Способ получения анионитов

 

(iir660983 (61) Дополнительное к авт. сеид-ау (22) Заявлено090178 (21)2566546/23-05 (51) м. к.

С 08 F 226/06

С 08 F 8/32

С 08 Z 5/20 с присоединением заявки Ио

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и отнрытнй (23) Приоритет—

Опубликовано 050579. Бюллетень М17

Дата опубликования описания 050579 (53) УДК 661.183. .123.3(088.8)

A. И. Зорина, Н. И. Куляко, А. Н. Болотов, Ю. В. Трофимов и Н. П. Величко (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ AHHOHHTOB

Изобретейие относится к способам получения ионообменных смол, используемых для извлечения различных элементов из растворов и рудных пульп, в частности к способу получения аннонитов, включающих азотсодержащие функциональные группы циклического строения, в том числе группы имидаэола и его производных.

)О

Известны способы получения анионообменных смол с циклическими азотсодержащими функциональными группами путем сополимеризации веществ, содержащих такие группы (1). Силь-

Несмотря на простоту и удобство 20 получения анионообменных смол одно " или двустадийным методом, известные способы в настоящее время не находят применения ввиду отсутствия промышленного производства исходных мономеров.

Наиболее близкий к предлагаемому способ получения слабоосновйых анионитов обработкой сополимера акрилонитрила.и дивинилбензола алифатичес» кими диаминами. При этом образуются азотсодержащие функциональные группы.

/ В т85 у Я бЕт с,сибЕ

М вЂ” СВВб К вЂ” СВВ в 2 Ъ

Ж1 В 2 кj к4 R i Rzi водород или низшие алкйльнйе радикалы (2).

По известному методу реакцию между сополимером и амином осуществляют двумя методами:

1) длительным (в течение 60 ч) нагреванием сополимера в избытке амина.

Образующийся анионит имеет обменную емкость по СС -иону (ПОЕ) до

1,5мг экв/г;использование катализаторов (алкокиси щелочных металлов, серо-водород, тиоацетамид повышает ПОЕ дб

3,4 мггэкв/г;

2) двухстадийным методом, включающим на первой саладин обработку сополимера смесью спирта и сильной неорганической кислоты и на второй стадии — реакцию образовавшейся соли имидоэфира с диамином. ПОЕ полученных эТим способом анионитов состав.ляет 5,0 мг.экв/г.

660983

Сложноcòü проведения процесса и отсутствие воспроизводимости в величинах обменной емкости анионитов являются существенными недостатками известного способа.

Цель изобретения — получение анионитов с повышенной обменной емкостью.

Предлагаемый способ заключается в проведении реакции между сополимером акрилонитрила и дивини.лбензола и диамином с использованием в качестве катализатора апротонных кислот.

Способ осуществляют обработкой макропористого сополимера акрилонитрила и дивинилбензола с 6-20Ъ сшивки {дивинилбензол) смесью диамина и катализатора при температуре кипения диамина в течение

8-24 ч. Реакцию проводят без растворителя или с использованием в качестве растворителей диметилформамида и диметилсульфоксида, вызывающих набухание сополимера. Катализаторы галогениды или окислы металлов — хлорное железо, четыреххлористый титан, хлорное слово, хлористый цинк, хлористый алюминий, окись железа и др. Количество катализатора 5-403 по отношению к несу сополимера.

Пример .1. 50 r сополимера акрилонитрила и дивинилбензола макропористой структуры {содержание

Механическая прочность,%

Обменная ! емкость по С -иоУдельная набухаемость, мл/г

Способ получения слабоосновного анионита! ну мг экв/г

Известный по прототипу

2,4

Предлагаемый (катализатор Т CC+) 8,3

98 5 3,1 с я тем, что, с целью упрощения технологического процесса и увели" чения обменной емкости анионитов, в качестве катализаторов используют.апротонные кислоты.

50 2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что в качестве катализаторов используют хлориды и окислы металлов.

Источники информации, принятые вО внимание при экспертизе

l. Патент ФРГ Р 971934,.

39с 25/01, 1955.

2. Патент США р 3311572, кл. 260-2,1, 1967.

ЦНИИПИ Заказ 2372/20 Тираж 584 Подписное

Филиал ППП Патент,г.ужгород,ул.Проектная,4

Таким образом, прецлагаемый способ получения анионитов с азотсодержащими функциональными группами циклического строения позволяет упростить технологию их синтеза: сократить процесс на одну стадию, вдвое уменьшить время обработки и в 1,5-6 раз увеличить их обменную емкость.

Формула изобретения

1. Способ получения анионитов путем взаимодействия сополимеров акрилонитрила и дивинильного мономера с диаминами в присутствии катализаторов, о т л и ч а ю щ и й сш ки 10%, ра мер гранул 0,5-2 .1,2 мм, удельная поверхность 30 м /г, насыпной вес 0,52 г/мл, содержание + азота 21,99) заливают 200 мл этиленциамина, и к смеси небольшими порциями добавляют при перемешивании и охлаждении реакционного сосуда 4 мл четыреххлористого титана. Смесь нагревают при 115 >С в течение 10 ч.

После охлаждения и фильтрации анионообменную смолу промывают спиртом, водой и высушивают. Обменная емкость ионита 8,3 мг экв/г по CE -иону. Сильноосновной анионит, полученный алкилированием продукта реакции сополимера и этилендиамина диметилсуль)5 фатом, имеет ПОП 7,6 мг»экв/г по

CE -иону.

Пример 2. 50 г макропористого сополимера из примера 1 залйва" ют 200 мл гексаметилендиамина и до20 бавляют l0 г хлорного железа. Далее процесс ведут, как описано в примере 1. Полученный слабоосновный анионит имеет. ПОЕ по С8 -иону

7,7 мг экв/г. После алкилирования диметилсульфатом емкость анионита составляет 7,1 мг экв/г по CE, -HoHy.

B таблице представлены свойства слабоссновных анионитов р полученных по известному и предлагаемому методам *