Способ получения растворимых анионитов

(46) (71) АН К (72) Б.Т. и Г.А (53) (56) У 76 Менлигазие 90 Ю%3 ввай инемкость о 0,1 н ра 11, 0 ел о М емкость о 280 м ванадия контакт и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТДО ИЩ РРУР 11 РР д ОТ 1.1 РУРщ,ПРИ ГКНТ СССР 011 ЙОАНИБ ИЗОБ Н АВ 7 СР("НОМЪ СВЯДЕТЕЛЬГГ 3371573/0504.01,8223,02,92. Бюл. й 7Институт химических наукзахской ССРЕ.Г. Ергожин, Е,Ж,Абильсеитов, А.Ю, ДадабаевТрушин678.675(088.8)Авторское свидетельство СССР156, кл. С 08 С 59/10, 1980,вторское свидетельство СССР607, кл, С 08 С 59/10, 1980. Изобретение относится к.получению растворимых полиэлектролитов с анионо обменными свойствами, которые могут быть использованы для сорбции и разделения цветных и редких металлов в гидрометаллургии, в качестве катализаторов химических реакций, в медицине и т.п.Известен способ получения анионитов взаимодействием ди- и триглицидиловых э 4 иров диоксибензолов и аминофенолов в среде органических растворителей при температуре 30-80 С в тео чение 25-60 мин. Образующийся гель отверждают при 70-100"С при 8, 12, 24 ч последовательно. Статическая обменная емкость полученных анионитов колеблется в пред лах 5,4 - 7,9 мг-экв/г, сорбционная способность по ионам чО в пределах 500 - 600 мг370/г сухого ионита.Йедостатками способа являются низкая сорбционная способность по ионам(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРИМЫХАНИОНИТОВ взаимодействием полиглицидных аминов с алифатическими диаминамив среде органических растворителей,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью улучшения сорбционных и кинетических:. свойств анионитов, полиглицидные амины предварительно обрабатывают алифатическими третичными .аминами, взятыми в количестве 0,51,0 моль на 1 моль полиглицидногоамина. ЧО необходимость ступенчатого от- .Зфверждения геля и большая продолжительность процесса отверждения,Наиболее близким к предложенномуявляется способ получения анионитоввзаимодействием полиглицидных аминов(ПГА). и алиатических диаминов (полиаминов) в среде органических растворителей. При этом полиглицидные амины конденсируют с ди- и полиаминами при комнатной температуре в течение15-20 мин, Полученный гель отверждают 2-4 ч при температуре 40-60 С в зависимости от природы исходных комп нентов. Статическая обменнаятезированных анионитовствору НС 1 колеблется в12,3 мг-экв/г, обменнаяионам молибдена от 230сухого ионита, по ионам800 до 1000 мг/г, времяП р и м е р 1. В трехгорлую колбу снабженную механической мешалкой, холодильником, термометром капелькой возронкой, загружают последовательно 163,2 г (0,2 моль) 507-ного раствора тетраглицидного бензидина в диметнлформамиде и 20,3 г (0,2 моль) триэтиламинасмесь интенсивно перемешивают в течение 10 мин и добавляют 185,6 г (0,8 моль) 503-ного раствора гексамет тилендиамина. Реакционную массу нагревают до 60 С и выдерживают прн данной температуре в течение 1,5 ч, Полученную однородную масеу трижды пере- осаждают в серном эфире для удаления непрореагировавших продуктов. Целевой 103602 нита с раствором молибдата нлн вана- дата натрия 24-48 ч.Недостатком данного способа является низкая сорбционная способность синтезируемых ионитов, а также дли-тельность процесса сорбции.Целью данного изобретения является улучшение сорбционных и кинети ческих свойств анионитов, 10Указанная целу, достигается тем, что в способе получения растворимьпс анионитов взаимодействием полиглицидных аминов с алифатическими диаминами в среде органических растворителей, полиглицидные амины предварительно обрабатывают алифатическими третич-ными аминаю, взятыми в количестве 0,5-1,0 моль на 1 моль полиглицидного амина. 20Взаимодействие полиглицидных аминов (1 моль) с алифатическими третич- ными аминами (0,5-1,0 моль) проводят при комнатной температуре в течение 10-20 мин в органическом растворите ле. Затем при интенсивном перемешивании добавляют раствор диамина (3 - 5 мэль), температуру. реакции повышают. до 40-60 С, выдерживают при дан- ной температуре 1,5-1,5 ч. Полученную ЗО однородную массу трижды переосаждали, в серном эфире для удаления непрореа-; гировавших продуктов. Целевой продукт сушили в вакууме при комнатной температуре. Предлагаемый способ позволяет синтезировать растворимые аниониты, обладающие сорбционной емкостью по ионам ванадия до 1700 мг 70/г, по ионам молибдена до 5,5 г Мо/г при продолжительности сорбции ( ь сорбции) 5 мин. 8продукт сушат при комнатной температуре в вакууме. Смолообразный продукт реакции хорошо растворим во многих органических растворителях (диметилформамид, диметилсульфоксид, ацетон, циклогексанон и т.п.), а также в растворах минеральных кислот, Статическая обменная емкость(СОЕ) по О, 1 н. раствору НС 1 из данных по-. тенциометрического титрования равна 4,5 мг-экв/г.Элементный состав, 7,:С Н Ивычислено: 67,21 10,74 14,70найдено; 66,84 10,78 14,65 Для сорбции ионов ванадия и молибдена используют 1 Х-ный раствор анионита в 0,1 н, растворе соляной кислоты, Сорбционную способность анионита определяют через 5 мин после контакта ионита с раствором ванадия или молибдена натрия,Сорбцию ионов ванадия проводят из. растворов ИаЧО (3 г 70/л) при рН= 1,40,а сорбцию ионов молибдена - из раствора Иа ИоО+ (10 г Ио/л) при рН =1,67;СОЕ ионита по ионам ванадия составляет 1710 мг 70/г, СОЕ по ионам молибдата - 4,5 г Г 1 о/г. П р и м е р 2. В реакционную колбу загружают 84,4 г (О, 1 моль) 507-ного раствора тетраглициднога диаминодифенилметана в ацетоне и 9,25 г (0,05 моль) трибутиламина, выдерживают при интенсивном перемешивании 20 мин добавляют 104,4 г (0,45 моль) 507-ного раствора гексаметилендиамина в ацетоне. Температуру реакции поднимают до 40 С, Смесь интенсивно перемешивают при данной температуре в течение 2,3 ч, Дальнейшую обработку, выделение целевого продукта и определение сорбционной способности ионита осуществляют в условиях примера 1.Элементный состав, 7С Н Бвычислено: 63,888 10,21 14,45 найдено: . 62,35 10,05 13,81 СОЕ по 0,1 н, раствору НС 1 - 5,5 мг-экв/г; СОЕ по ионам ванадия1300 мг ЧО/г; СОЕ по ионам молиб. - дена - 2,8 г Мо/г.П р и м е р 3. В трехгорлый реактор при интенсивном перемешивании за1036028 Сорбционные и кинетические характеристики известных и синтезированного ионитовМарки ионитов Сорбционна способност по ионам в надия, мг 70/г Сорбционнаяспособностпо ионаммолибдена,мг Мо/г Продолжительностьсорбции 400-450 ЭДЭПАВ308 3-5 суток 5-6 суток 280-400 2500 ПЭПА Ионит, синтез.по способу-прототипу 230 800-1000 24 ч Иониты, синтези-.рованные по предлагаемому способу 1300-1780 2800-5500 5 мин гружают 169,6 г (0,2 моль) 50%-ного раствора тетряглицидного диаминодифеннлоксйда в диметилформамиде и 10,1 г (0,1 моль) триэтиламина, выдерживаютв течение 15 мин и добавляют 92,8 г (0,4 моль) 50%-ного раствора гексаметилендиамина, Температуру синтеза поднимают до 50 ОС и выдерживают при ней 2 ч. Дальнейшую. обработку, выделение 1целевого продукта и определение сорбционной способности ионита осуществляют в условиях примера 1.Элементный состав, %:С Н И 5вычислено: 65,42 10,45 15,11найдено:6621 11,47 15,06 СОЕ по 0,1 н. раствору НС 1 5,8 мг-экв/г; СОЕ по ионам ванадия - 1780 мг 70/г; СОЕ по ионам молибдена - 5,5 г Мо/г.П р и м е р 4. В реактор: при интенсивном перемешивании загружают 176 г (0,2 моль) 50%-ного раствора 25 :тетраглицидного диаминодифенилсульфида в диметилсульфоксиде и 37,0 г (0,2 моль) трибутиламина, выдерживают в течение 10 мин, добавляют 123,3 г (0,7 моль) 50%-ного раствора тетраметилендиамина, поднимают температуру синтеза до 60 фС и заканчивают синтез" через 2 ч, Выделение анионита и оп-ределение его сорбционной способности проводят в условиях примера 1.Элементый состав, %:С Н Бвычислено: 64, 79 10, 35 14, 17 найдено: 63,27 10,56 14,29 СОЕ по 0,1 н. раствору НС 1 5,0 мг-экв/г; СОЕ по ионам ванадия - 1300 мг 7 О/г; СОЕ по ионам молибдена - 3,1 г Мо/г.6 орбционные и кинетические характеристики известных и получаемых по изобретению анионитов приведены в таблице,Из таблицы следует, что предлагаемый способ позволяет получать растворимые. аниониты, значительно превосходящие по еорбционным характеристикам известные промьппленные иониты. Способность синтезированных ионитов растворяться во многих органических растворителях (диметилформамид, диметилсульфоксиц, ацетон, циклогексан), а также в растворах минеральных кислот позволяют резко снизить продолжительность процесса сорбции.