Способ получения алкилкарбоксиметиловых эфиров целлюлозы

Союз Сооетских Социалистических РослубликЗависимое от авт. свидетельства1384092/23-5) влено 11,Х 11.196 М. Кл. С 08 Ь 13/00 присоединением заявки ПриоритетОпубликовано 29.Ч.1973. Бюллете митет ло делам изобретений и открыт ори Сонете Министро СССРДК 661,728.892(088,8 Дата опубликовани исапия 22 111,1973 М, Тимохин,ерлис и Е ков Заявител ПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛКАРБОКСИМЕТИЛОВЬ ЭФИРОВ ЦЕЛЛЮЛОЗЫывает большое количество хлористого мети.а. С целью устра ков предложено 5 лозы в щелочно щим, затем карб при соотношени(в моль): 1:0,25 реакция карбокс 10 над реакцией ме фицирующих реа мейно.Согласно предложенному спосооу щелочнуюцеллюлозу обрабатывают алкнлирующнм ре агентом, например хлористым метилом, в количестве от 0,25 до 7,5 моль на 1 моль целлюлозы, в зависимости от требуемой степени замещения, при температуре 20 - 80 С в течение от 1,0 до 4 час, затем в полученную реак ционную массу вводят карбокснметилнрующий реагент, например натриевую соль монохлоруксусной кислоты в количестве 0,5 - 2,0 моль на 1 моль целлюлозы, в зависимости от требуемой степенями замещения, при температу ре 20 - 80 С в течение 0,5 - 1,5 час; или щелочную целлюлозу обрабатывают одновременно алкилирующим (хлористым алкилом или диалкилсульфатом) и карбоксиметилирующнм реагентами в количестве и прн температуре, 30 указанных выше, в течение 1 - 4 час. В завиАвторыизобретения М. В, Прокофь Изооретение касается получения смешанных алкилкарбоксиметиловых эфиров целлюлозыы.Известен способ получения метилкарбоксиалкилцеллюлозы в щелочной среде, заключающийся в том, что целлюлозу в виде листа обрабатывают избытком раствора монохлоруксусной кислоты или ее натриевой соли, затем избыток кислоты отжимают и далее лист обрабатывают в ванне раствором едкого натра, отжимают избыток щелочи, целлюлозный лист измельчают и помещают в автоклав, в котором полученную карбоксиметил целлюлозу подвергают метилированию при температуре 80 С в течение 8 - 14 час. Этот способ характеризуется высокими расходными коэффициентами реагентов при низкой степени замещения по метоксильным и карбоксиметильным группам. Так, при степени замещения 0,02 - 0,14 карбоксильных групп и 0,7 - 2,1 меток- сильных групп на глюкозный остаток расход реагентов целлюлоза: хлористый метил: монохлоруксусная кислота составляет (в моль): 1:7,25:0,31. Кроме того, полученный продукт по своим свойствам является практически .иодифнкацией метилцеллюлозы. При обработке целлюлозы карбоксиметилирующим реагентом и щелочью, образующийся в большом количестве гликолят натрия замедляет последующую реакцию метилирования и свянения отмеченных недостатпроводить обработку целлюй среде сначала алкнлируюоксиметилирующнм агентами и реагентов соответственно - 7,5:0,5 - 2,0. Учитывая, что иметилирования превалирует тилировання, загрузку этеригентов можно вести одновре384828 10 15 20 Г 1 р едм ет изобретения Составитель Т. Мартинская Текред Е. Борисова Корректор Е. Денисова Редактор Л. Ушакова Заказ 2299/4 Изд, Ме 679 Тираж 551 ПодписноеИНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, )К, Раушская наб., д. 4,5 Сапунова, 2 Типография, пр. симости от условий производства выбирается последовательная или одновременная обработка щелочной целлюлозы алкилирующчм и карбоксиметилирующим реагентами. Полученную алкилкарбоксиметилцеллюлозу подвергают последующей обработке известными способами.Предложенный способ позволяет получить различимые алкплкарбоксиметиловые эфиры целлюлозы, например метилкарбокспметилцеллюлозу, этилкарбоксиметилцеллюлозу, с различной степенью замещения по алкильным и карбоксиметильным группам при сравнительно низкой степени замещения (например, по 0,2 метоксильных и карбоксильных групп на глюкозный остаток), обладающие хорошей растворимостью в воде и в растворах щелочей и кислот. Способ позволяет сократить продолжительность процесса получения алкилкарбоксиметиловых эфиров целлюлозы, расход реагентов, а также значительно упростить технологический процесс. П р и м е р 1. 1 кг вискозной целлюлозы погружают в 20 л 18,5/о-ного раствора едкого натра, выдерживают ее в ванне 1 час, затем отжимают от избытка щелочи до веса 2,7 кг. После этого щелочную целлюлозу в течение 2 час измельчают в измельчителе типа ВернераПфлейдерера и подают в реактор (автоклав), где обрабатывают хлористым метилом в количестве 150 г и выдерживают 1,5 час при температуре около 50 С, Затем избыток хлористого метила удаляют из реактора (в процессе реакции было израсходовано 0,51 г, а использовано 0,34 моль хлористого метила на 1 моль целлюлозы), в реакционную массу вводят 350 г натриевой соли монохлоруксусной кислоты, что соответствует 0,5 моль на 1 моль целлюлозы, в течение 45 мин при температуре 17 - 21 С. Для нейтрализации избытка щелочи в реакционную массу подают 450 г бикарбоната натрия и перемешивают его 0,5 час при температуре 17 - 21 С. Далее массу выгружают в стационарную емкость, где она находится до окончания реакции карбоксиметилирования, Полученная метилкарбоксиметилцеллюлоза имеет степень замещения по метоксильным и карбоксиметильным группам 0,2 и 0,24 соответственного, растворимость в воде полная,25 30 35 40 45 50 П р и м е р 2, 1 кг целлюлозы мерсеризуют, как в примере 1, После метилирования реакционную смесь обрабатывают 160 мл 50%- ного раствора едкого натра, что соответствует 0,5 мо"ь па 1 моль целлюлозы, и 1000 г натри- евой соли монохлоруксусной кислоты, что соответствует 1,5 моль на 1 моль целлюлозы. После дозревания, как в примере 1, полученный продукт имеет степень замещения по метоксильным группам 0,2 и по карбоксиметильным 0,7, растворимость в воде полная.П р и м е р 3. 1 кг измельченной целлюлозы загружают в измельчитель Вернера-Пфлейдерера, куда вводят 3000 мл раствора едкого патра концентрацией 387 г/л. Мерсеризацшо проводят при 20 С в течение 2 час. После этого в аппарат вводят 650 г (0,93 моль на 1 моль целлюлозы) натриевой соли монохлоруксусной кислоты и 1450 г диметилсульфата (1,86 моль на 1 моль целлюлозы) . Реакционную смесь перемешивают при температуре 20 - 40 С в течение 2 час. При этом происходит одновременно реакция метилирования и карбоксиметилирования. Полученная метилкарбоксиметилцеллюлоза имеет степень замещения по метоксильным группам О,бб и по карбоксиметильным 0,35, растворимость в воде полная.П р и м е р 4. 1 кг целлюлозы мерсеризуют, как в примере 1. Затем щелочную целлюлозу обрабатывают в автоклаве 6,5 кг хлористого этила в течение 2 час при температуце 50 С. Далее в реакционную массу вводят 55 л едкого патра 50%-ной концентрации и 550 г натриевой соли монохлоруксусной кислоты. После дозревания этилкарбоксиметилцелл 1 олоза имеет степень замегцения 0,50 по этоксильным группам и 0,67 по карбоксиметильным, растворимость в воде полная. Способ получения алкилкарбоксиметиловых эфиров целлюлозы путем обработки целлюлозы в щелочной среде алкилирующим и карбоксиметилирующим агентами последовательно или одновременно, отличающийся тем, что, обработку проводят при соотношении реагентов в молях - целлюлоза: алкилирующий агент: карбоксиметилирующий агент 1:0,25 - 7,5: 0,5 - 2,0 соответственно,