Способ получения анионитов

 

ОП ИСАНИ Е

504790

СОЮЗ Советских

Социалистицеских

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.03.74 (21) 2002360/23-5 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 28.02.76. Бюллетень № 8 (45) Дата опубликования описания 05.01.77 (51) М.Кл. С 08F 8/00 гооударотаениый комитет

Соаета Министроа СССР оо делам изобретении и открытий (53) УДК 661.183.123. .3(088.8) (72) Авторы изобретения О. Ф. Коровин, Ю. И. Кузовов, И. В. Танский и Л. К. Кодубеико (71) Заявитель

Изобретение относится к области получения анионитов, используемых в качестве сорбентов, комплексообразователей и т. д.

Известны способы получения анионитов путем хлорметилирования структурированных сополимеров стирола с дивинилбензолом монохлордиметиловым эфиром в присутствии катализаторов Фриделя-Крафтса с последующим их аминированием (1 и 2). Однако получающиеся сорбенты имеют невысокую механическую прочность.

Известен способ получения анионитов путем хлорметилирования сополимеров стирола с дивинилбензолом монохлордиметиловым эфиром в присутствии катализатора Фриделя-Крафтса и тионилхлорида, вводимого в реакционную массу в процессе хлорметилирования, с последующим аминированием продукта 13).

Однако введение тионилхлорида в процессе реакции способствует неравномерному ее протеканию в объеме гранул полимера, поскольку участие его в реакции приводит к образованию дополнительных сшивок в виде сульфоксидных и сульфидных мостиков.

Хлорметилированию подвергают, в первую очередь, наружные периферийные слои гранул, которые при этом уплотняются и препятствуют диффузии тионилхлорида в объем гранулы.

С целью повышения механической прочности анионита предложен способ получения анионитов путем предварительного набухания гранулированных сополимеров стирола с дивинилбензолом в смеси монохлордиметилового эфира и тионилхлорида с последующим

«лорметилированием в присутствии катализатора Фриделя-Крафтса и аминированием третичными аминами.

1п Продолжительность процесса на бух ани я зависит от степени структурирования исходного сополимера и его гранулометрического состава и составляет от 1 до 6 час. Количество вводимого тиопилхлорида составляет

15 0,4 — 1,4 вес. ч. от количества монохлорметилового эфира. Процесс хлорметилирования протекает при 55 — 60 С в течение 4 — 6 час в присутствии 10 вес. о/о катализатора Фриделя-Крафтса от количества монохлордиметилового эфира.

Предложенный способ позволяет получать аниониты, имеющие механическую прочность на 15 — 20о/о выше, чем аниониты, получаемые известными способами.

В таблице представлены основные характеристики сорбвнтов, синтезированных на основе гранулированных сополимеров стирала и дивинилбензола с использованием различных количеств тионилхлорида. зр Предложенный способ позволяет также

504790

Свойства анионита АМП

Хлорметилированный

Количество сополн мер тионилхло- рида, вес. ч.

1 о оз» о о . хох з хх (» х э х х

«о х ох

Мсх, >» рор

g о, х са л CE

g ca v хо

%С1 %S

4,00

4,30

4,00

99,4

99,2

99,6

0,77

0,54

0,42

1,90

1,70

1,50

0,4 21,0

1,0 23,8

1,4- 23,5

Формула изобретения

Составитель А. Демченко

Техред 3. Тараненко Корректор А. Степанова

Редактор Т. Никольская

Заказ 4909 Изд, № 1202 Тираж 630 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

МОТ, Загорский филиал

3 получать сорбенты на основе гелевых и макропористых сополимеров стирола и дивинилбензола с размером гранул более 2 мм. Набухание крупного сополимера в среде, содержащей тионилхлорид, требует значительного времени и мягкого ведения процесса хлорметилирования. Так, гранулы макропористого сополимера стирола и дивинилбензола диаметром от 2 до 4 мм подвергают набуханию в смеси монохлордиметилового эфира и тионилхлорида не менее 15 — 25 час при

10 — 25 С.

Пример 1. 30 r сополимера стирола и

0,5% дивинилбензола (размер гранул 0,6—

1,6 мм) подвергают набуханию в смеси 100 г монохлордиметилового эфира, 20 г тионилхлорида и 100 г этиленхлорида в колбе, снабженной мешалкой, обратным холодильником и термометром, в течение 05 — 1 час при

0 — 5 С. Затем загружают 10 r хлорного железа и перемешивают в течение 5 час при 60 С.

Отделенный на фильтре от реакционной массы сополимер промывают метанолом или ацетоном до отсутствия ионов хлора в фильтрате. Содержание хлора в сополимере 24,6%, 4 содержание серы 0,9%. Анионнт, полученный па основе синтезированного полимера путем аминирования его пиридипом, по сетчатости полимерного каркаса соответствует иониту с

4 — 5% дивинилбензола. Полная обменная емкость его по 0,1 н. раствору соля ной кислоты составляет 4,3 мг экв/г, коэффициент набухания — 1,9, механическая прочность —.

99 8%.

П р,и м е р 2. 30 г макропористого сополимера стирола с 10 jo дивинилбензола (размер гранул 2 — 4 мм) помещают в колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником, после чего вводят 120 мл монохлордиметилового эфира и 30 мл тионилхлорида. Систему выдерживают 12 час. Затем прибавляют 15 г четыреххлористого титана и при комнатной температуре выдерживают 12 — 15 час, Далее процесс ведут по примеру 1. Содержание хлора в полученном сополимере составляет 20,6%, содержание серы — 0,6%.

Способ получения анионитов путем взаимодействия гранулированных сополимеров стирола и дивинилбензола с монохлордиметиловым эфиром в присутствии катализатора

Фриделя-Крафтса и тионилхлорида с после30 дующим аминированием хлорметилированного сополимера третичным амином, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения механической прочности анионита, сополимер подвергают предварительному набуханию в сме35 си тионилхлорида и мопохлордиметилового эфира.

1, J. Chem. Soc. 4097, 1953.

2. Лу Сянь-жао, канд. дисс., М., 1960.

3. Авт. св, № 188665, 1966.