本發(fā)明涉及碳酸鹽的制造方法，尤其涉及金屬碳酸鹽的制造方法。
背景技術(shù)：
：金屬碳酸鹽化合物(metalcarbonate)是一種重要的原料，應(yīng)用在醫(yī)藥、防火材料、動(dòng)物食物添加物及工業(yè)用原料等中，例如，碳酸鋅可用作人類的鋅補(bǔ)充藥物，避免鋅缺乏疾病，且可用作殺菌及收斂劑、防火材料、橡膠混合物，同時(shí)也是石油裂解過(guò)程中排放的硫化氫的吸附劑。又如，碳酸鐵可用作石油裂解過(guò)程排放的硫化氫的吸收劑及動(dòng)物食物的添加劑。碳酸鋅可以通過(guò)多種已知的方法制成。例如，目前很多的碳酸鋅是通過(guò)下列合成路徑制成(公開于美國(guó)專利us1944415)。3zno+2ch3cooh+co2+h2o→znco3.zn(oh)2.zno+2ch3cooh通過(guò)上述合成路徑的制造方式所得到的產(chǎn)物為碳酸鋅(znco3)、氫氧化鋅(zn(oh)2)以及氧化鋅(zno)的混合物，后續(xù)再經(jīng)過(guò)分離提純可得到碳酸鋅。然而，現(xiàn)今的金屬碳酸鹽化合物或碳酸鋅的制造方法大多需要復(fù)雜的步驟來(lái)完成，而且大多是高能耗的制造工藝。甚至反應(yīng)后尚需要額外的分離或提純步驟以應(yīng)對(duì)高純度的應(yīng)用。因此，亟需要一種改良的碳酸鹽的制造方法來(lái)改善以上所述的缺點(diǎn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)化的金屬碳酸鹽的制造方法，以節(jié)省耗損能量，并改善產(chǎn)率。本發(fā)明并提供一種簡(jiǎn)化的金屬碳酸鹽的制造方法，以在室溫下制造金屬碳酸鹽。本發(fā)明并提供一種新穎的化合物。本發(fā)明的金屬碳酸鹽的制造方法包含以下步驟：(a)先提供第一混合物，該第一混合物包含金屬和如下式(i)所示的化合物的溶液；(fe(no)2)2l(i)其中，l為如下式(ii)所示的螯合基；(r1r2)n-(ch2)2-n(r3)-(ch2)2-n(r4)-(ch2)2-n(r5r6)(ii)其中，r1、r2、r3、r4、r5以及r6分別獨(dú)立為氫或者c1-c3烷基；以及(b)將二氧化碳與第一混合物混合而使其反應(yīng)，從而形成第二混合物，并得到產(chǎn)物。本發(fā)明的化合物是如下式(i)所示的化合物；(fe(no)2)2l(i)其中，l為如下式(ii)所示的螯合基；(r1r2)n-(ch2)2-n(r3)-(ch2)2-n(r4)-(ch2)2-n(r5r6)(ii)其中，r1、r2、r3、r4、r5以及r6分別獨(dú)立為氫或者c1-c3烷基。本發(fā)明中的r1和r2既可以相同也可以不同，優(yōu)選r1和r2相同。本發(fā)明中的r3和r4既可以相同也可以不同，優(yōu)選r3和r4相同。本發(fā)明中的r5和r6既可以相同也可以不同，優(yōu)選r5和r6相同。如上所述，本發(fā)明中的r1、r2、r3、r4、r5以及r6分別獨(dú)立為氫或者c1-c3烷基，優(yōu)選r1、r2、r3、r4、r5以及r6為甲基或氫。更優(yōu)選l為1，1，4，7，10，10-六甲基三亞乙基四胺或三亞乙基四胺。本發(fā)明中的金屬無(wú)特殊限制，本發(fā)明中的金屬優(yōu)選為na、mg、zn、fe或其混合物。本發(fā)明的化合物優(yōu)選為用于催化金屬碳酸鹽的生成反應(yīng)的催化劑。本發(fā)明的化合物更優(yōu)選為用于催化碳酸鈉、碳酸鎂、碳酸鋅、碳酸鐵或者這些碳酸鹽的混合物的生成反應(yīng)的催化劑。本發(fā)明的方法可選擇性地在步驟(b)之后進(jìn)一步包含步驟(c)：干燥或過(guò)濾該第二混合物，以收集步驟(b)中的產(chǎn)物。本發(fā)明的方法的實(shí)施溫度無(wú)特殊限制，優(yōu)選以250℃以下的溫度進(jìn)行，更優(yōu)選以室溫溫度進(jìn)行。本發(fā)明的方法的步驟(a)中的化合物的溶液無(wú)限制，優(yōu)選步驟(a)中的該化合物的溶液為水溶液或有機(jī)溶液。本發(fā)明的方法是利用如式(i)所示的化合物進(jìn)行反應(yīng)，而本發(fā)明的方法的反應(yīng)可約略以式(iii)所示的反應(yīng)式進(jìn)行表示，其中，m為金屬。(發(fā)明效果)基于上述本發(fā)明化合物的協(xié)助，本發(fā)明的制造方法可以在節(jié)省耗損能量，并改善產(chǎn)率的情形下，合成制造金屬碳酸鹽。附圖說(shuō)明圖1為實(shí)施例1-1的絡(luò)合物的紅外線光譜圖。具體實(shí)施方式根據(jù)以下各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的制造工藝進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明的范圍并非局限于以下所述的實(shí)施例。實(shí)施例1-1[(hmteta)(fe(no)2)2]絡(luò)合物的合成(hmteta：1，1，4，7，10，10-六甲基三亞乙基四胺(1，1，4，7，10，10-hexamethyl-triethylenetetramine))秤取化合物[na][no2](10.0mmol、0.690g)和18-冠-6-醚(18-crown-6-ether)(10.0mmol、2.643g)并溶解于燒瓶中的thf中，在0℃下將[fe(co)5](10.0mmol、1.348ml)加入該thf混合物中。在室溫下整夜攪拌該混合物。該反應(yīng)通過(guò)ftir進(jìn)行監(jiān)控，ir光譜(ir：1983m，1877s(υco)，1647m(υno)cm-1(thf))顯示形成[18-冠-6-醚-na][fe(co)3(no)]。之后加入己烷得到黃色沉淀固體[18-冠-6-醚-na][fe(co)3(no)](3.885g，85％)。秤取[18-冠-6-醚-na][fe(co)3no](1.828g、3mmol)、[no][bf4](四氟硼酸亞硝(nitrosoniumtetrafluoroborate)；0.467g、3mmol)并置于50ml的schlenkflask中，加入約20ml的thf溶劑，在常溫下攪拌反應(yīng)約20分鐘，生成fe(co)2(no)2(ir：2088s，2037s，(vco)，1808s，1760s(vno)cm-1(thf))。然后，利用塑料針筒向反應(yīng)溶液中打入1，1，4，7，10，10-六甲基三亞乙基四胺(hmteta)(0.408ml、1.5mmol)，攪拌反應(yīng)30分鐘后，測(cè)出其ir振動(dòng)頻率在1693s，1634scm-1(vno)(thf)，證實(shí)形成[(hmteta)(fe(no)2)2]。加入己烷(hexane)置于上層(己烷∶thf的體積比約為4∶1)，靜置約三天可得到深褐色晶體，并進(jìn)行x射線單晶衍射實(shí)驗(yàn)鑒定結(jié)構(gòu)。ir(vno)：1693，1634cm-1(thf)(圖1)。實(shí)施例1-2[(teta)(fe(no)2)2]絡(luò)合物的合成(teta：三亞乙基四胺(triethylenetetramine))秤取[18-冠-6-醚-na][fe(co)3no](1.828g、3mmol)、[no][bf4](四氟硼酸亞硝；0.467g、3mmol)并置于50ml的schlenkflask中，加入約20ml的thf溶劑，在常溫下攪拌反應(yīng)約20分鐘，生成fe(co)2(no)2(ir：2088s，2037s，(vco)，1808s，1760s(vno)cm-1(thf))。然后，利用塑料針筒向反應(yīng)溶液中打入三亞乙基四胺(teta)(0.223ml、1.5mmol)，攪拌反應(yīng)30分鐘后，測(cè)出其ir振動(dòng)頻率在1688s，1630scm-1(vno)(thf)，推測(cè)形成[(teta)(fe(no)2)2]。加入己烷置于上層(己烷∶thf的體積比約為4∶1)，靜置約三天可得到深褐色固體。ir(vno)：1688，1630cm-1(thf).實(shí)施例2金屬碳酸鹽絡(luò)合物的合成秤取鈉金屬條(0.069g、3mmol)并置于100ml的schlenkflask中，并將此反應(yīng)瓶送入手套箱(充滿氮?dú)?中，在手套箱內(nèi)秤取鐵金屬絡(luò)合物[(hmteta)(fe(no)2)2](0.0138g、0.03mmol)，之后加入約20ml的thf溶劑，再通入二氧化碳?xì)怏w(約73.5ml、3mmol)，即可密封好不再通氣，攪拌反應(yīng)約三天后可看到反應(yīng)瓶?jī)?nèi)生成白色的碳酸鈉(na2co3)。三天后利用氣相層析儀(gaschromatography)檢測(cè)上層氣體，可測(cè)到一氧化碳的峰值。另外，將thf溶劑抽干后，再回溶水，將此溶液過(guò)濾，并靜置數(shù)天，等水自然蒸發(fā)后，可得碳酸鈉的晶體(0.144g、產(chǎn)率90％)，并進(jìn)行x射線單晶衍射實(shí)驗(yàn)鑒定結(jié)構(gòu)。碳酸鈉ftir(ir：co31456cm-1(kbr))。實(shí)施例3-1至3-4如表1的3-1所示，在空氣下秤取鋅金屬粉末(0.6538g、10mmol)并置于500ml玻璃反應(yīng)瓶中，并將此反應(yīng)瓶送入手套箱(充滿氮?dú)?，在手套箱內(nèi)秤取絡(luò)合物[(hmteta)(fe(no)2)2](0.046g、0.1mmol)并置于此玻璃反應(yīng)瓶中，之后加入約100ml的水溶劑，在常溫常壓下，再通入二氧化碳?xì)怏w(490ml、20mmol)，并在常溫常壓下攪拌反應(yīng)15小時(shí)后，即可看到反應(yīng)瓶?jī)?nèi)生成純白色的碳酸鋅(znco3)。產(chǎn)率經(jīng)過(guò)計(jì)算為1.125g(89.7％)(表1、3-1)。利用氣相層析儀(gaschromatography)檢測(cè)上層氣體，可測(cè)到一氧化碳的峰值。之后，通過(guò)相同的過(guò)程，但不同比例的鋅金屬粉末和絡(luò)合物[(hmteta)(fe(no)2)2]，即可構(gòu)建出表1。隨著鋅金屬比例的不斷上升，所需通入的二氧化碳量也隨著比例上升，直到反應(yīng)瓶?jī)?nèi)的化合物全變?yōu)榘咨奶妓徜\，將之視為反應(yīng)完成。純白色的碳酸鋅進(jìn)行ftir(ir：co31445cm-1(kbr))和元素分析實(shí)驗(yàn)(calc.c9.58％，foundc，9.55％)鑒定?！颈?】實(shí)施例金屬溶劑zn：[(hmteta)(fe(no)2)2]znco3(產(chǎn)率)3-1znh2o10mmol：0.1mmol89.7％3-2znh2o50mmol：0.1mmol91.24％3-3znh2o0.1mol：0.1mmol96.3％3-4znh2o0.5mol：0.1mmol94.8％實(shí)施例4在空氣下秤取鎂金屬粉末(0.243g、10mmol)并置于500ml玻璃反應(yīng)瓶中，并將此反應(yīng)瓶送入手套箱(充滿氮?dú)?，在手套箱內(nèi)秤取絡(luò)合物[(hmteta)(fe(no)2)2](0.046g、0.1mmol)并置于此玻璃反應(yīng)瓶中，之后加入約100ml的水溶劑，在常溫常壓下，再通入二氧化碳?xì)怏w(490ml、20mmol)，并在常溫常壓下攪拌反應(yīng)20小時(shí)后，即可看到反應(yīng)瓶?jī)?nèi)生成純白色的碳酸鎂(mgco3)。產(chǎn)率經(jīng)過(guò)計(jì)算為0.674g(80％)。利用氣相層析儀(gaschromatography)檢測(cè)上層氣體，可測(cè)到一氧化碳的峰值。純白色的碳酸鎂進(jìn)行ftir(ir：co31486，1424cm-1(kbr))。實(shí)施例5在空氣下秤取鐵金屬粉末(0.559g、10mmol)并置于500ml玻璃反應(yīng)瓶中，并將此反應(yīng)瓶送入手套箱(充滿氮?dú)?，在手套箱內(nèi)秤取絡(luò)合物[(hmteta)(fe(no)2)2](0.046g、0.1mmol)并置于此玻璃反應(yīng)瓶中，之后加入約100ml的水溶劑，在常溫常壓下，再通入二氧化碳?xì)怏w(490ml、20mmol)，并在常溫常壓下攪拌反應(yīng)72小時(shí)后，即可看到反應(yīng)瓶?jī)?nèi)生成紅褐色的碳酸鐵(feco3)。產(chǎn)率經(jīng)過(guò)計(jì)算為0.928g(80％)。利用氣相層析儀(gaschromatography)檢測(cè)上層氣體，可測(cè)到一氧化碳的峰值。紅褐色的碳酸鐵進(jìn)行ftir(ir：co31419cm-1(kbr))。由以上實(shí)施例可知，在本發(fā)明的方法中，可以在常溫常壓(例如約1大氣壓)下制成金屬碳酸鹽。并且，通過(guò)本發(fā)明的方法及化合物，金屬碳酸鹽的制備無(wú)需額外的電能或光照。再者，本發(fā)明的方法可以在催化劑化合物的存在下，在水溶液或有機(jī)溶液中進(jìn)行反應(yīng)，較諸多目前所知的技術(shù)，明顯具有簡(jiǎn)單、省能以及便宜的優(yōu)點(diǎn)。以上較佳實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)，其仍可在不偏離本發(fā)明的技術(shù)精神下進(jìn)行修改及變化。當(dāng)前第1頁(yè)12