Способ получения производных лигнина

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.1075 (21) 2180373/23-05 (51) М. Кл, с присоединением заявки №вЂ”

С 08 F 12/24

Гое1деретненный намнтет

Сонета Мнннетрон GCGP но делам нзобретеннй н етнрытнн (23) Приоритет— (53) УДК547.992,3 (088. 8) (43) Опубликовано 0510,77. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 2а1077 (72) Авторы изобретения

Грузинский ордена Ленина и ордена Трудового

Красного Энамени политехнический институт имени В,И.Ленина (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЭВОДНЫХ ЛИГНИНА

Изобретение касается получения про» изводных лигнина, в частности редокс;производных лигнина, которые могут быть использованы в качестве окислительно-восстановительных или ионообменных полимеров в виде порош

Описаны различные реакции эамещениЬ, в которые легко вступает ароматическое ядро лигнина, например галогенирование, нитрование, меркурирование и Реакции с подкисленным формальдегидома

Цель изобретения — получение производных лигнина, обладающих окислительно-восстановительными свойствами.ука занная цель достигается тем, что лиг-нин обрабатывают монохлордиметиловыМ эфиром при температуре 40-50 С в те ченне 4-6 час в присутствии хлористо

ro цинка, а затем полученный продукт обрабатывают гидрохиноном при температуре 80-85 С в течение 6-8 ч в прИсутствии хлористого цинка в среде де1оксана.

Пример 1. Получение редокс-пс 8 лимера на основе диоксанлигнина и гь|дрохинона.

Смесь 10 r (0,05 моль) диоксанлиг нина, выделенного иэ буковой древесины, и 80 мл (1,54 моль) свежепере 4

)0 гнанного монохлбрдиметилового эфира нагревают при 45-50 С в течение 4 ч в присутствии хлористого цинка в ка честве катализатора (10-12% от scca исходного лигнина).Продукт хлормети

)8 лирования осаждают водой, тщательно промывают водой до исчезновения следов ионов хлора в промывных водах и сушат в вакуум-эксикаторе до постоям ° ного веса при комнатной температуре.

20 Выход 10,5 г. Содержание хлора в хлорметилированном препарате лигнина 4,3%. Степень.,замещения хлорметильных групп,:рассчитанная на основании данных анализа, — 30%. Данные

2.. ИК-спектроскопического анализа подтверждают наличие хлорметильных груттп в ароматических ядрах.

Далее 10 r (0,039 моль) хлорметя. лнрованного диоксанлнгнина растворя 30 ют в диоксане (на каждый грамм лиг

Г.Т.Гургенидэе, Н ° Г.Габриадзе, Н.В.Какабадзе и В ° Г.Крунчак

4 1

I с

t, 575354

Формула изобретения

Составитель Т.Винникова

Техред С. Беца Корректор А.Кравченко

Редактор Л.ушакова

Заказ 3989/1 8 Тираж 610 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 нина берут 10 Мл диоксана), добавля-. ют гидрохинон в количестве 20 г (0,178 моль) и хлористый цинк (в количестве 10-123 от веса лигнина) в качестве катализатора. Реакцию конденсации проводят при 80-85 С в течение

6-8 ч. Продукт реакции осаждают эфиром, осадок промывают водой и этиловым спиртом. Для полного удаления непрореагировавшего гидрохинона осадок помещают .в аппарат Сокслета и гидрохинон экстрагируют 10-12 ч, полученный преларат сушат в вакуум -эксикаторе при комнатной температуре до ддстоянного веса, Восстановительная емкость редокс-полимера в статических условиях 3 мг

° экв/г.

Пример 2. Получение редокс-по" лимера на основе хвойного лигнина и, гидрохинона.

Смесь 8 г (0,042.моль) лигнина, выделенного сернокислотным способом из опилок хвойной древесины, и 60 мл (0,79 моль) свежеперегнанного монохлордиметилового эфира нагревают при

45«50 С в течение б ч в присутствии 25 в качестве катализатора хлористого цинка в количестве 10-12Ъ от веса исходного лигнина. Осадок фильтруют, промывают тщательно водой до исчезновения следов ионов хлора в промывных ЭО водах и сушат в вакуум-эксикаторе до постоянного веса при комнатной температуре, Выход 8,3 г, Содержание хлора в хлорметилированном препарате лигнина Э6

3,6%. Степень замещения хлорметильных групп 24%.

Далее 8 г (p,p39 моль) хлорметилированного хвойного лигнина обрабатывают в диоксане (на каждый грамм лигнина берут 15 мл диоксана), добавляют1 гидрохинон в количестве 16 г (0,142 моль) и хлористый цинк (в количестве 10-12Ъ от веса лигнина) в качестве катализатора, Реакцию конденсации проводят в,течение 6-8 ч. Осадок промывают водой, этиловым спиртом и экстрагируют избыток гидрохинона этиговым спиртом в течение 20-24 ч.

Полученный препарат сушат в вакуумз(ксикаторе при комнатной температуре йо постоянного веса.

Восстановительная емкость редоксполимера в статических условиях (2мг

° экв/г) .

Пример 3. Получение редокс-полимера на основе лиственного лигнина и гидрохинона.

Хлорметилирование лигнина, выделенного из опилок, буковой древесины сернокислотным способом, проводят в условиях, аналогичных приведенным в примере 2 ° Содержание хлора в хлорметилированном препарате 3,954. Степень замещения хлорметильных групп 28%.

Далее из хлорметилированного препа рата лиственного лигнина получают ре доке-полимер по методике, описанной в примере 2.

Восстановительная емкость редоксполимера 2,8 мг экв/г.

Предлагаемый способ позволяет получить окислительно-восстановительные полимеры в виде порошков мембран,гранул, а также дает возможность утилизировать отходы целлюлозно-бумажной и гидролизной промышленности.

Способ получения производных лигнина обработкой его модифицирующим агентом, отличающийся тем, что, с целью получения производных лигнина, обладающих окислительно-восстановительными свойствами, лигнин обрабаты вают монохлордиметиловым эфиром при

40-50 С в течение 4-6 ч в присутствии хлористого цинка, а затем обрабатыва ют гидрохиноном в присутствии хлорно того цинка при 80-85 С в течение 6-8ч в среде диоксана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Химия и биохимия лигчина целлюлозы и гемицеллюлоэ, по материалам международного симпозиума в Гренобле, N., Лесная промышленность,1969, с.21-26.