Химические методы разделения изомеров

В настоящее время экстракцию широко используют для концентрирования одного или нескольких компонентов, разделения близких по свойствам веществ и очистки вещества. Ее применяют в процессах переработки нефти для разделения ароматических и алифатических углеводородов, в химической технологии, в том числе для разделения изомеров, обезвоживания уксусной кислоты, при получении различных лекарственных препаратов, например антибиотиков, и др. Особенно успешно используется экстракция в гидрометаллургии в технологии урана, бериллия, меди, для разделения близких по свойствам металлов — редкоземельных элементов (циркония и гафния, тантала и ниобия), никеля и кобальта и т. д. Экстракционные методы применяют для опреснения воды, переработки промышленных сбросов с целью их обезвреживания, а также использования их полезных компонентов. Наконец, экстракция широко используется в аналитической химии и как метод физико-химического исследования. В настоящее время на основе химических и физико-химических представлений можно подобрать экстрагент для извлечения практически любого органического или неорганического соединения. [c.6]

ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ИЗОМЕРОВ [c.200]

Некоторые примеры использования химических реакций для разделения смеси изомеров даны в таблице. Видно, что наиболее частым химическим методом разделения изомеров является образование клатратов —комплексных соединений включения с определенным углеводородом. [c.200]

Интересно также с методологической точки зрения отметить, что литературные данные, цитированные выше, не совпадают с нашими данными, полученными спектральным анализом, в то время как авторы 13] применили для анализа цимолов сочетание физических и химических методов разделения изомеров. [c.224]

Различие в реакционной способности изомеров иногда оказывается достаточным для химического связывания одного из них. Классическим примером этого является различие скоростей дегидрирования пяти- и шестичленных нафтенов. Если в углеводородной смеси присутствуют и другие углеводороды, а ректификация затруднена, можно осуществить селективное дегидрирование шестичленного нафтена и селективной экстракцией выделить образовавшийся ароматический углеводород. Такой химический метод разделения, хотя и представляется значительно более сложным, чем физический, может оказаться технически эффективным, если осуществляемая химическая ре-акция приводит к получению ценного вещества. [c.200]

Большое значение имеет химический метод разделения ядерных изомеров. Он позволяет приписать активность с данным периодом полураспада определенному элементу и решить вопрос о том, какой из двух периодов полураспада соответствует возбужденному состоянию, а какой — основному. Кроме того, этот метод (в случае элементов с большим числом изотопов) позволяет выяснить генетические соотношения, существующие между отдельными периодами полураспада. [c.304]

Радиоактивным индикатором свободным от носителя называется такой препарат, при приготовлении которого не добавляется стабильный изотопный носитель и в котором содержится очень небольшое количество индикаторного соединения, не обнаруживаемого обычными химическими или спектральными методами. Радиоактивные индикаторы, приготовленные с помощью процесса Сцилларда — Чалмерса или методом разделения изомеров, не относятся к числу свободных от носителей индикаторов, так как радиационное разложение вещества мишени или материнского соединения обычно приводит к загрязнению индикатора заметными количествами других изотопов. [c.364]

Наряду с химическими методами разделения рацемических смесей известен и нашел промышленное применение микробиологический метод, осуществляемый при участии ферментов и плесеней, которые избирательно разрушают один из оптических изомеров. [c.191]

Эффект Сциларда—Чал.мерса применяется для разделения ядерных изомеров. Мы уже упоминали опыты с бромом и теллуром. Разделялись также изомеры селена [66]. Если, однако, возбужденное (испускающее фотон) ядро обладает большим временем жизни, чем ядро в основном состоянии, то последнее нельзя получить в чистом виде, просто ожидая, пока распадется первое. В этом случае следует применять химические методы разделения. [c.111]

Методы разделения. Для выделения изомеров ароматических углеводородов используются различия в их физико-химических свойствах (см. табл. 2.60). [c.266]

Оптические изомеры отличаются друг от друга одним важным физическим свойством — они вращают плоскость поляризации падающего на них света в противоположных направлениях. Один из оптических изомеров вращает плоскость поляризации света в правую сторону, другой—в левую. Не считая указанного оптического свойства, такие изомеры очень похожи друг на друга по всем остальным физическим и химическим свойствам. Однако в некоторых случаях они образуют две слегка отличающиеся кристаллические формы, которые можно отделить друг от друга даже вручную. В других случаях для их разделения удается использовать химические методы, если оптические изомеры преобразуются в новые соединения с неодинаковыми свойствами. Иногда удается получить чистый оптический изомер органического соединения, если находится какой-нибудь микроорганизм, поглощающий другой изомер. Этот способ основан на большом отличии физиологического действия оптических изомеров (подробнее см. в гл. 28). [c.410]

Оптически активные соединения играют исключительно важную роль во многих биохимических процессах, их исследование имеет принципиальное значение для теоретической органической химии и фармации, а контроль оптической чистоты производимых лекарственных средств в настоящее время законодательно введен во всех промышленно развитых странах. В свете этого не удивителен все возрастающий интерес исследователей к соверщенствованию старых и разработке новых методов разделения рацематов и контроля оптической чистоты получаемых продуктов. Однако вплоть до последнего времени методы разделения оптических изомеров мало отличались от предложенных Пастером еще в конце прошлого века, и лишь развитие хроматографии, особенно высокоэффективной жидкостной хроматографии, открыло новую страницу в этой области химической науки. Разработка хроматографических методов разделения энантиомеров позволила не только получать хиральные соединения со стопроцентной степенью оптической чистоты, но и, что особенно важно, перейти от эмпирического поиска разделяющих систем к созданию систем, позволяющих осуществлять разделение целых классов соединений на вполне рациональной основе с предсказуемым успехом. [c.5]

В состав фракции суммарных ксилолов входит также этилбен-зол. Все указанные изомеры различаются физико-химическими свойствами температурой кипения, температурой кристаллизации, показателями рефракции и т. д. На этих различиях и основаны практические методы разделения ксилолов на составляющие. В табл. 4.1 приведен состав аренов, полученных при каталитическом риформинге. [c.149]

Как известно [17], оптические изомеры обладают практически одинаковыми физико-химическими свойствами, в том числе одинаковыми температурами плавления, кипения, растворимостью в различных растворителях и т. д. В силу этого смесь таких изомеров не может быть разделена на чистые компоненты обычными физико-химическими методами. Для аминокислот такое разделение обычно осуществляют различными химическими и биологическими методами [334, 335]. Эти методы многостадийны, часто требуют дорогостоящих реактивов, сопряжены с большими потерями целевых продуктов. Поэтому для разделения таких смесей весьма перспективно применение селективной кристаллизации. [c.286]

Для выяснения вопроса о том, какую конфигурацию имеет данный изомер, может быть использовано много критериев. Наиболее надежными являются при этом дифракционные методы, определение дипольных моментов и разделение изомеров, тогда как химические методы, по-видимому, менее достоверны [26, 45]. Эти различные методы будут рассмотрены ниже более подробно. [c.179]

Разделение изомеров селена. Изомеры селена Se " и Se были разделены методом, аналогичным методу химического разделения ядерных изомеров теллура [18]. Исходным соединением служила селеновая кислота, содержащая изомер селена в метастабильном состоянии. Раствор этой кислоты, 4 н. относительно НС1, насыщался сернистым газом. В этих условиях селеновая кислота очень медленно восстанавливается в селенистую, в то время как селенистая кислота быстро восстанавливается до элементарного селена и увлекает за собой стабилизировавшийся изомер селена в основном состоянии. [c.310]

Разделение изомеров индия. Ядерные изомеры индия были разделены методом, основанным на том, что химические изменения, индуцируемые в молекуле органического производного индия при изомерном переходе, приводят к появлению ионов изомера в основном состоянии. Эти ионы могут быть собраны [c.310]

Первым промышленным процессом изомеризации углеводородов был процесс получения изобутана из н-бутана, осуществленный в 30-х годах с целью увеличения ресурсов изобутана,, используемого для сернокислотного алкилирования. При изомеризации н-бутана затраты на разделение изомеров составляют 30—50% от стоимости всего процесса. Если, однако, изобутан используется для алкилирования, а его содержание в изо-меризате значительно, на алкилирование можно направлять смесь н- и нзобутана и тем упрощать разделение изомеров. Такой химический метод разделения изомеров бутана (см. также гл. V) используется в промышленной практике при комбинировании процессов изомеризации и алкилирования. В тех случаях когда необходимо получить чистый изобутан, для его выделения применяют ректификацию (см. гл. V). В ранних процессах использовали катализаторы Фриделя — Крафтса (преимущественно хлорид алюминия) и проводили процесс как в жидкой, так и в газовой фазах. [c.213]

Так как в пищевой промышленности и медицине применяют только ь-изомеры аминокислот, рацемические смеси необходимо разделять на отдельные энантиомеры. Для этой цели используют различные хроматографические методы, в том числе и основанные на ионном обмене. Химические методы разделения, связанные с взаимодействием рацематов с определенными асимметрическими соединениями, достаточно сложны и не находят применения в промышленных условиях. Гораздо более эффективным является ферментативный метод разделения рацематов аминокислот, впервые разработанный и использованный японскими исследователями. В основу метода положена способность фермента ацилазы ь-аминокислот специфически гидролизовать только ацилированные ь-аминокислоты без воздействия на О-сте-реоизомеры. Ацилированные аминокислоты, полученные методом химического синтеза, подвергаются воздействию иммобилизованного фермента ацилазы, причем после полного ферментативного гидролиза образуется смесь ацилированной о-аминокислоты и свободного ь-стереоизомера, легко разделяющиеся простой кристаллизацией или посредством ионообменной хроматографии. [c.22]

В табл. У1Д содержатся данные о процессах окисления и восстановления свободных от носи телей радиоактивных индикаторов, происходящих при действии на них различных химически агентов. Радиоактивным индикатором, свободным от носителя, называется такой препарат к которому при его приготовлении не добавляется стабильный изотопный носитель и в котород содержатся очень малые количества индикаторного соединения, не обнаруживаемого обычным методами химического или спектрального анализа. Радиоактивные препараты, получаемые пр реакции Сцилларда — Чалмерса или методом разделения изомеров, не включаются в категорик индикаторов, свободных от носителей, так как вследствие радиационного разложения мишен или материнского соединения индикатор обычно загрязняется заметными количествами други изотопов. [c.424]

Как известно, при выделении из смеси какого-нибудь вещества химики очень часто пользуются растворимостью определенного вещества или же его производных в различных растворителях. Наш метод, а также и другие химические методы разделения фталевых кислот основываются на различной растворимости этих кислот или же их производных в различных растворителях. Недавно появилась статья Ю. Г. Мамедалиева с сотрудниками [10], где авторы утверждают, что нага метод разделения фталевых кислот, основанный на различной растворимости этих изомеров, чреват значительными ошибками. Они рекомендуют рентгенографический метод для съемки порошка фталевых кислот и микрофотометрирование норошко-грамм, что П03В0.ПИТ количественно определить каждый изомер фталевой кислоты. Такой метод может быть и более точен, но требует очень сложного оборудования, не доступного всем лабораториям, тем более что в литературе отсутствуют эталонные рентгеновские диффу)акл1тонные картины многих ароматических кислот. [c.317]

Изомеры углеводородов также показывают значительную- разницу в легкости сульфирования. и-Ксилол значительно труднее вступает в реакцию с серной кислотой, чем м- и о-ксилолы [82 >1-изохмер сульфируется наиболее легко. Различное отношение изомеров к реакции сульфирования (и соответственно десульфирования) является основой для химического метода их разделения. [c.524]

В результате химических реакций, которые протекают без участия зеркаль ных изомеров, всегда получается смесь изомеров, содержащая обе формы 8 строго одинаковых количествах. Известно три метода разделения зеркальных изомеров все они были впервые предложены Пастером. [c.57]

Ароматические поликислоты—В течеяие многих лет фталевую кислоту получа.пи в промышленности в виде ангидрида путем парофазного каталитического окисления воздухом нафталина, выделяемого нз каменноугольной смолы. С развитием эффективных способов ароматизации углеводородов g, получаемых из нефти, и развитием методов разделения изомерных ксилолов (см. том I 7.16) фталевую, изофталевую (т. пл. 348"С) и терефталевую (возгоняется около 300°С) кислоты стали готовить окислением ксилолов, в результате чего эти кислоты стали доступными продуктами химической переработки нефти. Терефталевая кислота умеренно растворима в воде менее симметричные изомеры легко растворяются в горячей воде. [c.356]

Применение неводных растворителей в полярографии. Методы полярографии неводных растворов используют в физической химии для исследования механизма и кинетики электродных процессов, влияния неводных растворителей на поведение растворенного вещества и свойства растворов, в органической химии — для исследования структуры и реакционной способности органических соединений, изучения таутометрии и изомерии, а также кинетики химических реакций в неводной среде, в аналитической химии — для исследования кислотно-основного взаимодействия, окислительновосстановительных реакций, комплексообразования, методов разделения, концентрирования, идентификации и количественного определения неорганических и в особенности органических веществ, которые малорастворимы или полностью нерастворимы в воде [761]. [c.228]

Кристаллизация дает ряд сцецифических преимуществ. Поэтому можно утверждать, что кристаллизация должна занимать определенное место как метод разделения соединений, имеющих сравнительно высокую температуру кристаллизации и поэтому не требующих глубокого охлаждения. Однако стоимость глубокого охлаждения (отнесенная на единицу отводимого тепла) быстро растет при снижении требуемой температуры кристаллизации. Стоимость очистки методом кристаллизации соединений, плавящихся ниже —18°, вероятно, окажется настолько высокой, что этот процесс будет использоваться только в случаях, когда все остальные методы окажутся непригодными. Однако ценность продукта и требования к его чистоте часто не позволяют отказаться от этого процесса. Важной особенностью кристаллизации является теоретическая возможность Ц одну ступень получить продукт чистотой 100%. Ни один другой процесс не дает этой возможности даже теоретически. В органической химии эта особенность уже давно получила широкое признание. Указание очищен кристаллизацией или перекристаллизован приводится в литературе как свидетельство весьма высокой чистоты соединения. Обобщая, можно утверждать, что применение кристаллизации может оказаться целесообразным в тех случаях, когда а) требуется весьма высокая чистота продукта (например, 98%-ная или выше) б) необходимо подвергнуть очистке термически нестойкие соединения в) температура кристаллизации целевых продуктов не слишком низка г) необходимо разделить близкокипящие и химически сходные изомеры. [c.50]

В прошлом кристаллизация применялась для процессов разделения углеводородов в сравнительно ограниченных масштабах, главным образом вследствие того, что обычно требуемое разделение легче и дешевле осуществляется перегонкой. В связи с этим процессы перегонки, включая экстрактивную и азео-троппую перегонку, достигли весьма высокого совершенства и широко применяются для разделения легких углеводородов и многочисленных химических продуктов. По мере роста потребности в новых чистых продуктах возникает необходимость разработки новых более совершенных методов разделения. Вероятно, наиболее важное значение для разделения компонентов, не разделяемых простой перегонкой, приобретут процессы экстракции растворителями. Однако существуют многочисленные изомеры, которые не удается разделить ни перегонкой, ни экстракцией. Значение этих изомеров в качестве исходного сырья для синтеза новых пластмасс, волокон, каучука и т. д. неуклонно растет. Для получения многих из этих изомеров (в настоящее время важнейшим примером может слун ить параксилол) кристаллизация является единственным возможным методом разделения в промышленном масштабе. Однако кристал- [c.98]

Разработаны технологические процессы разделения изомерных ксилолов и дальнейшей переработки индивидуальных изомеров для производства ценных продуктов. Как и для всех технологических процессов вообще, целесообразность их в значительной стенени зависит от наличия соответствующих рынков сбыта В настоящее время уже имеются ограниченные области потребления всех трех изомеров ксилола в случае разделения их с получением продуктов высокой чистоты. Это достигнуто в результате обширных исследовательских работ, проведенных как нефтеперерабатывающей, так и химической промышленностью. Затраты па эти исследовательские работы были частично вызваны необходимостью разработки рентабельных методов разделения и производства, а частично, в еще большей степени, необходимостью разработки новых, представляющи промышленный интерес продуктов, получаемых из индивидуальных изомеров. Для возможности исиоль-зованпя всех потенциальных ресурсов чистых изомерных ксилолов потребуются обширные дополнительные исследования. [c.254]

Силикагель (НФХ) селективнее ири разделении изомеров (о, м, и), а также сорбатов, различающихся но функциональности (производные бензола, фенола и т.д.). При разделении гомологов (пептап - декап) спиртов, кислот лучше применять алкилсиликагели (ОФХ). Если в анализируемой смеси иреднолагаются комноненты разной химической природы витамины, лекарства, наркотики, токсины, гормоны начинать разработку метода лучше с ОФХ. [c.35]

Практические успехи ВЭЖХ как метода разделения и анализа смесей уже не требуют специальных комментариев. Но нельзя утверждать, что ее возможности полностью отвечают наиболее типичным аналитическим и препаративным задачам. Чаще всего при анализе или препаративном выделении необходимо не полное разделение всех компонентов объекта, а получение индивидуальных зон лишь некоторых соединений, интересующих исследователя. Решаются такого тииа задачи главным образом за счет высокой эффективности колонок, что неоптимально с точки зрения продолжительности разделения. Более широкое исиользование факторов селективности позволило бы сократить расход растворителей, что особенно важно в препаративной хроматографии, ири разработке хроматографических технологий. Поэтому создание новых, более селективных систем представляется нам актуальной практической задачей. Помимо упомянутого выигрыша экономического характера сверхселективные системы обеспечат также качественно новый уровень решения ряда задач (например, позволят создавать лекарственные препараты новых поколений на основе индивидуальных оптических изомеров). Разработка подобных систем на основе химической модификации силикагеля ведется иочти повсеместно в мире. [c.352]

Хроматографическое разделение. Из числа методов отнесения конфигураций для разделения пригодна только (если не считать химических методов) хроматография. Смесь изомеров адсорбируется на подходящей колонке и затем элюируется. Как правило, первым элюируется транс-изомер [122, 127а, 140, 157 и 181, 182], поскольку он адсорбируется труднее, чем более полярный г 1 с-изомер. Для успешного разделения необходимо, чтобы комплексы не были лабильными [122, 140]. [c.190]

Наиболее селективными неподвижными фазами являются фазы, действие которых основано на реакции комплексообразования разделяемых летучих соединений с нелетучим активным компонентом неподвижной фазы. Комнлексообразование является частным случаем химического взаимодействия (реакции), и поэтому использование комплексообразующих фаз несомненно является одним из примеров эффективного использования химических методов в газовой хромато1Прафии. Селективность фаз этого типа является в ряде случаев столь высокой, что она достаточна для разделения изомеров органических соединений, в том числе ядерных изомеров органических соединений, молекулы которых отличаются, например, содержанием атомов протия, дейтерия, трития [1]. [c.163]

Реакционная газовая хроматография. Метод, предусматривающий сочетание какой-либо химической реакции с хроматографи-ческим анализом продуктов, называется реакционной газовой хроматографией. Сюда, в частности, относится сочетание гидрирования и дегидрирования с хроматографическим разделением. Представляет интерес метод идентификации изомеров, предложенный Симмонсом и др.36, в котором хроматография используется для разделения продуктов фотохимического метилирования. Особенно широкое распространение получило хроматографиче-ское разделение продуктов пиролиза (пиролитическая газовая хроматография). Этот метод позволяет идентифицировать нелетучие и неустойчивые соединения путем сравнения хроматограмм продуктов пиролиза этих соединений с соответствующими хрома-тограммами продуктов пиролиза эталонных веществ. Таким образом можно определить структуру различных полиолефинов, полиэфиров и т. п. Так, процентное содержание этилена в продуктах пиролиза полиэфиров (при температуре 360—410 °С) можно считать мерой содержания этокси-групп, а,содержание бутилена в продуктах пиролиза этилен-бутиленового сополимера — мерой содержания бутиленовых групп37. [c.202]

Промышленное применение получил метод селективного образования Комплексов ВРзН-НР с ж-ксилолом [6]. По этому методу смешивают ксилольную фракцию с жидким раствором ВРз-рНР в результате углеводородная фаза обедняется ж-кси-лолом, а фтористоводородная обогащается им. Коэффициент разделения ж-ксилола и других ксилолов составляет при этом от 10 до 100.. Образовавшийся комплекс является жидкостью, что упрощает отделение от него о- и л-ксилола, а также этилбензола. Выделенный комплекс разлагают умеренным нагреванием, причем затраты тепла на разложение не превышают 45 кДж на 1 моль ВРз. Интересно, что при хранении комплекса при комнатной температуре не наблюдали изомеризацию Ji-к и-,лола в другие изомеры. Для осуществления изомеризации, если это необходимо, к комплексу добавляют дополнительное количество ВРз (при этом возрастает каталитическая активность) и повышают температуру до 90—100°С. Этот процесс показывает, что, по-видимому, перспективно получать не кристаллические, а жидкие комплексы и сочетать химические методы выделения с изомеризацией. [c.204]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология