Поли-n,n-диаллиласпарагиновая кислота



Поли-n,n-диаллиласпарагиновая кислота
Поли-n,n-диаллиласпарагиновая кислота
Поли-n,n-диаллиласпарагиновая кислота
Поли-n,n-диаллиласпарагиновая кислота
Поли-n,n-диаллиласпарагиновая кислота

 


Владельцы патента RU 2476450:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (RU)

Изобретение относится к ионогенным водорастворимым полимерам диаллильной природы формулы:

где n=100-112

Полимер получают в водном растворе реакцией радикальной полимеризации N,N-диаллиласпарагиновой кислоты в присутствии радикального инициатора персульфат аммония (ПСА) при достаточно мягких условиях. Технический результат - высокие комплексообразующие свойства полимера в отношении катионов железа, меди, кобальта, а также получение полимера с регулируемым кислотно-основным и гидрофильно-гидрофобным балансом. 1 ил., 3 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к ионогенным водорастворимым полиэлектролитам диаллильной природы.

Известны полимерные системы производных диаллиламина и четвертичных аммониевых оснований диаллильной природы, полученные на основе хлористого аллила и производных диаллиламина [1-3], на основе которых были получены полиэлектролиты с невысокими значениями молекулярных масс.

В качестве наиболее близкого аналога приняты полимеры на основе замещенных диаллиламинов [4], недостатком которых являются длительность проведения реакции в атмосфере азота при 80-130°С в течение 16 часов, а также их низкие значения молекулярных масс. Отмечено, что способны полимеризоваться лишь те замещенные диаллиламины, у которых электронно-акцепторные группы (СО, CN, SO2) заместителей непосредственно связаны с атомом азота. При удалении этих групп от атома азота на один или два углеродных атома N-замещенные диаллиламины не полимеризуются.

Задачей изобретения является получение полиэлектролита диаллильной природы с высокой молекулярной массой, обладающего высокими комплексообразующими свойствами.

Поставленная задача решается получением нового полимера реакцией радикальной полимеризации N,N-диаллиласпарагиновой кислоты (ДААсК) формулы:

где n=100-112, имеющий элементный состав (табл.1)

Таблица 1
Элементный состав поли-N,N-диаллиласпарагиновой кислоты (ДААсК)
мономер формула Элементный анализ
Теоретический состав, % Практический состав, %
С, % Н, % N, % С, % Н, % N, %
пДААсК (C10H15NO4)n 56.071 7.529 6.539 56.61 6.89 5.60

Структура синтезированного полимера-N,N-диаллиласпарагиновой кислоты подтвержден 1Н-ЯМР спектроскопией, отсутствием спектров поглощения в области 5.945-5.305 м.д., характерное аллильным группам, и присутствием сигналов поглощения в области 4.214-3.453 м.д., характерное для циклического соединения (фиг.1).

Таблица 2
Данные 1Н-ЯМР спектроскопии в D2O
Образец 6C или 6′C 3С 4С или 4′С 1С 2С 5С или 5′С 7С или 7′С
пДААсК - 58.82 58.00 123.31 134.48 179.23 -

Способ получения заключается в том, что в водном растворе проводят реакцию радикальной полимеризации N,N-диаллиласпарагиновой кислоты (Mr=21315-25560) в присутствии радикального инициатора персульфат аммония (ПСА) при температуре 60-80°С и синтез проводят при данной температуре в течение 5-8 часов, что приводит к получению поли-N,N-диаллиласпарагиновой кислоты (пДААсК). После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями.

Получаемые хлопья отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса.

Пример 1. В одногорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником, помещают 1.5 5 г (1 моль) N,N-диаллиласпарагиновой кислоты, 10 мл бидистиллированной воды и 5.0·10-3 моль/л персульфата аммония (ПСА). Реакционную смесь нагревали при температуре 80°С в течение 8 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. Поли-N,N-диаллиласпарагиновая кислота в виде хлопьев выпадает в осадок. Хлопья отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. Поли-N,N-диаллиласпарагиновая кислота - полимер светло-желтого цвета, с разложением при 330±2°С. Выход полимера 65%, ηприв.=0.15 дл/г, n=100 (Mr=24100).

Пример 2. В одногорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником, помещают 3.10 г (2 моль) N,N-диаллиласпарагиновой кислоты, 10 мл бидистиллированной воды и 1.0·10-2 моль/л персульфата аммония (ПСА). Реакционную смесь нагревали при температуре 60°С в течение 5 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. Поли-N,N-диаллиласпарагиновая кислота в виде хлопьев выпадает в осадок. Хлопья отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. Поли-N,N-диаллиласпарагиновая кислота - полимер светло-желтого цвета, с разложением при 330±2°С. Выход полимера 70%, ηприв.=0.19 дл/г, n=102 (Mr=24582).

Пример 3. В одногорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником, помещают 3.10 г (2 моль) N,N-диаллиласпарагиновой кислоты, 10 мл бидистиллированной воды и 1.0·10+-2 моль/л персульфата аммония (ПСА). Реакционную смесь нагревали при температуре 80°С в течение 8 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. Поли-N,N-диаллиласпарагиновая кислота в виде хлопьев выпадает в осадок. Хлопья отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. Поли-N,N-диаллиласпарагиновая кислота - полимер светло-желтого цвета, с разложением при 330±2°С. Выход полимера 70%, ηприв.=0.25 дл/г, n=106 (Mr=255660).

Пример 4. В одногорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником, помещают 3.10 г (2 моль) N,N-диаллиласпарагиновой кислоты, 10 мл бидистиллированной воды и 2.5·10-3 моль/л персульфата аммония (ПСА). Реакционную смесь нагревали при температуре 80 С в течение 8 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. Поли-N,N-диаллиласпарагиновая кислота в виде хлопьев выпадает в осадок. Хлопья отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. Поли-N,N-диаллиласпарагиновая кислота - полимер светло-желтого цвета, с разложением при 330±2°С. Выход полимера 72%, ηприв.=0.45 дл/г, n=112 (Mr=26992).

Комплексообразующие свойства поли-N,N-диаллиласпарагиновой кислоты (пДАсК) [ηприв.=0.25 дл/г] были исследованы фотоколометрическим способом на катионы (Fe+3), меди (Cu+2), кобальта (Со+2). Значения концетрации ионов металлов в образующихся комплексах при добавлении 0,1% -водного раствора гомополимера пДАсК в растворы солей металлов, при рН 5,5, t=25°С, а также рабочие значения λ приведены в таблице 3.

Таблица 3
Значение концентрации ионов металлов в комплексе
Катион металла, Меn+ λ, нм Концентрация ионов металлов в комплексе, мг-ион/л
Fe- 625 1,68×10-5
Cu+2 625 1,25×10-5
Со+2 490 0,98×10-5

Технический результат изобретения заключается в получении полиэлектролитов с высокой молекулярной массой и в расширении ассортимента полимеров диаллильной природы. Предлагаемый полиэлектролит обладает высокими комплексообразующими свойствами, в молекуле которых содержатся как отрицательно заряженные, так и положительно заряженные функциональные группы, с регулируемым кислотно-основным и гидрофильно-гидрофобным балансом, который может быть использован в качестве флокулянтов, коагулянтов, структураторов почв, пролонгаторов лекарственных средств.

ЛИТЕРАТУРА

1. Hoover M.F. Cationic Quarternery Polyelectrolytes-A Literature Review. // J. Macromol. Sci.-Chem., 1970. A4(6). P. 1293-1300.

2. Lancaster L.E., Bassei L., Panzer H.P. The Structure of Poly(Diallyl dimethylammonium) Chloride by 13C-NMR spectroscopy. // J. Polym. Sci. 1976. V.14. P.549-554.

3. Johns S.R., Willing R.L., Middleton S., Ong A.K. Cyclopoplymerization. VII. The 13C-NMR Spectra of Cyclopolymers obtained from N,N-Diallylamines. // J. Macromol. Sci.-Chem., A, 1976. V.10. №5. P.875-891.

4. Мацоян С.Г., Погосян Г.М., Джагамян А.О., Мушегян А.А. Исследование в области циклической полимеризации и сополимеризации. 13. Изучение циклической полимеризации N-замещенных диаллиламинов. // Высокомолекул. соединения. 1963. Т.5. №6. С.854-860.

Поли-N,N-диаллиласпарагиновая кислота формулы

где n=100-112, в качестве полиэлектролита диаллильной природы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидрофильным адгезивным полимерам, получаемым ковалентной или нековалентной сшивкой, в частности к гидрогелевым и биоадгезивным композициям, содержащим один или более водонерастворимых гидрофильных адгезивных полимеров, и к способам использования указанных композиций в терапевтических применениях, таких как системы доставки лекарства, например местные, трансдермальные, через слизистую оболочку, ионтофоретические, медицинские покрытия кожи, повязки на раны и заживляющие повязки, и биомедицинские электроды, а также в косметических применениях, таких как продукты, отбеливающие зубы.

Изобретение относится к получению водорастворимых высокомолекулярных катионных полиэлектролитов, которые используются в целлюлозно-бумажной промышленности при производстве бумаги, для ускорения процессов осаждения и фильтрования суспензий при очистке промышленных оборотных вод и бытовых сточных вод.

Изобретение относится к химии полимеров и позволяет получить поли-N-винилкапролактам мол.м. .

Изобретение относится к способу получения поли (2-метил-5-винилтетразола) и может быть использовано в радиоэлектронной и медицинской отраслях промышленности. .

Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к 1-винил-3,5-дибром-1,2,4-триазолу, который используется в качестве мономера для получения негорючих пленок.

Изобретение относится к области получения высокомолекулярного водорастворимого катионоактивного полиэлектролита. .

Изобретение относится к ионогенным водорастворимым полимерам диаллильной природы. .
Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, в частности к способу получения поливинилпирролидона. .

Изобретение относится к способам получения гомополимеров на основе диаллиламина, в частности к способу получения поли-N,N-диметил-3,4-диметиленпирролидиний хлорида. .
Изобретение относится к области органического синтеза, в частности способу получения низкомолекулярного N-поливинилпирролидона, используемого в медицинских целях.
Изобретение относится к химии полимеров, в частности к комплексам поли-N-винилкарбазола с фуллереном, которые могут быть использованы в качестве регистрирующих сред для голограмм, фотосенсибилизаторов и др.

Изобретение относится к гидрофильным адгезивным полимерам, получаемым ковалентной или нековалентной сшивкой, в частности к гидрогелевым и биоадгезивным композициям, содержащим один или более водонерастворимых гидрофильных адгезивных полимеров, и к способам использования указанных композиций в терапевтических применениях, таких как системы доставки лекарства, например местные, трансдермальные, через слизистую оболочку, ионтофоретические, медицинские покрытия кожи, повязки на раны и заживляющие повязки, и биомедицинские электроды, а также в косметических применениях, таких как продукты, отбеливающие зубы.

Изобретение относится к области медицины и фармакологии и касается фармацевтической антимикробной композиции, представляющей собой комплекс поливинилпирролидона и метронидазола формулы (1), где n=76-276, m=5-40, содержащий 9-19% метронидазола, а также способа получения указанного комплекса.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в терапии, стоматологии, гинекологии, хирургии, урологии и других областях, где возможно возникновение анаэробной или смешанной инфекции.

Изобретение относится к области синтеза новых полиэлектролитов катионного типа на основе трифторацетатов диаллиламинов - мономеров ряда N,N-диаллиламина (ДАА) (самого мономера ДАА и N,N-диаллил-N-метиламина (ДАМА)) и может быть использовано в различных областях народного хозяйства и, в частности, медицине.
Изобретение относится к способу получения водорастворимых алифатических полиаминокислот, которые могут быть использованы при получении ингибиторов коррозии сталей и чугуна, в качестве амфолитных ПАВ, а также в производстве строительных материалов в составе формовочно-разделительных добавок при формовании древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит
Наверх