Alkali metal pikratların N, N`-dibenzil-18-crown-6 ile sıvı-sıvı ekstraksiyonu

Abstract

2. ÖZET N,N'-DİBENZİL-18-CROWN-6 İLE ALKALİ METAL PİKRATLARIN SIVI-SIVI EKSTRAKSİYONU Alkali metaller için sıvı-sıvı ekstraksiyon ayırma yöntemleri sınırlıdır. Makrosiklik polieterler, alkali metal katyonları için oldukça seçici kompleksleşme maddeleri olarak davranabildiğine ve sıvı-sıvı ekstraksiyon prosedürlerini kullanarak iyonların ayrılmasında potansiyel öneme sahip olduğunu göstermiştir. Sıvı-sıvı ekstraksiyonu yalnızca iyonların ayrılmasında uygulanamaz aynı zamanda ligand ve iyon arasında oluşmuş kompleksin yapısı ile ilgili bilgiyi de sağlar. Sıvı-sıvı ekstraksiyonu, değişik katyonlar için crown eterlerin kompleksleşme yeteneğini araştıran geçerli ve uygun bir yöntemdir ve şu ana kadar birçok ekstraksiyon çalışması yayınlanmıştır. Makrosiklik polieterler ya da crown eterlerin alkali metal ve diğer katyonlarla olan kompleksleşmesi tamamen ispatlanmıştır ve ligandlann birçok yeni türü katyon- ligand kompleks kararlılığını arttırmak ve daha iyi bir seçicilik elde etmek için son zamanlarda sentezlenmiştir. Crown eterlerin kompleksleşme özellikleri belirlemede önemli bir rol da oynamaktadır. Bir değerlikli crown eter kompleksinin ekstrakte edilebilirliği, su molekülleri ile crown eter halkasına yerleşen tek değerli metal iyonu etkileşimine bağlıdır. Aynı zamanda crown eterin katyon bağlama yeteneği ile katyon seçiciliğinin aşağıdaki faktörlere dayandığına inanılmaktadır. (l)Katyon yarıçapı ve crown eterin halka büyüklüğü arasındaki ilişki. (2)İlave bağlanma bölgelerini içeren donor atomların sayısı. (3)Donor atomların karakteri. (4)Bağlanma bölgelerinin uzaysal durumu. (5) Crown eterin konformasyonal esnekliği ya da katılığı. (6)Crown eter ve katyonun lipofililik özelliği. (7)Kullamlan çözücü. Ekstraksiyon çalışmaları, ekstraksiyon denge sabitlerini (K^ belirlemek için yapıldı, n.l yapısındaki crown eter katyon kompleksi için N,N'-dibenzil-18-crown- 6'nın diklormetan çözeltisi ile alkali metal pikratm sulu çözeltisi arasındaki ekstraksiyon denge sabiti (Kext) eşitlik T den elde edilebilir. log(r^) = nlog[LU+ logKex (1)D, iki faz arasında metal katyonun dağılma oranım gösterir (D=[M(L)nA]raB / [M^Jaq ). log [Limanın bir fonksiyonu olarak log(D/[A`]aq) nın grafiği eğimi n(n=l ya da 2) ve kayması log Kext olan doğru bir çizgi vermelidir. Bu çalışmada su ile karışmayan çözücü olarak diklormetan ve alkali metal tuzlan olarak pikratlar seçildi. Ekstraksiyon denge sabitlerini belirlemek için de çalışmalar yapıldı. Organik ve sulu fazlardaki pikratlann konsantrasyonları sırasıyla 375 nm ve 356 nm 'de spektrofotometrik olarak belirlendi. Alkali metal pikratlar Coplan ve Fuoss yöntemine göre hazırlandı. Çalışmamızda N,N'-dibenzil-18-crown-6 ile alkali metal iyonlarının Kext değerleri için: Li+>Rb+>Cs+>K+>Na+ sırası elde edildi.

3. SUMMARY THE SOLVENT EXTRACTION OF ALKALI METAL PICRATES BY N,N'-DIBENZYL-18-CROWN-6 Solvent extraction separation methods for alkali metals are limited. It has been demonstrated that macrocyclic polyethers can behave as highly selective complexing agents for alkali metal cations and are of potential significance in the separation of ions using solvent extraction procedures. Solvent extraction methods can not only be applied in the separation of ions but can also provide information concerning the nature of the complex formed between the ion and the ligand. Solvent extraction is an available and convenient method for investigating the complexing ability of crown ethers for various cations, and several extraction studies have been reported to date. The complexation of macrocyclic polyethers or crown ethers to alkali metal and other cations has been well documented and several new types of ligands have recently been synthesized to enhance the stability of the cation-ligand complex and to achieve better selectivity. The complexing properties of the crown ethers must also play and important role in determining the extractability. The extractability of the crown ether complex with the univalent metal picrate depends on the interaction of the univalent metal ion trapped in the crown ether cavity with water molecules. It has been believed that the cation-binding ability, and the cation selectivity as well, of a crown ether depend upon the following factors: (1) Relationship-between the cavity size of the crown ether and the cation diameter, (2) number of donor atoms including additional binding sites, (3) character of donor atoms, (4) spatial arrangement of binding sites, (5) conformational flexibility or rigidity of a crown ether, (6) lipophilicity of the crown ether and the cation, and (7) solvent employed. Extraction studies were carried out to determine the extraction equilibrium constants (K»). The extraction equilibrium constant (K«) between an aqueous solution of alkali metal picrate and a dichloromethane solution of N,N'-dibenzyl-18-crown-6 for an n: 1 crown ether cation complex can be obtained from eq. 1. log(r§-) = iüorCl]^ logKex (eq. 1)D = represents the distribution ratio of a metal cation between the two phases (D=[M(L)nA]org / [M ]«,). The plot of log (D/fA]^) as a function of log [L]^ should give a straight line with a slope of n (n=l or 2) and log K^ as an intercept. In this study, dichloromethan was chosen as the water-immiscible solvent and the picrates as the alkali metal salts. Attempts were also made to determine extraction equilibrium constants. The concentrations of the picrates in the organic and aqueous phases were determined spectrophotometrically at 375 and 356 nm respectively. The alkali metal picrates were prepared previously according to the method of Coplan and Fuoss. The K« sequences of the alkali metal ion with N,N'-dibenzyl-18-crown-6 are Lf>Rb+>Cs+>K+>Na+.