Способ получения водорастворимого амфотерного полиэлектролита

 

!

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (III 539041

Союэ Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.10.75 (21) 2178597/05 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл. С 08F 120/54

С 08F 8/40

С 08J 5/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 661.183.123 (088.8) ло делам иэобретений Опубликовано 15.12.76. Бюллетень № 46 н открытий

Дата опубликования описания 27.07.77 (72) Авторы изобретения

В. М. Балакин, А. Г. Тэслер, В. В. Панихина, В. С. Таланкин и T. С. Кобякова

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМОГО

АМФОТЕРНОГО ПОЛ ИЭЛ ЕКТРОЛ ИТА (-сн-си -) I

0=0

ЪН вЂ” l СН г)н,— >11 г

25 тп =- Z — 6

Изобретение относится к области синтеза водорастворимых амфотерных азотфосфорсодержащих полиэлектролитов на основе линейных аминополимеров.

Известен способ получения полиэлектролита с аминометилфосфоновыми группировками путем обработки полиэтиленимина в кислой среде фосфористой кислотой и формальдегидо м п р и 110 — 120 С.

Недостатком данного способа является низкая комплексообразующая способность полиэлектролитов и их малая растворимость.

Наиболее близко к предлагаемому способу получения водорастворимого полиэлектролита путем обработки полиэтиленполиамина фосфорной кислотой и формальдегидом в присутствии концентрированной соляной кислоты.

Элементарное звено полиэлектролита представляется следующей формулой

Л,-СН вЂ” 1н

CH. )0

80

По данному способу 1 вес. ч. полиэтиленполиамина обрабатывают 1 — 4 вес. ч. фосфористой кислоты, 3 — 5 вес. ч. концентрированной соляной кислоты и 5 — 7 вес. ч. 37%-ного раствора формалина. Реакцию проводят в течение 1 — 7 «ас прн 80 — 120 С. По окончании реакции продукт осаждают метанолом, очищают многократным переосаждением метанолом нз водного раствора н сушат над пяти5 окисью фосфора.

Полученный полнэлектролит образует устойчивыс комплексы с ионами меди, цинка, I . 0 I л с т; с о о б р а з ) Io 111, 2 2 собность нолиэлектролнта с ионами тяжелых г

10 и редких металлов. таких как UOg, т э+, Inэ+, SI -+, незначительна.

С целью повышения комплексообразующей способности с ионами тяжелых металлов предлагается способ получения водорастворимого амфотерного полпэлектролита путем обработки линейных аминополпмеров фосфористой кислотой и формальдегидом в кислой среде, отличающийся от известного тем, что в качестве исходных аминополимеров используют

20 поли - (N - ахпшоалкил) - акрнламиды общей формулы

По предлагаемому способу 1 вес. ч амино30 полимера обрабатывают 1,5 — 2 вес. ч. фос,) 1! !(Ц I (,--СН 0112 )в

0=-С!

NH — (С1! 1 — «!!

0!1

С(11 1>- 0

О!! гее е. 2 — 1

Показатели

Элементарное звено

1 (С!12

:Р=о

ЦО

O- c ОН ! 111-iCH ) - 21H-C!1-.— P =0

ОН

2-;.

Ч02

Iï

8г

14,30

15,30

16,70

10,2

11,40

15,70

5, -10

8,90 (C1! С1!2

0 С

ОИ г

11!!1 (С11г)2- 1Ч!1 — Ciiг P 0

OI! (- i! — С!1,, „!

11(! (С!!2, . Т!1-ПН.-Р П

Ol l

1Г

1)

1(30р1.1С 1 ОЙ Illtc;IOTht, 2,5 — 3 13cc. tl. КÎ!Ill L IITpil рованной соляной кислоты и 1,5 — 2 вес. ч.

32%-ного формалина. Реакцию ведут при перемешивании в течение 7 — 8 lас при 95-100 С. После окончания реакции продукт высаживают из реакционной массы этапо".îì.

Очистка производится путем двухкратного переосаждения продукта из 20% -ного 1зодпого раствора. Продукт содержит 5 — 7% азота и

12 — 18% фосфора. Структура элементарного звена представляется следующей формулой

Продукт представляет собой белый гигроскопический порошок и хранится над пятиокисью фосфора.

Исходные аминополиме(зы пол чены путем амиполиза линейного полимстилакрилата со

Логарифм константы устойчивости с ионами металлов:

Поликомплексоп, получсгн1ый предлагаемым способом, обладает большей ком плексообразующей способностью, чем поликомплсксон на основе полиэтиленполиаапша. Наибольшее увеличение константы устойчивости паолюдается для стронция.

Пример 1. 10 r поли-(Х-аминоэтил)-акрпламида растворяют в 15 мл воды и загружают в реактор, снабженный мешалксй и обратным холодильником. Затем в реактор добавляют

25 r концентрированной соляной кислоты и

20 г фосфористой кислоты, температуру реакционной массы доводят до 50 С и при этой температуре в течение 0,5 час в реактор вьодят 15 г 32%-ного формалина.

Температуру доводят до 100 С и реакци1о ведут в течение 7 час. После охлаждения рсакциопной массы до 20 C в реактор Вводя-.

50 мл этапола II Высажпва10т Iгродукт реыкцпп, представляющий собой полимер следу;ощсго строения срсдпи м мо.1аж и(зп1«км весом 15000 — 20000 ал. 1фатичсскпми диампнами (этилендиамин, гсксамсти. еп намин) . Комплсксообразующая с!1особпость 11ол1гко;tп;1сксонов характеризу5 с» лога1)ифttto:11 hoitcTBHThl УстОЙчиВОсти ком11лсксов с попами металлов.

Для срав13ения были определены константы уcTo!111ПВО ти коыпле!,"сОВ с у(эанил-иОнОм

UO2 ионом индия (и"+, иттрия Y it стронция

ST2+ для поликомплексонов, полученных известнь1м и предлагаемым способами.

1«спс Г11 и". ьl x CTOÉ11!! !iccTII комплексов Опр еде л»лк модифицированным методом Бьеррума, Б таблице приведены логарифмы констант «се

1 тойчпвост:t ко:1п !ei

Затем полимер paclt30p»ioT в 30 мл воды и высаакда10T 50 tt.1 aTa:tu »a. Очистку переосаждением пропзвод»т дважды. За-.см продукт Высуш 1Вают oà" «»i; ок1 .сью фосфора.

Б продукте содержал с азота 6,22,:-. содер:к,;ill с фосфора 17,5%.

Пример 2. 10 г полti- (X-ампногсксил)— акр11.11амид11 обрабат1п3ают l!o примеру 1.

Структура э,i"мегк арпого звена полученного полиэлектрол.:,Ta пр< дставлястся следующей

10 формулой

539041

1 — СН-СНа-)„

0=С

1н — (сн 1» мн

Формула изобретения

Де тп= ".Г0

Составитель Г. Русских

Техред М. Семенов

Корректор T. Добровольская

Редактор E. Xopuua

Заказ 1613i18 Изд. № 242 Тираж 630 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раугпская наб., д. 4,5 типография, пр. Сапунова, 2 б

Приведенные в таблице высокие константы устойчивости комплексов, полученных с иона2-, ми UOz+, 1п +, Y+, Sr +, позволяют рекомендовать синтезированные поликомплексоны для широких испытаний в качестве детексицирующих средств для выведения из организма указанных металлов.

1. Способ получения водорастворимого амфотерного полиэлектролита путем обработки линейных аминополимеров фосфористой кислотой и формальдегидом в кислой среде, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения комплексообразующей способности с ионами тяукелых металлов, в качестве ампнополимеров применяют поли- (iX-a i>s oaлкил) -акриламиды общей формулы

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что 1 вес. ч. аминополимера обрабатывают

1,5 — 2 вес. ч. фосфористой кислоты, 2,5—

3 вес. ч. концентрированной соляной кислоты

15 и 1,5 — 2 вес. ч. 32%-ного формалина при 95—

100 С в течение 7 — 8 час.