Способ получения ионитов

(и) 469257 Сова Севетскнх Соцналнстнческнк Реснублнк(33) США Государственный квенте Совета Мнннстров ССВф 3) УДК 661.183.123.3(088,8) Опубликовано 30.04.75. БюллетеньДата опубликования описания 20.08.7 о делец нзобретенг н открытнй72) Автор изобретен Иностранец Роберт Вини Волкер(США) Иностранная фирма Ром энд Хаас Компаы(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕН ОНИТОВ алкарильные, аралкильные группы (например, метил, этил, пропил, гексил, фенил, бе- зил и др.) или К и К 1 образуют с атомом азота насыщенное гетероциклическое кольцо или иные аминогруппы (например, пирролидинил-, пиперидино-, морфолино-группы).Исходные аминосополимеры могут быть гелевого или макросетчатого типа, матрицы которых представляют собой сшитые сополпмеры мононенасыщенного и полиненасыщенного мономеров известных типов, как, например, сополимеры стирола илп эфира акриловой кислоты с дивинилбензолом и др. Количество сшивающего агента в сополимере 2 - 20 мол.%, предпочтительно 3 - 10 мол. %. Получают матричные сополимеры известным образом, например, суспензионной радикальной сополимеризацией в водном растворе с образованием сополимеров гелевого типа или суспензионной радикальной сополимеризацией в присутствии растворителя - осадителя с образованием макросетчатых сополимеров. Введение третичн меры проводят изв мер, галоидметили ского сополимера и нием вторичным а ем полимерного сш 3 - ХКК,(61) Зависимьш от патента Изобретение относится к области созданиясинтетических нонообменных смол, используе.мых в качестве сорбентов, комплексообразователей и для других целей,Известен способ получения ионитов, содержащих третичные аминоокисные группы, путем окисления структурированных сополимерон, содержащих третичные гетероциклические аминогруппы,Однако такой способ позволяет получать 10иониты с невысокой физической стабильностью, определяемой значительным изменением объема ионитов при переводе из однойионной формы в другую, а также с невысокой емкостью по полярным соединениям, 15С целью устранения указанных недостатков предлагается способ получения ионитов,согласно которому в качестве структурированных сополимеров используют сополимеры,содержащие третичные алифатические или 20негетероциклические ароматические аминогруппы,В качестве исходных аминосополимеров могут быть использованы полимеры общей формулы 25 где Кез - сополимерная структурированая матрица, К и К, - алкильные, арильны аминогрупп в сополиными методами, напрированием винилароматичепоследующим аминироватином или взаимодействиитого эфира с амином,469257 Г 1 редм ет изобретения 45 50 Составитель С, Васюков Корректор В. Брыксинн Редактор Н, Спиридонова Текред Г. Дворина Заказ 1958/7 Изд.1444 Тираж 496 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж.35, Раушскаи наб д. 4/5Сину овп, 2 Тппогрнфия, пр. В качестве исходных сополимеров могут быть использованы и поликонденсационные полимеры, как, например, продукт взаимодеиствия эпигалоидгидрина с полиалкиленполиамином и др,Перевод третичных аминогрупп в сополимерах в третичные аминоокисные гр)шы проводят действием окислителя, например, перекиси водорода, Степень конверсии регулируют изменением времени реакции, температурой, количеством перекиси водорода и другими параметрами. для достижения практически полной конверсии реакцию ведут -144 час при 25 - 30"С, используя около 3 моль перекиси водорода на 1 моль третичных ахьиногрупп, Условия окисления должны обеспечивать превращение от 5 до ьоО% аминогруьш в аминоокисные.Синтезированные аниониты, содержащие третичные аминоокисные группы, ооладают повышенной физической стаоильностью - они более стойки к растрескиванию после обработки в цикле кислота - щелочь.Синтезированные аниониты могут быть использованы в качестве адсорбентов для удаления полярных компонентов из неполярных соединений, например, для поглощения фенола или алифатических спиртов из органических растворителей, причем емкость аминоокисной смолы в 1,7 - 1,9 раза выше, чем для неконвертируемой смолы.П р и м е р 1. В однолигровую трехгорлую колбу, снабженную мешалкои, термометром ,и газоотводной трубкой, загружают 1 моль макросетчатой слабоосновной анионообменной смолы на основе сополимера стирала и дивинилбензола, содержащей третичные аминогруппы, 3 моль 30%-ной перекиси водорода и 150 мл деионизированной воды, Выделяющийся газ собирают. Образующуюся суспензию перемешивают при комнатной температуре в течение 6 дней. Температуру реакции поддерживают не выше 30 С. Затем смолу промывают деионизированной водой до отсутствия реакции на перекись водорода по 20%- ному раствору йодистого натрия, подкисленного уксусной кислотой, отфильтровывают и упаковывают во влажном состоянии. Степень конверсии - 100%, Смола имеет следующие характеристики: емкость слабоосновная 3,68 мг-экв/г, емкость сильноосновная 0,55 мг-экв/г, емкость анионообменная 4,23 мг-экв/г, содержание твердого вещества 10 15 20 25 30 35 40 434,6%; для исходной смолы соответственно;4,02; 0,21; 4,23 и 41,4.11 осле 4 циклов обработки 10%-ной уксусной кислотой и 4%-ным раствором гидроокиси натрия количество разрушенных гранул - 2,3%, для неконвертируемой смолы - 28 "/,.11 ри мер 2. В условиях примера 1 смешивают 100 г слабоосновной смолы гелевого типа на основе сшитого эфира акриловой кислоты, содержащей третичные аминогруппы, 120 г 30%-ной перекиси водорода и 150 мл деионизированной воды, и проводят реакцию при комнатной температуре в течение 3 дней.11 осле отмывки получаьот смолу с анионообменной емкостью 6 мг-экв/г и содержанием твердого вещества 32,4%,Для исходной смолы анионообменна емкость 6,13 мг экв/г, содержание твердого вещества 43,5%.Приме р 3, 150 г (0,5 моль, 33,5% твердого вещества) анионита - продукта конденсации эпихлоргидрина и триэтилентетрамина - и 11,3 г 10,1 моль) 30%-ной перекиси водорода загружают в реакционный сосуд, снабженный мешалкой, термометром и газо- отводной трубкой, соединенной с перевернутым градуированным цилиндром для изме. рения выделения кислорода, Температура медленно поднимается до 32"С, и затем смесь перемешивают в течение суток. Смолу про. мывают и отфильтровывают, Степень конвер. сии около 25%, Смола имеет следующие характеристики: емкость слабооснованная 10,39 мг-экв/г, емкость анионообменная 10,5 мг-экв/г, содержание твердого вещества 32,4%; соответственно для исходной смолы: 11,11; 0,10; 11,21 и 33,5%. Количество разрушенных гранул после 4-х циклов обработки 6%, для неконвертируемой смолы - 28%. Способ получения ионитов, содер)кащых третичные аминоокисные группы, путем окисления структурированных сополимеров, содержащих третичные аминогруппы, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения физической стабильности и емкости, в качестве структурированных сополимеров используют сополимеры, содержащие третичные алифатические или негетероциклические ароматиче. ские аминогруппы,