СИНТЕЗ И СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА НОВЫХ СЕЛЕКТИВНЫХ СОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ КРАУН-ЭФИРОВ

Аннотация

Аннотация. Введение. Макроциклические соединения, такие как краун-эфиры и их аналоги, способны избирательно связывать ионы металлов за счёт донорных атомов в кольце, что делает их перспективными для создания сорбентов. Особенно интересны полимеры с азот- и серусодержащими краун-эфирами, так как они обладают высокой селективностью и стабильностью. Целью данной работы является синтез сорбентов на основе аза- и тиакраун-эфирных соединений, образующих селективные комплексы с ионами металлов в растворе.  В данной работе рассмотрены синтез, структурная характеристика и сорбционные свойства полимерных сорбентов на основе макроциклических соединений, содержащих атомы азота и серы - аза- и тиакраун-эфиров. Эти соединения обладают способностью образовывать устойчивые и селективные комплексы с ионами металлов благодаря наличию донорных атомов (азота, кислорода и серы) в их кольцевой структуре. Работа акцентирует внимание на преимуществах иммобилизации макроциклических лигандов на полимерной матрице с целью повышения их стабильности, снижения токсичности и улучшения сорбционных характеристик.

Методы и материалы. Иммобилизацию проводили на хлорметилированном сополимере стирола и дивинилбензола посредством нуклеофильного замещения в среде диметилформамида. Были успешно закреплены различные производные краун-эфиров: моноаза-15-краун-5 (МА15К5), диаза-18-краун-6 (ДА18К6), а также смешанные аза-тиакраун-эфиры (ДАДТ18К6 и ДАТТ18К6). Структурные изменения подтверждены методами ИК-спектроскопии, установлены оптимальные условия реакции по температуре, времени и соотношению реагентов.

Исследования и результаты. Полученные полимеры исследовали на способность сорбировать ионы металлов (Na⁺, K⁺, Ag⁺, Hg²⁺, Pb²⁺) в водной и метанольной среде. Установлено, что эффективность сорбции существенно зависит от структуры макроцикла, в особенности от числа атомов серы, а также от природы растворителя. Полимеры, содержащие ДАДТ18К6 и ДАТТ18К6, показали наибольшую аффинность к ионам Hg²⁺ и Pb²⁺. Полученные результаты подтверждают перспективность применения иммобилизованных аза- и тиакраун-эфирных сорбентов для селективного извлечения ионов металлов и в задачах охраны окружающей среды.