Способ получения полиамфолитов

 

Ьсс:co ю ".!" + 1 !

О "" - -А-"-Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ!

1!) 492522 оо1оз Советских оииалистичесии» рееву ..;ин

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.02.74 (21) 1992231/23-5 (51 ) М. Кл.- "С 08 Г 8, 00

С 08Г 212/08 с присоединением заявки №

Государстеениь!й и митеСовета Министров С1;Ср по делам нааоретений и отирмтий (23) Приоритет (43) Опубли ioBBI?î 25.11.75. В!Оллстспь ¹ 43 (53) УД!i 661.183.123 (CS8.8) 1 (45) Дата опуоликования описания 30.0!.78 (72) Авторы

Е. Е. Ергожин, 3. Иурходжаева и M. Курманалиев изооретс!шя

Ордена Трудового Красиcro Знамени институт химических наук

АИ Казахской ССР (71) 3 а я в! тель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕИИ!Я ПОЛИАМФОЛИТОВ

Изобретение относится к синтезу азот- и фосфорсодержащих полимеров с катионообiMeHHbIxIH H HHH0нообменными свойствами.

Известен способ получения полиамфолитов путем фосфорилирования и окисления сополимеров стирола, винилпиридина и дивинилбснзола.

Однако в процессе фосфорилирования н окисления азотной кислотой пиридиниевыс звенья разрушаются, что приводит к потере ионитом обменной емкости и механической прочности.

С целью устранения указанных недостатков, а также увеличения селективности и комплсксообразующей способности ионита предложен способ, согласно которому обычные макропористые и макросетчатые галогенметилированные сополимеры моновинильного ароматического углеводорода и дивинильного сшивающего агента фосфорируют РС1в в присутствии безводного А1С1З до степени превращения 20—

80%. Полученные продукты с остаточными галогенметильными группами аминируют цианпиридинами, пиридинкарбоновыми кислотами или их эфирами и омыляют с помощью разбавленных водных растворов кислот или щелочей. При этом нитрильные, эфирные и РС1-,группы легко гидролизуются до СООН и

P (ОН) 2. Применение разбавленной азотной кислоты позволяют легко получать полимеры с группами фосфпновой к|!слоты.

Полученные амфотерныс иопиты можно использовать для селективной сорбцип, разделения и концентрирования ионов цвстных, редких, редкоземельных, благородных и радиоактивных элементов, а также органических соединений (антибиотпков, гормонов, алкалоидов и др.) .

Применяемые для синтеза цпанпиридины, пиридинкарбоновыс кислоты и их эфиры получают по методике, разработанной в Институте химических наук АН Казахской CCP.

П р и м с р 1. В реактор загружают 10 г хлорметплпрованного сополимера стирола с

8е/, дивпнилбензола и 80 мл треххлористого фосфора. После набухания сополимсра в РС!а в течение 30 минут в смесь добавляют 26 r безводного A1Clp и нагревают па водяной бане при 75 С в течение 1 часа. Фосфорилированный сополимер отфильтровывают, промывают водой, полимер окисляют 25 р -ной азотной кислотой в течение 5 часов при 60 С и омыляют 20P/p-ным водным раствором едкого патра.

Емкость полученного катианита по 0,1 í. раствору i1 аОН 3,1 — ЗЛ мг-экв, г.

С целью получения полиамфолпта в реактор помешают 5 г фосфорилированного сополимсра (остаточный хлор 10 — 12 /p) и 50 мл воды.

30 После наоуха!!1!т ио!!ита в воде в течение 1 ча492522

Солявптслв В. Мкртыч,„и

Корректоры: Л. Орлова и Е. Мохова

Р. Юсипова

Редактор Н. Белявская

1схрсл

Подписное

Из.i. X 1041 Тирахк 495

1-1ПО Государственного комитета Совета Министров СССР по лсл Dl изобретений и открытий

113035, Москва, Я(-35, Раушскяя ияб., гс 4 5

Заказ 425/2 пр. С;иксиона, I п or1и1(!1 и, са в реактор вводят 17,7 пиколиновой кислоты. Реакцию аминирования проводят в течение 6 часов при 100"С. Лмфолит отфильтровывают, промывают спиртом и сушат в вакуумсушильном шкафу. Катиопообменная емкость амфолита по О,I и. раствору ХаОН 32—

3,6 мг-экв/г, анионообмсппая емкость по.0,1 н. раствору НС! 0,9 — 1,1 мг-экв/г.

Гlр имер 2. В реактор загружают 20 г хлорметилированного сополимера стирала с

8о/о гсксаметилендимстакриламида 160 мл треххлористого фосфора. Фосфорилирование сополимера проводят так же, как в примере 1.

С целью получения амфолита в реактор загружают 10 г фосфорплнрованного сополнмера, 100 мл диметилформамида и перемешивают в течение 1 часа, добавляют 35,4 г изопнкотиновой кислоты. Процесс проводят при 100"С в течение б час. Гранулы отфильтровывают, промывают спиртом и сушат. Катионообмснная емкость амфолита по 0,1 н. раствору

УаОН 3,2 — 3,7 мг-экв/г, анионообменная емкость амфолита по 0,1 н. раствору IC! 1,5—

1,7 мг-экв/г.

П р и м ер 3. В реактор помещают 25 г хëopметилированного сополпмера стирола с 12 "/о диметакрилового эфира диоксифенилсульфоксида и 200 мл треххлористого фосфора. Фосфорилирование сополимера проводят, как в примере 1. Затем с целью получения амфолита в реактор помещают 10 г фосфорилированного сополимера и 100 мл воды. Гlослс набухания ионита в воде в течение 1 часа в реактор вводят Зо,4 г никотиновой кислоты. Ilpoцесс проводят при 100 С в течение б час. Ионит отфильтровывают, промывают спиртом и сушат. Катпонообменная емкость амфолита Ilo

0,1 и. раствору ХаОН 3,1 — -3,3 мг-экв/г, анионообмснная емкость ионита по 0,1 н. раствору

IC! 1,1 — 1,4 мг-экв/г.

II р и м с р 4. В реактор загружают 25 г сополимера стирола с 12 "/о l-фенилендиметакриламида и 200 мл треххлористого фосфора.

Фосфорилирование проводят, как в примере 1.

С целью получения амфолита в реактор загружают 10 г фосфорилированного сополимера, 100 мл спирта и 30 г З-цианпиридина, нагревают на водяной бане при 75 — 78 С в течение

12 часов. Ионит отфильтровывают, промывают спиртом и омыляют 20 /о-ным раствором соляной кислоты при 100 С в течение 5 часов.

Катиопообмснная емкость амфолита по 0,1 н. раствору МаОН 2,8 — 3,0 мг-экв/г, анионообмешгая емкость по 0,1 и. раствору IIC! 1,0—

1, 1 м г-э кв/г.

Пр имер 5. В реактор загружают 10 г сополимера стпрола с 12 о диметакриламида диаминодпфенилметапа и 80 мл треххлористого фосфора. Фосфорилирование сополимера и!3оводят, как в примере 1. С целью получения амфолита в реактор помещают 5 r фосфорилированного сополимера, 50 мл спирта и 15 г

4-цианпиридина. Процесс проводят при 75—

78 C в течение 12 часов. Ионит отфильтровывают, промывают спиртом и омыляют 20 /оным раствором НСI. Катиопообменная емкость амфолита llo 0,1 н. раствору NaOH 3,2—

3,3 мг-экв/г, анионообменная емкость по 0,1 н. раствору -ICI 1,3 — 1,5 мг-экв/г.

Пр и мер б. В реактор загружают 15 г сополимсра стирола с 16 /о диметакрилового эфира дноксидифснилсульфона и 120 мл треххлористого фосфора. Фосфорилирование проводят, как в примере 1. Затем с целью получения амфолита в реактор помещают 10 r фосфорилированного сополимера, 200 мл диметилформамида и 26 г 2,5-дицианпиридина.

Реакцию проводят при 100 С в течение

20 часов. Ионит отфильтровывают, промывают спиртом и омыляют 20 /о-ным раствором

НС1 при 100 С в течение 12 часов. Катионообменная емкость ионита по 0,1 н. раствору

NaOI- 2,4 — 2,6 мг-экв/г, анионообменная емкость Iio 0,1 н. раствору НС! 0,8 — 0,9 мг-экв/г.

30 Синтезированные полиамфолиты селективпо сорбируют ионы меди, свинца, никеля, кадмия, кобальта, стронция. Значения логарифмов концентрационных констант устойчивости комплексов с ионами Cu -+, Pb"-, К1а+, СсР+, Со - +, S r - + составляют 5,65; 3,55; 3,45; 2,25;

1,85; 1,65 соответственно. Функция образования Ььсррума п=0,5.

Фор мула пзобретсния

Способ получения полиамфолитов, содержащих фосфорнокислые и пиридиновые группы, отличающийся тем, что, с целью получения полиамфолитов с повышенной комплексообразующсй способностью и селективностью и упрощения технологии их получения, галоидмстилированный сополимер моновинильного и дивпнильного соединений подвергают неполному фосфорилированию до степени превращения 20 — 80%, омылснию и окислению с последующей обработкой незамещенных галоидмстильныx групп функциîHàëüными производными пиридина, например цианпиридина55 ми и пирндинкарбоновыми кислотами.