Поли-n, n-диаллиллейцин

Авторы патента:

Бегиева Мадина Биляловна (RU)

Лигидов Мухамед Хусенович (RU)

Хараев Арсен Мухамедович (RU)

Малкандуев Юсуф Ахматович (RU)

C08F126/06 - с гетероциклическим кольцом, содержащим азот

C08F126/00 - Гомополимеры соединений, содержащих один или более ненасыщенных алифатических радикалов, каждый из которых содержит только одну углерод-углеродную двойную связь, и по меньшей мере один из них - концевую простую или двойную связь с азотом или с гетероциклическим кольцом, содержащим азот

Владельцы патента RU 2529192:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (RU)

Изобретение относится к ионогенному водорастворимому полиэлектролиту - поли-N,N-диаллиллейцину, который может быть использован в качестве флокулянтов, коагулянтов, структураторов почв, пролонгаторов лекарственных средств. Поли-N,N-диаллиллейцин имеет следующую формулу:

где n=100-112. Изобретение позволяет получить полиэлектролит с высокой молекулярной массой, обладающий высокими комплексообразующими свойствами, в молекуле которых содержатся как отрицательно заряженные, так и положительно заряженные функциональные группы, с регулируемым кислотно-основным и гидрофильно-гидрофобным балансом. 1 ил., 2 табл., 3 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-диаллиллейцина (ДААКК) формулы

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

Таблица 1
Элементный состав поли-N,N-диаллиллейцина (ДААКК)
мономер	формула	Элементный анализ
мономер	формула	Теоретический состав, %	Практический состав, %
С, %	Н, %	N, %	С, %	Н, %	N, %
пДААКК	(C₁₂H₂₁NO₂)_n	68.071	10.529	7.539	67.61	9.89	7.06

Структура синтезированного полимера-N,N-диаллиллейцина подтверждена ИК-спектроскопией и изображена на чертеже.

Способ получения заключается в том, что в водном растворе проводят реакцию радикальной полимеризации N,N-диаллиллейцина (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-диаллиллейцина (пДААКК). 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 1.37 г (1 моль) N,N-диаллиллейцина, 10 мл бидистиллированной воды и 5.0·10^-3 моль/л (0.00114 г) 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-диаллиллейцин 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-диаллиллейцин - полимер светло-желтого цвета с разложением при 220±2°С. Выход полимера 65%, η_прив.=0.15 дл/г (0.5 N растворе NaCl), n=100 (Mr=24100).

Пример 2. В одногорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником, помещают 4.22 г (2 моль) N,N-диаллиллейцина, 10 мл бидистиллированной воды и 1.0·10^-2 моль/л (0.00228 г) 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-диаллиллейцин 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-диаллиллейцин - полимер светло-желтого цвета с разложением при 220±2°С. Выход полимера 70%, η_прив.=0.19 дл/г (0.5 N растворе NaCl), 102 (Mr=24582).

Пример 3. В одногорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником, помещают 4.22 г (2 моль) N,N-диаллиллейцина, 10 мл бидистиллированной воды и 1.0·10^-2 моль/л (0.00228 г) 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-диаллиллейцин 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-диаллиллейцин - полимер светло-желтого цвета с разложением при 220±2°С. Выход полимера 70%, η_прив.=0.25 дл/г (0.5 N растворе NaCl), n=106 (Mr=255660).

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

Таблица 2
Значение концентрации ионов металлов в комплексе
Катион металла, Meⁿ⁺	λ, нм	Концентрация ионов металлов в комплексе, мг-ион/л
Fe⁺³	625	1,88×10^-5
Cu⁺²	625	1,35×10^-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 Quartemery 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-диаллиллейцин формулы

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

Изобретение относится к ионогенным водорастворимым полимерам диаллильной природы формулы: где n=100-112Полимер получают в водном растворе реакцией радикальной полимеризации N,N-диаллиласпарагиновой кислоты в присутствии радикального инициатора персульфат аммония (ПСА) при достаточно мягких условиях.

Ковалентное и нековалентное сшивание гидрофильных полимеров и адгезивные композиции, полученные с ними // 2326893

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.

Способ получения поли-1,2-диметил-5- винилпиридинийметилсульфата // 2198897

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.

Способ приготовления ферментного полимерного электрода для анализа глюкозы // 2075482

Способ получения металлсодержащих полимеров аллиловых производных барбитуровых кислот // 1801964

Способ получения поли-5-винилтетразола // 1781232

Способ получения поли-n-винилкапролактама // 1613446

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

Полиакрилоил-2-бензилбензимидазол, проявляющий гипотензивную активность с пролонгированным действием // 1599383

Способ получения поли(2-метил-5-винилтетразола) // 1541220

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

1-винил-3,5-дибром-1,2,4-триазол в качестве мономера для получения негорючих пленок // 1525153

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.

Поли-n,n-диаллиласпарагиновая кислота // 2476450

Способ получения поли-n,n-диметил-3,4-диметиленпирролидиний хлорида // 2372333

Изобретение относится к способам получения гомополимеров на основе диаллиламина, в частности к способу получения поли-N,N-диметил-3,4-диметиленпирролидиний хлорида. .

Производные поли (4-винилпиридина) в качестве водорастворимых редокс-полимеров и способ их получения // 1016306

Способ получения полиэтилениминов // 248215

Поли-n,n-диаллилвалин // 2533889

Изобретение относится к ионогенным водорастворимым полиэлектролитам диаллильной природы, в частности к поли-N,N-диаллилвалину указанной ниже формулы, где n=100-112. Предлагаемый полимер обладает высокими комплексообразующими свойствами, регулируемым кислотно-основным и гидрофильно-гидрофобным балансом и может быть использован в качестве флокулянта, коагулянта, структуратора почв, а также пролонгатора лекарственных средств. 2 табл., 1 ил., 3 пр.

Способ получения наночастиц сетчатого поли-n-винилкапролактама // 2569377

Изобретение относится к способу получения наночастиц сетчатого поли-N-винилкапролактама. Способ характеризуется тем, что осуществляют приготовление раствора гидрофобно модифицированного полиакриламида с молекулярной массой 300000-1500000, прибавляют в него раствор N-винилкапролактама и Ν,Ν-метиленбисакриламида в толуоле, а затем диспергируют с помощью механической мешалки со скоростью 200-300 об/мин или ультразвуковым диспергатором, при этом полимеризацию осуществляют в присутствии персульфата натрия в течение 5-6 часов, а полученную водную дисперсию диализуют до pH 6,0-6,5. Предлагаемый способ позволяет существенно сократить время процесса и практически полностью исключить примеси линейного поли-N-винилкапролактама. 4 пр.

Способ получения высокомолекулярного полимера поли-n-винилкапролактама в воде // 2607523

Настоящее изобретение относится к способу получения высокомолекулярного поли-N-винилкапролактама. Описан способ получения высокомолекулярного поли-N-винилкапролактама путем радикальной полимеризации винилкапролактама в присутствии динитрила азоизомасляной кислоты при температуре реакции 70°С в воде, характеризующийся тем, что в реакционную систему добавляют активатор, в качестве которого используют стирол в концентрации 0,6×10-2-1,2×10-2 моль/л. Технический результат – обеспечение упрощения процесса получения высокомолекулярного поли-N-винилкапролактама. 3 ил., 1 табл., 1 пр.