Способ получения полифункциональных азот- и серусодержащих ионитов
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
328108
Союз Советских
Социалистических
Республнк
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 24.Vll.1970 (№ 1465506/23-5) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 0211.1972. Бюллетень № 6
Дата опубликования описания 14.1V.1972
М. Кл. С 081 19/00
С 081 25 00
Комитет по делам изобретений н открытий прн Совете Мнннстпов
СССР
УДК 661.183.123.3 (088.8) Авторы изобретения
Г. А. Артвшин, М. И. Друзин и А. В. Чистякова
Заявитель
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЪ1Х АЗОТ- И
СЕРУСОДЕРЖАЩИХ ИОНИТОВ
20 сн =сн
CHгСКг-S-R+СНг=CH- -CH=CHг паимаризаиил
1 — — СН-CH — СН-CH г г
А
I . сн-сн, 1
СНгСН;З-R
Изобретение относится к области синтеза химически активных полимеров, пригодных для использования в качестве сорбентов в гидрометаллургических процессах для извлечения ценных компонентов из обедненных руд или для селективного извлечения их из полиметаллических руд.
Известен способ получения азот- и серусодержащих ионитов путем сополимеризации стирола с винилпиридином и дивинильным мономером с последующим сульфированием.
Предлагается способ получения полифункциональных азот- и серусодержащих ионитов, обладающих комплексообразующими свойствами по отношению к ионам металлов, сополимеризацией S-(2 - (5-винилпиридил-2) — этилен)-алкил (арил) -сульфидов с дивинильными соединениями в качестве сшивающих агентов. где R-алкил, арил;
А-бензольное или пиридиновое кольцо или аддукт 2,5-дивинилпиридина с пиперазином
cHzcHzzz -cHz-cHz — I
При рассмотрении структуры мономера вид10 но, что атомы азота и серы расположены относительно друг друга таким образом, что способны образовывать с ионами металлов устойчивые шестнчленные циклы, что несомненно должно привести к увеличению констан15 ты прочности комплекса:
Однако процесс сорбции возможен не только в результате сообразования, но и в результате ионного обмена, особенно при использо25 вании в качестве сшивающих агентов 2,5-дивинилпиридина и N,N -ди-(2 - (5-винилпиридил-2) -этилен)пиперазина, которые повышают общую обменную емкость за счет атомов азота, содержащихся в пиридиновых и пипера30 зиновых циклах.
328108
Предмет изобретения
8,60 — 8,80;
4,3 — 4,4 /о
Составитель Г. Русских
Техред Е. Борисова
Корректор Т. Гревнова
Редактор А. Бер
Заказ 706/11 Изд. Ne 186 Тираж 448 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, oр. Сапунова, 2
Сополимеризация мономеров и сшивающих агентов протекает достаточно легко и практически заканчивается за 5 — 10 час с 80 — 90 /оным выходом сорбента.
Для получения сорбента, содержащего одновременно N-оксидные и S-оксидные группы, сополимер обрабатывают перекисью водорода (водным раствором) в кислой среде (например в уксусной кислоте) при 20 — 70 С.
Введение N- u S-оксидных группировок в синтезированный сорбент позволяет улучшить
его селективные свойства по отношению к ионам тяжелых металлов.
Пр и мер 1. Смесь 0,782 вес. ч. 2-Р этилтиобутил)-5-винилпиридина (t„. 160 †1 С при 1 мм рт. ст.; и" =1,5533), 0,192 вес. ч. технического дивинилбензола (55,67% изомеров дивинилбензола; 42,59 /о этилстирола), 0,026 вес. ч. динитрила азодиизомасляной кислоты диспергируют в трехкратном (по объему) избытке 1 -ного раствора крахмала и сополимеризуют при 60 — 100 С в течение
10 — 14 час. После сополимеризации сополимер отмывают на фильтре горячей водой от крахмала, затем обрабатывают паром или экстрагируют бензолом.
Выход сорбента, % 90 — 95
Насыпной вес, г/мл 0,6 — 0,75
Удельный объем в толуоле, мл/г 2,4 — 2,6
Найдено, вес. %. серы азота
Пр и мер 2. Смесь 0,881 вес. ч. 2-(P-этилтиобутил) -5-винилпиридина; 0,099 вес. ч. дивинилпиридина (ДВП 97,5%, t„, =68 — 70 C. при 2 мм рт. ст.; и" =1,5910); 0,02 вес. ч. динитрила азодиизомасляной кислоты сополимеризуют в условиях, описанных в примере 1.
Выход сорбента, 85 — 90
Найдено, вес. : серы 12,2 — 12,5; азота 6,6 — 6,8
Пример 3, Смесь 0,887 вес. ч. 2-(P-этилтиобутил)-5-винилпиридина; 0,098 вес. ч.
ИтХ -ди(2- (5-винилпиридил-2) - этилен)пиперазина; 0,015 вес. ч. динитрила азо-бис-изомасляной кислоты полимеризуют в блоке в течение 5 час при 80 С. После окончания сополимеризации блок дробят и экстрагируют бензолом B течение 40 час. Выход сорбента 86/p.
Найдено, вес. . .серы 10,2 — 10,4 ; азота
10 7,4 — 7,5.
Пример 4. 8,40 г сорбента, полученного в условиях примера 1, помещают в 50 мл перекиси водорода, выдерживают в течение 2,0—
2,5 час при 20 — 25 С, затем при 70 С в течение 1,5 — 2,0 час добавляют 60 мл уксусного ангидрида и выдерживают при перемешивании в течение 3,5 — 4,0 час при температуре
95 С. По окончании процесса сорбент отмы20 вают на фильтре водой до нейтральной реакции промывных вод по метил-оранжу. Получают сорбент, содержащий N-оксидные и сульфооксидные группы.
Найдено, вес. %. серы 8,6 — 8,8; азота 4,2—
25 4,4; кислорода 14,0 — 15,0.
30 1. Способ получения полифункциональных азот- и серусодержащих ионитов сополимеризацией моно- и дивинильных соединений, отличающийся тем, что, с целью получения комплексообразующих сорбентов, в качестве
35 моновинильных соединений применяют S-(2 (5-винилпиридил-2)-этилен)- алкил(арил)сульфиды.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, 40 с целью получения сорбентов, содержащих
N- u S-оксидные группы, полученные иониты подвергают обработке раствором перекиси водорода в кислой среде при 20 — 70 С.
