Анилид гидроксиметиланилинометилфосфиновой кислоты (амидофос) в качестве биостимулятора активного ила в процессе очистки сточных вод и способ его получения



Анилид гидроксиметиланилинометилфосфиновой кислоты (амидофос) в качестве биостимулятора активного ила в процессе очистки сточных вод и способ его получения
Анилид гидроксиметиланилинометилфосфиновой кислоты (амидофос) в качестве биостимулятора активного ила в процессе очистки сточных вод и способ его получения

 


Владельцы патента RU 2488587:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (RU)

Настоящее изобретение относится к анилиду гидроксиметиланилинометилфосфиновой кислоты формулы I, который может быть использован в качестве биостимулятора активного ила в процессе очистки сточных вод, и способу его получения.

Предложенный способ состоит в том, что проводят взаимодействие анилина с бис(гидроксиметил)фосфиновой кислотой при температуре 180-210°C при давлении 0,175-0,190 МПа с последующим выделением продукта путем фильтрования. Технический результат - получение нового биологически активного вещества, которое позволяет увеличить степень очистки сточных вод до 24,5% по сравнению с известным биостимулятором - N,N-дифенилгуанидиновой солью бис(оксиметил)фосфиновой кислоты. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к химии фосфорорганических соединений, а именно к анилиду гидроксиметиланилинометилфосфиновой кислоты формулы I

и способу его получения, который может быть использован в качестве биостимулятора активного ила в процессе очистки сточных вод.

Известны амиды фосфиновых кислот формулы

,

где R1 - водород, алкил, фенилалкил, пиридинил, пиридинилалкил, алкоксиалкил, фенилалкоксиалкил;

R2 - водород, алкил, фенилалкил, индолил, фенилалкоксиалкил, алкилтиоалкил, алкиламиноалкил;

R3 - алкил или фенил;

R4 - алкил, фенил или замещенный фенил, пиридил, тиенил или фурил,

которые могут быть использованы в медицине в качестве ингибиторов матриксной металлопротеазы при лечении состояний, характеризуемых чрезмерной активностью указанных ферментов, см. RU Патент №2170232, МПК 7 C07F 9/36, 9/572, 9/58, 9/655, А61К 31/664, 31/675, А61Р 19/10, 37/00, 2001.

Известные амиды фосфиновых кислот ранее в качестве биостимуляторов не использовались.

Известен диэтиламид дивинилфосфиновой кислоты описываемый общей формулой

,

где Х - галоид, замещенный или незамещенный алкоксил, амино- или алкилмеркаптогруппа,

который может быть использован в качестве мономера для получения трехмерных фосфорорганических полимеров, см. SU Авторское свидетельство №295767, МПК 1 C07F 9/32, 9/34, 9/36, 1971.

Известные производные дивинилфосфиновой кислоты ранее в качестве биостимуляторов не использовались.

Соединения, близкие по структуре к заявляемому объекту и обладающие тем же видом активности, не известны.

Из соединений, обладающих тем же видом активности, известна N,N-дифенилгуанидиновая соль бис(оксиметил)фосфиновой кислоты формулы

,

которая может быть использована в качестве биостимулятора активного ила для очистки сточных вод, см. RU Патент №2404964, МПК С07С 279/18 (2006.01), C02F 101/30 (2006.01), C02F 3/34 (2006.01), 2010.

Недостатком известного соединения является то, что оно обладает недостаточной биологической активностью по отношению к активному илу в процессе биологической очистки сточных вод.

Наиболее близкими по химической структуре являются производные аллиламидов фосфорорганических кислот формулы

,

где R' - метокси, бутоксигруппа, гексил или гептил;

R'' - гексил, аллиламино- или этиленаминогруппа,

которые могут найти применение в сельском хозяйстве в качестве хемостерилизаторов, см. SU Авторское свидетельство №739074, МПК 2 C07F 9/24, 9/36, 9/44, A01N 9/36, 1980.

Способ получения производных аллиламидов ведут путем взаимодействия фосфорсодержащих моно- или дихлоридов (хлорангидридов фосфиновых кислот, дихлорангидридов фсфоновых или фосфорных кислот) с аллиламином в органическом растворителе (диэтиловом эфире или бензоле) в присутствии акцептора хлористого водорода триэтиламина при охлаждении от -20°С до +5°С.

Задачей изобретения является синтез анилида гидроксиметиланилинометилфосфиновой кислоты, используемого в качестве биостимулятора активного ила в процессе очистки сточных вод.

Техническая задача решается новым химическим соединением анилидом гидроксиметиланилинометилфосфиновой кислоты формулы I

,

который может быть использован в качестве биостимулятора активного ила в процессе очистки сточных вод.

Способ получения анилида гидроксиметиланилинометилфосфиновой кислоты ведут путем взаимодействия анилина с бис(гидроксиметил)фосфиновой кислотой при температуре 180-210°С, при давлении 0,175-0,190 МПа, с последующим выделением продукта путем фильтрования.

Решение технической задачи позволяет увеличить степень очистки сточных вод до 24,5% по сравнению с известным биостимулятором - N,N-дифенилгуанидиновой солью бис(оксиметил)фосфиновой кислоты, принятым в качестве объекта сравнения.

Для лучшего понимания изобретения приведены примеры конкретного получения заявляемого соединения и результаты исследования его в качестве биостимулятора активного ила в процессе очистки сточных вод.

Пример 1. Берут 11,00 г (0,087 моль) бис(гидроксиметил)фосфиновой кислоты и 24,37 мл (0,262 моль) анилина и осуществляют взаимодействие в автоклаве при давлении 0,175 МПа и температуре 180°С в течение 12 часов. После чего полученное в виде кристаллического продукта соединение выделяют путем фильтрования, промывают диэтиловым эфиром, затем этанолом и сушат. Выход продукта 19,04 г (79,30%). Тпл=145-147°С.

Найдено, %: С 59,90; Н 6,40; N 10,87; Р 11,52;

(C14H17N2PO2).

Вычислено, %: С 60,87; Н 6,16; N 10,14; Р 11,23.

Полосы поглощения ИК-спектра:

2850, 2920 см-1 (СН),

3120 (ОН),

1150 (P=O),

3400 (NH),

1500, 1580, 1600 (С-Н бензольного кольца).

Пример 2. Берут 11,00 г (0,087 моль) бис(гидроксиметил)фосфиновой кислоты и 24,37 мл (0,262 моль) анилина. Выдержку осуществляют в автоклаве при давлении 0,190 МПа и температуре 210°С в течение 10 часов. После охлаждения выпавший в виде кристаллического соединения продукт отделяют от реакционной массы путем фильтрования, промывают диэтиловым эфиром, затем этанолом и сушат. Выход продукта 19,86 г (82,70%). Тпл=146-147°С.

Была выявлена концентрационная зависимость работы активного ила при действии анилида гидроксиметиланилинометилфосфиновой кислоты. Его действие испытывали в широком диапазоне концентраций.

Данные по влиянию анилида гидроксиметиланилинометилфосфиновой кислоты и объекта сравнения на работу активного ила в процессе очистки сточных вод, степень очистки сточных вод приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Изменение показаний химического потребления кислорода сточной воды, контрольного примера, примера с биостимулятором (анилид гидроксиметиланилинометилфосфиновой кислоты), примера с объектом сравнения от времени

Время, ч Показания химического потребления кислорода, мг O2
Контрольный пример Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4
Концентрация биостимулятора 1·10-6 г/л Концентрация биостимулятора 1·10-9 г/л Концентрация биостимулятора 1·10-10 г/л Концентрация объекта сравнения 1·10-8 г/л
0 1200 1200 1200 1200 1200
1 1079 974 865 1200 624
2 1026 644 503 980 600
3 870 575 502 730 583
4 721 234 289 606 528
Степень очистки, % 40,0 80,5 75,9 49,5 56,0

Результаты, представленные в таблице 1, показывают, что наибольшее действие на работу активного ила анилид гидроксиметиланилинометилфосфиновой кислоты оказывает в диапазоне концентраций 1·10-6-1·10-10 г/л.

Использование анилида гидроксиметиланилинометилфосфиновой кислоты, кратко именуемого «Амидофос», в качестве биостимулятора активного ила для очистки сточных вод исследуют на сточной воде производства ОАО «Казаньоргсинтез». «Амидофос» в концентрации 10-3 г/л воды (0,2 мл) вносят в колбу, содержащую 99,8 мл сточной воды и 100 мл активного ила для того, чтобы концентрация «Амидофоса» в иловой смеси составляла 10-6 г/л (пример 1). Одновременно проводят опыт без продукта, содержащий то же количество сточной воды и активного ила, но с внесением в колбу 0,2 мл дистиллированной воды (контрольный пример), а также опыт с объектом сравнения (пример 4). Все колбы устанавливают на качалку с целью поддержания ила во взвешенном состоянии и лучшего растворения в воде кислорода воздуха. Показателем эффективности действия полученного «Амидофоса» по отношению к биоценозу активного ила является значение химического потребления кислорода. Величину химического потребления кислорода определяют в начальный момент эксперимента, а также через каждый час в течение 4 часов. Данные по химическому потреблению кислорода также представлены в таблице 1.

Примеры 2, 3, 4 ведут аналогично примеру 1, концентрация биостимулятора указана в таблице.

Анилид гидроксиметиланилинометилфосфиновой кислоты проявляет высокую эффективность при малых концентрациях. Анилид гидроксиметиланилинометилфосфиновой кислоты имеет невысокую себестоимость вследствие распространенности и доступности исходных веществ.

Как видно из примеров конкретного выполнения, использование анилида гидроксиметиланилинометилфосфиновой кислоты в качестве биостимулятора активного ила в процессе очистки сточных вод при концентрации 1·10-6 г/л обеспечивает большую степень очистки до 40,5% по сравнению с контрольным примером и до 24,5% по сравнению с известным биостимулятором - N,N-дифенилгуанидиновой солью бис(оксиметил)фосфиновой кислоты.

1. Анилид гидроксиметиланилинометилфосфиновой кислоты формулы

в качестве биостимулятора активного ила в процессе очистки сточных вод.

2. Способ получения анилида гидроксиметиланилинометилфосфиновой кислоты по п.1, заключающийся в том, что анилин подвергают взаимодействию с бис(гидроксиметил)фосфиновой кислотой при температуре 180-210°С, при давлении 0,175-0,190 МПа с последующим выделением продукта путем фильтрования.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к амидам фосфиновых кислот ф-лы (I), где R1 - водород, алкил, фенилалкил, пиридинил, пиридинилалкил, алкоксиалкил, фенилалкоксиалкил; R2 - водород, алкил, фенилалкил, индолил, фенилалкоксиалкил, алкилтиоалкил, алкиламиноалкил; R3 - алкил или фенил; R4 - алкил, фенил или замещенный фенил, пиридил, тиенил или фурил, к их оптическим изомерам, диастереомерам, энантиомерам, фармацевтически приемлемым солям или биогидролизуемым сложным эфирам, которые могут быть использованы в качестве ингибиторов матриксной металлопротеазы при лечении состояний, характеризуемых чрезмерной активностью указанных ферментов.

Изобретение относится к технике очистки сточных вод. .

Изобретение относится к комплексной очистке сточных вод. .

Изобретение относится к технологиям получения композиционных бактерицидных препаратов, обладающих бактерицидной и фунгицидной активностью. .

Изобретение относится к области обработки сточных вод. .

Изобретение относится к комплексной очистке сточных вод. .
Изобретение относится к очистке водной поверхности от нефтезагрязнений, в частности, к очистке малых проточных водоемов и их берегов от нефтяных пленок. .

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод. .

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к биологической очистке сточных вод. .

Изобретение относится к способам и устройствам для дозированного выведения жидкости из емкости при необходимости поддержания определенного устойчивого уровня жидкости, преимущественно к биологическим системам с самотечным сливом жидкости при очистке хозяйственно-бытовых сточных вод активным илом во взвешенном состоянии, и представляет собой способ дозированного удаления жидкости, включающий подачу жидкости в емкость и выведение жидкости самотеком за пределы емкости, при этом отбор и дозирование жидкости для выведения из емкости осуществляют в ее средней зоне, а выведение жидкости осуществляют в зоне предельного нижнего уровня жидкости, находящейся выше уровня отбора и дозирования жидкости, причем дозирование для выведения из емкости жидкости осуществляют посредством воздушного пузырькового клапана с диафрагмой и мембраной поверхностного натяжения на границе вода-воздух, а изменение скорости удаления жидкости из емкости осуществляют посредством регулирования подачи воздуха в зону формирования пузырькового клапана, причем в случае резкого повышения уровня жидкости в емкости и при превышении ее максимального рабочего уровня производят аварийный слив жидкости, а воздушный поток используют как эрлифт для вывода жидкости.

Изобретение относится к области очистки природных и сточных вод, и может быть использовано для очистки хозяйственно-бытовых или приравненных к ним по составу производственных сточных вод от одного или нескольких жилых объектов, отдаленных от существующих систем канализации, очистных сооружений, а именно для очистки сточных вод коттеджей и поселков, турбаз и кемпингов, придорожных кафе и гостиниц, АЗС, небольших предприятий и т.д
Наверх