Способ получения амфотерных полиэлектролитов

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНФОТЕРНЫХ . ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОВ путем фосфорилирова- i н'ия треххлористым фосфором в присут- ^ ствии катализато|эов Фриделя-Крафтсасополимеров стирола, содержащих пири- .диновые группы, о т л и'ч а ю щ и йс .я тем, что, с целью.получения растворимых полиамфолитов.с улучшенными, 'кинетическими.и селективными свойствами, упрощения' синтеза, в качестве исходного сополимера используют Частично галогенметилированный полистирол, -аминированный пиридинкарбоновыми кис- ; лотами или их нитрилами» .

„„SU„„677425

СОЮЗ СОВЕТСНИВ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР .

® 0М304Л, Ш Ткавн

АВ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ъ . (Данное изобретение относится к син- бы близки. Из указанных мономеров потезу растворимых полимеров с анионооб-, : лучить полимеры с регулярной структу- ф менными. и катионообменными свойствами, рой сложно. Для сшитых полиамфолитов используемыми в качестве экстрагентов, скорость реакции ионного обмена спрекоагулянтов, комплексообразователей„-. деляется диффузией реагирующих веструктурообразователей почв и для дру- ществ во внутренние слои сорбента, гих целей. при этом ионообменное равновесие насИзвестен способ получения полиамфо-. тупает в течение 20-40 ч, Определенлитов путем фосфорилирования треххло - ные трудности связаны и с десорбцией ОЧ ристым фосфором в присутствии катали- урана, при этом выделяется около 353 заторов Фриделя-Крафтса сшитых сопо- " от общего количества сорбированного лимеров стирола и винилпиридинов с ..урана, Для выделения оставшегося в последующим окислением полученных про- смоле урана требуется дополнительная дуктов. обработка растворами аммиака и карбоНедостатком известного метода яв- натов, Это осложняет процессы сорбции ляется сложность синтеза ионитов, свя- и выделения металлов, 3; ванная с получением исходного грануль" Из-за пространственного строенияного сополимера и его превращением. исходных сополимеров реакция идет медДля получения сетчатых сополимеров ленно и требует жестких условий. Кронеобходимо подбирать также мономеры, ме того в процессе фосфорилирования, относитепьные активности которых были

1 .(21) 2562257/05 (22) 01.12.77 (46) 15,03,92. Бюл..l t0 (71) Институт химических наук

АН Казахской ССР (72) Е.Е. Ергожин, Б, Р, Таусарова, Ж.У. Мамутов и Ж.А. Туленбаева (53) 661.183.123(088.,8) (56) Авторское свидетельство СССР.

N 198649, кл. С 08 F 212/14, 1966, Высокомолекулярные . соединения, .

12 Т, Р 7, 1970, с. 1480 „ (5))5 С 08 F 212/14, С 08 F 8/40, C ÎB F 8/3с

2 (54) (57) СПОСО Б ПОЛУЧЕНИЯ АМФОТЕРНЫХ

ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОВ путем фосфорилирова: ния треххлористым фосфором в присутствии катализаторов фриделя-Крафтса сополимеров стирола, содержащих пиридиновые группы, о т л и ч а ю щ и й» с .я тем, что, с целью получения растворимых полиамфолитов.с улучшенными, кинетическими и селективными свойствами, упрощения синтеза, в качестве исходного сополимера используют частично галогенметилированный полистирол, -аминированный пиридинкарбоновыми кис. лотами или их нитрилами, 67742

Значения констант устойчивости комплексов полимеров с металлами, Приведенные значения констант ус 45 тойчивости комплексов показывают

) что предложенные полиамфолиты обладают высоким средством к указанным ионам, Ионообменное равновесие наступает в течение 3-5 мин, Наличие в цепи полимера одновременно карбоксильных, фосфорнокислотных и пиридиниевых групп придает полимеру повышенные комплексообразующие свойства. Введение фосфорнокислотных групп в ядро макромолекулы придает иониту избирательную селективность к ионам тяжелых металлов из сильно кислых сред. В капиридиниевые звенья разрушаются и иониты получаются с невысокой механической прочностью.

Цель изобретения -. упрощение процесса, улучшение кинетических и селек-.

5 тивных свойств ионитов.

Цель достигается тем, что частич-. но галогенметилированные полистиролы аминированные пиридинкарбоновыми кис- 10 лотами или их нитрилами при 50 - f00 фосфорилируют обработкой треххлористым фосфором в присутствии катализатора - треххлористого алюминия.

Предложенный сйособ позволяет .по- 15 лучить растворимые в воде и органичес- ких растворителях полиамфолиты с регу-. лярной структурой. Иониты, синтезированйые предложенным способом, обладают способностью селективно сорбировать 0 ионы меди, никеля, свинца, кобальта, кадмия и стронция из водных растворов, а уранил " ионы из сильно. кислых, Сорбцию ионитов проводили из 0,05 н. водных растворов указанных солей маарки 25

t1 и х.ч. . Для определения прочности полимерных комйлексов использовали по" тенциометрйческий метод Бьеррума, ос нованный на поддержании постоянной концентрации полимера путем титрования щелочью. Для этого 15 мл 0,01 м раствора полимера разбавляли водой и титровали О, 1 н раствором NaOH. При снятии кривой в присутствии металла к l5 мл 0,01 и раствора полимера при- З5 ливали 15 мл 0,05. н, раствора,соответ" ствующей соли, В процессе титрьвания измеряли значения рН на потенциомето

1 ре рН-340 при 20-22 и рассчитывали значение констант устойчивости ком- "0 плексов,которые приведены в таблице.

4 честве примера исследовалась сорбцйя иона 002" из азотнокислых сред

Il р и м е р 1, В трехгорлую колбу снабженную мешалкой и обратным холодильником загружают 50 г хлорметилированного полистирола ($ - О,. 32) с содержанием хлора не выше 10,03 растворенного в 1500 мл, диметилформамида (ДМФА). Реакционную смесь при перемешивании нагревают до 70 и приливают

1000 мл ДМФА, в котором растворено

80 r никотиновой кислоты, Реакцию про.водят в течение 5 ч. Затеи в реакционную смесь приливают 1100 мл РС1у с 5 г А1С1 в качестве катализатора.

По окончании процесса (3 ч) смесь охлаждают и полимер высаживают в серный эфир, Продукт реакции после окисления азотной кислотной растворяют в воде и пропускают через иониты для освобождения от непрореагировавших кислот, Полная обменная емкость (flOE) ионита =

= 5,4 мг-эквlг.

Пример 2,, 100 г хлорметилироьанного полистирола (- 0,44) растворяют в 3000 мл ДМФА, нагревают реакционную смесь до 80 и добавляют

160 r изоникотиновой кислоты растворенной в 200 мл ДМФА и реакцию ведут;: ,по примеру 1. Смесь выдерживают: при 80 С в течение 4 ч, приливают

2200 мл РС1 с .10 г А1С1, flOE = = 5,8 мг-эквlг.

Пример 3. 150 г хлорметилированного полистирола (y - 0,66) растворяют в 5000 мл ДМФА нагревают до

60 С и добавляют 240 г пиколиновой кислоты, растворенной в 2500 мл .ДМФА, и процесс проводят по примеру .1, Смесь выдерживают в течение 5 ч, приливают

3000 мл РС1 с 1,5 г А1С1, ПОЕ =

= 4,9 мг-экв/г.

Пример 4, 200 r хлорметилированного полистирола (g- 0,32) растворяют в 6000 мл ДМФА нагревают до 90 и добавляют 14 г 4-цианпиридина в

4000 мл ДМФА. Реакционную смесь при нагревании выдерживают в течение 3 ч, приливают 4000 мл РС1 с 2,0 г А1С1

ПОЕ = 3,8 мг-экв/г.

Амфотерные растворимые иониты, содержащие группы кислот фосфора и различных азотсодержащих оснований, представляют собой большой интерес как смолы с высокой комплексообразующей способностью и специфической селективностью, Благодаря высокой селективнос677425

Редактор М Ленина Техред А. Кравчук

Корректор И. Эрдейи

»»»»

Заказ 1312 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при .ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 т и предложенные иониты могут быть использованы для очистки сточных вод при переработке урановых руд. В гидрометаллургии для выделения ионов меди 5 икеля, свинца, кобальта, кадмия, тронция и платины, в медицине для ускорения выведения из организма радиоактивных изотопов, в теплотехнйке в .. качестве средств, предотвращаацих отложение труднорастворимых солеи, искусственных структурообразователей почв и для дРугих целей народного хо. зяйства. (