Способ получения -замещенных аминооксипропилпроизводных целлюлозы

 

1 (1i) 523704ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистиыеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.05.74 (21) 2025353/05 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25. 08.76.Бюллетень ¹31 (45) Дата опубликования описания 09.12.76 (51) М, Кл.

С 08 В 11/14

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (5З) УДК 661.728. . 892 (088. 8) (72) Авторы изобретения

И. И. Зданавичюс и К. С. Алейниковас

Каунасский политехнический институт и Литовский научно-исследовательский институт текстильной промышленности (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ > -ЗАМЕЩЕННЫX

АМИНООКСИПРОПИЛПРОИЗВОДНЫХ

ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение касается получения аминопроизводных целлюлозы, содержащих алифатические, ароматические или гетероциклические аминооксипропильные группы.

Аминопроизводные целлюлозы такого типа обладают антиобменными, комплексообразующими свойствами, а также повьгшенньгм средством к красителям различных классов и могут быть использованы в химической, целлюлозно-бумажной и текстильной пролгыш- гп леннос тих.

Известен способ получения двузамещенных аминооксипропилцеллюлоз путем обработки целлюлозы или ее производных, содержащих свободные гидроксильные группы, 15 двузамещенными эпоксипропиламинами.

Недостатком известного способа является то, что целевые продуктьг получают взаимодействием целлюлозных материалов, содержащих свободные гидроксильные группы 20 с двузамещенными эпоксипропиламинами, синтез которых осуществляется из соответствующих вторичных аминов, эпихлоргидрина и щелочи и является весьма трудоемким, многостадийным (взаимодействие эпихлоргидри- Ж

2 на со вторичным амином, обработка реакционной смеси концентрированными растворами щелочи, экстракция органическим раствори" .лем, сушка над едким кали, отгонка растворителя, перегонка в вакуулге); вьгход в большинстве случаев составляет лишь 56-62 о.

-двузамещенные эпоксипропиламины принадлежат к неу-стойчггвым соединениям, а некоторые из них, например, диметилилидиэтилэпоксипропиламин требуют специальнг,гх условий хранения (пониженной температуры и др.).

Целью предлагаемого изобретения является разработка одностадийного процесса получения М, лг — двузамещенных аминооксипропилцеллюлоз, совлгешаюшего синтез п,N—

-двузамешенных эпоксипропиламинов и процесс аминооксипропилирования ими целлюлозного материала.

Это достигается тем, что обработку проводят смесью эпихлоргидрина и вторичного амина с последующей добавкой целлюлозного материала и порошкообразной щелочи (со-. отношение эпихлоргидрин: вторичный амин: шелочь составляет 1:1:1 моль/моль). Реак525704

3 о цию с целлюлозой проводят при 100 С в течение 1-7 чассв, целевь"е продукты очишают известными приемами, В таблице приведены данные о составе и с войствах N, N — двузамеше нных амин ооксипропилцеллюлоз, синтезированных как по предлагаемому (непосредственно из эпихлоргидрина, вторичных аминов, целлюлозы и

NaOH, соотношение количеств которых в реакционной смеси составляет 6:6:1:6 моль/ моль), так и по известному (из целлюлозы и эквивалентного количества — по амину— соответствуюших И,N — двузамешенных эпоксипропиламинов, соотношение количеств которых в реакционной смеси составляет

1: 6) способам

Сульфитная

Диэтиламин

0,05/0,05/0,03

1,40/1,45/1,0

1,70/1, 30 1, 1 9/О, 90

6,0

Бензил метиламин

0,70/0,35 0,47

7,0

Дибутил амин

0,40/0,05

7,0

Этилфениламин

2,08/3,0/Диэтил- Вискозный 3,5 щелк

Вис козный штапель

Хлопковый амин

2,20/3,2/3,5

l,45/2,1/3, -/ пух

П P и м е ч а н и е. В числителе приведены данные образцов, полученных по известному способу в знаменателе — по предлагаемому способу.

Из приведенных в таблице данных видно, что образцы аминооксипропилцеллюлоз, полученных согласно предлагаемому методу по количеству введенных N>,N — дву- 45 замешенных аминооксипропильных групп не уступают и цаже превышают их количество в образцах, полученных с использованием, в аналогичных условиях, эквивалентных (по амину) количеств соответствующих N, N — 9) цвузамешенных эпоксипропиламинов. Эти данные также свидетельствуют О том, что предлагаемый способ получения М, N -двузамешенных аминооксипропилцеллюлоз обеспечивает не только упрошение процесса получе- 5 ния этих продуктов, Но и экОномию исхОдных реагентов.

Пример 1. В круглодонную колбу, снабженную механической мешалкой, возвратным холодильником и термометром, чомешают 27,75 г (0,3 моля) эпихлоргидрина и при перемешивании добавляют небольшими порциями смесь 21,9 r (0,3 моля) диэтиламина и О, 7 мл (0,03 9 моля ) воды так,чтобы температура содержимого колбы не превышала 29-31 С. После прекрашенния самопроизвольного повышения температуры добавляют 2, 0 мл (О, 1 1 1 моля ) воды, 8,45 г (0,05 моля АГ3) воздушно-сухой (влажность 4%) измельченной сульфи-.ной целлюлозы, а затем небольшими порциями

12,0 г порошкообразного NaOH. Температуру реакционной смеси повышают до 100 С и продолжают нагревание в течение 3 час

30 мин. Процукт промывают ацетоном, этиловым спиртом, водой до отсутствия хлорионов, экстрагируют в приборе Сокслета этиловым спиртом в течение 24 час и сушат, Синтезированная диэтиламинооксипро525704

Составитель Т. Мартинская

Редактор Н. Данилович ТехредО, ЛуговаяКорректор Н. Ковалева

Заказ 51 95/457 Тираж 630 Подписное

ЦНИИПИ Гос;-царственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4

5 пилцеллюлоза содержит 2,65% азота, полная статическая обменная емкость продукта И и = 1 86 мг экв/г, обменная емкость по четвертичным аминогруппамРц

О, 1 1 мг- экв/г.

Пример 2. Процесс ведут как и в примере 1, но реакцию аминирования целлюлозы проводят в течение 1 часа, " =1,45%, Ип = 1,0 м1 экв/г1 Оц т =0 >04 мг экв/г.

Пример 3. Процесс ведут как и в ð примере 1, но используют 14,5 r (0,12 моля) бензилметиламина, 11,1 г (0,12 моля) эпихлоргидрина, 0.9 мл (0,05 моля) воды, 3,38 г (0,02 моля АГЗ) целлюлозы и 4,8г (0,12 моля) порошкообразного М аОН, про- 15 ,цолжительность реакции аминирования целлюлозы 6 час. Синтезированная бен;. илметиламинооксипропилцеллюлоза содержит 1.70%о азота, Я„, = 1,19 мг экв/ г, Я е,. =0,05 мг экв/г. 20

Пример 4. Процесс ведут как и в примере 3, но используют 15,5 (0,12 моля) дибутиламина, смесь цибутиламина, О,5 мл(О,О26 моля) воды и эпихлоргидрина нагревают при 40-42 С в течение 3-3 час

30 мин и добавляют 1,7 мл {0,094 моля) воды. Продолжительность реакции аминирования целлюлозы 7 час. Дибутиламинооксипро-пилцеллюлоза содержит 0,70% азота, Йц ——

=0,47 мг-экв/г, 30

Пример 5. В описанну-ю в примере

1 аппаратуру помещают 11,1 r (О,12 моля) эпихлоргидрина, порциями добавляют смесь

1 4,5 г (О, 1 2 моля ) этилфениламина и

2,О мл (О, 1 1 1 моля) воды, энергично перемешивают при температуре 75-77 С в течение 5 час, добавляют 3,38 г (О, 02 моля

АГЗ) измельченной сульфитной целлюлозы, 4,8 r (0,12 моля) порошкообразного NàOH, температуру смеси повышают цо 100 С и нагревают в течение 7 час. Синтезированная этилфениламинооксипропилцеллюлоза соцержит 0,40% азота.

Пример 6. Процесс ведут как и в примере 1, но используют по О,12моляэпихлоргидрина, диэтиламина и порошкообразного аОН и 3,38 r (0,02 моля АИ) вискозного штапеля или порезанного на кусочки (10 х 15 мм) вискозной ткани. Найдено, что вискозная ткань содержит 3,0;, азота, 4п = 2,08 мг. экв/г, вискозный штапель содержит 3,2% азота gп =2,20мг.экв/r.

Пример 7. Процесс ведут как и в примере 6, но используют в качестве целлюлозного материала 3,70 г (0,02 моля

АГЗ влажность 7%) хлопкового пуха. Найдено, что процукт содержит 2,1% азота, = 1,45 мг.экв/г.

Таким образом обеспечивается совмещение нескольких последовательных хими ческих реакций в одностадийном технологическом процессе, позволяющем без выделения промежуточных продуктов получить М, -двузамещенные аминооксипропилцеллюлозы определенного химического состава.

Формула изобретения

Способ получения N, -замешенных аминооксипропилпроизвоцных целлюлозы путем обработки целлюлозного материала N, И вЂ” замешенными производными эпоксипропиламина, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью совмещения процессов синтеза

N —.замешенных производных эпоксипропиламина и обработки целлюлозного материала N, 1" — замешенными производными эпок-"ипропиламина, сокращения расхода реагентов и получения производных целлюлозы с повышенным содержанием азота, обработку проводят смесью эпихлоргицрина и вторичного амина в присутствии щелочи при темо пературе 100 С в течение 1-7 час при соотношении компонентов реакционной смеси эпихлоргидрин: вторичный амин:целлюлоза: шелочь — 6: 6:1: 6.