал писать. 
Я уже не особо верю, что это вообще удастся в принципе...

Попробую со смолой A-26 в OH- форме.