Способ получения анионитов

союз советснихсоциАлистичеснихРЕСПУБЛИН 2 ОБ ПОЛ вания ов сти т л и цел ью ойств вляют) (57) СП ЧЕНИЯ АНИОНИТОВ .алогенметилированола и дивинильныхч а ю щ и й с ялучшения физико"нионита, аминироминометилпиридимин оли ний ут ных со соедин тем, ч химиче вание ном. ихуще е мо астГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпО изОБРетениям и ОтнРытиямпРИ Гннт сссР(71) Институт химических наук АНзахской ССР(56) Авторское свидетельство СССУ 379586 у кл. С 08 Г 212/14 197Авторское свидетельство СССРИ 465406, кл. С 08 Г 8/32, 1973. Изобретение относится к синтезу высокопроницаемых анионитов с сильнои слабоосновными группами, которьгут найти применение для очисткисточных вод в гидрометаллургии для извлечения металлов, Соединения, содержащие поляризующиеся Группировки-И-,-МН 2, образуют устойчивые комплексы сионами металлов с цастично или полностью заполненными й-орбитами, такжекак платиновые металлы, медь, кадмийи. др,Известен способ получения анионитовпутем аминирования галогенметилированных сополимеров моно" и дивинильныхсоединений различными аминами, в цности цианпиридином.Известен также способ полученияанионитов путем аминирования галоидметилированных сополимеров стирола и дивинильных соединений 2"аминопириди"Однако из-за возникающего сопря-,я азота аминогруппы с гетероцикослабляется егоспособность.всту,8063 О 869(1)5 С 08 Р 212/36, С 08 Р 8 Пать в донорно-акцепторное взаимодействие с ионами металлов, вследствиечего анионит характеризуется невысокой обменной и сорбционной емкостью,целью улучшения физико-химических свойств анионитов предложен спо"соб получения анионитов, отличием которого от известного является использование в качестве аминирующего агента аминометилпиридина, Аминометилпиридин может быть 2,3- или 1"аминометилпиридином,Наличие одновременно в структуреионита цетвертичной аммонийной группы пиридиниевого основания -И- и-ИН-групп обусловливает его повышенную селективность к ионам некоторыхметаллов.В предлагаемом способе реакциявзаимодействия хлорметилированногосополимера стирола с длинноцепнымидиенами и 2,3- или 1-аминометилпиридином протекает в более мягких условиях,не выше 100 С, при продолжительности3 630869 3-6 ч; Взаимодействие осуществляетсяпо азоту гетероцикла, в результате чего происходит его кватернизация, Аминогруппа отделена от гетероцикла мети 5 леновой, что обусловливает большую ее подвижность, Эффект сопряжения отсутствует, в результате чего азот аминогруппы сохраняет свободную пару электронов, способную образовывать коорди национные связи. В процессах сорбции наблюдается как эквивалентный обмен, так и комплексообразование, что обусловливает повышению селективность сор,бента, Аминогруппа может быть исполь зована в последующих превращениях,Синтезированные аниониты отличаются достаточно высокой химической и термической стойкостью, Потери обменной емкости анионитов на основе хлор метилированных сополимеров стирола с 4.,4 -диизопропенилдифенилметаномбили 4,4 -диизопропенилдифенилоксидом и аминометилпиридина при 24 ч контакте с 5 н, раствором азотной кислоты составляет 10-203, при кипячении с 5 н,раствором серной кислоты или 5 н,раствором ИаОН в течение 1 ч 3-53,Статическая. обменная емкость по З 001 н, раствору НС 1 достигает 7,68,0 мг-экв/г против 6,5-7 мг-экв/г,по 01 н,раствору ИаС 1 2,0-2,5 мг-экв/гпротив 0,02 мг-экв/г по сравнению сизвестным анионитом, Повышенная проницаемость предлагаемых ионитов способствует полной реализации ионогенных групп в реакциях обмена, Например, при суммарной концентрации никеля и кобальта в растворе, равной 402,5 мг.-экв/л, сорбируется около180 мг/г, затем никель элюируетсяслабыми растворами соляной кислоты,акобальт - концентрированными, Константы стойкости их комплексов, определенные из индивидуальных растворов01 н, концентрации, составляют соответственно по кобальту, кадмию, никелю 5,4 10 з, 5,7 - 108, 6 1 О,П р и м е р 1, В реактор загружают 5010 г хлорметилированного сополимерастирала с 4,4 -диизопропенилдифенилметаном или 4,4-диизопропенилдифенилоксидом и 30 мл диоксана, После набухания сополимера в течение 2 ч в реактор добавляют 50 мл аминометилпири 1 ина и при перемешивании нагревают . до 100"С в течение 6 ч, После охлаждения до комнатной температуры анионит отделяют фильтрованием, промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции Фильтрата. Отмытый анионит высушивают до постоянного веса при 70+ +5 ОС, Содержание азота в полимере составляет 10,6/, обменная емкость по 01 н. раствору НС 1 7,58 мг-экв/г, коэффициент набухания в воде равен 4, Аналогично проводят реакцию с бромили йодметилированными сополимерами стирола и диизопропенилбензола,П р и м е р 2, В реактор загружают 10 г хлорметилированного сополимера стирола с гексаметилендиметакриламидом и 50 мл диоксана. После иабухания сополимера в течение 30 мин в реактор добавляют 50 мл, аминометилпиридина и при перемешивании нагревают до 80 С в течение 4 ч. После охлаждения до ком" натной температуры анионит отделяют Фильтрованием, промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции фильтрата, Отмытый анионит высушивают до постоянного веса при 70+5 С, Содержание азота в полимере составляет 11,23, обменная емкость по 0,1 н, раствору НС 1 8,0 мг-экв/г, коэффициент набухания в воде равен 4,5,П р и м е р 3, В реактор загружают 10 г хлорметилированного сополимера стирала с дивинилбензолом и 30 мл диоксана, После набухания сополимера в течение 12 ч в реактор добавляют 50 мл аминометилпиридина и при перемешивании нагревают в течение 10 ч до 100 С, После охлаждения до комнатной температуры анионит отделяют фильтрованием. После охлаждения до комнатной темпера,туры анионит отделяют фильтрованием,промывают дистиллированной водой донейтральной реакции фильтратов, Отмытый анионит сушат до постоянного весапри 70+5 С. Содержание азота по О,1 н,раствору НС 1 3,5 мг-экв/г, коэффициент набухания в воде равен 2, 0