Способ получения сульфатов целлюлозы

(9) 4(51) С 08 В 5/14 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕ"П.:ЛЬСТ(71) Научно-исследовательский институт Физико-химических проблем Белорусского государственного универси" тета им В.И. Ленина(56) 1. Патент ГДР У 13593, кл. С 08 В 5/00, опублик. 1978.2. Авторское свидетельство СССР 9 1094328, кл. С 08 В 5/14, 1982 (прототип).(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТОВЦЕЛЛЮЛОЗЫ, включающий обработку целлюлозы сульфатирующим агентом в смеси диметилформамида и четырехокисиазота, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью ускорения и упрощенияпроцесса, в качестве сульфатирующегоагента используют 0,2-4,0 мас.ч. сульФаминовокислого аммония на 1 мас.ч.целлюлозы.1150253 55 Изобретение относится к получению сульфатов целлюлозы, которые могут использоваться в качестве ионообменников, полиэлектролитов, носителей лекарственных веществ, загустителей 5 н других вспомогательных материалов.Известен способ получения сульфатов целлюлозы путем обработки растворенной в .системе И 04 (диметилформамид целлюлозы тионилхлоридом или 10 сульфурилхлоридом Я .Для этого способа характерны существенные недостатки: многостадийность процесса выделения синтезированных сульфатов (осаждение, рас творение в воде, нейтрализация раствором ИаОН, осаждение С 1 СОСН 3,промывка МеОН, сушка), высокая агрессивность и токсичность сульфатируюп 1 их реагентов ЯОС 12 и БОС 1, необ ходимость охлаждения реакционной среды в процессе сульфатирования.Недостатком этого способа является также значительная продолжительность процесса сульфатирования, составляю щая в отдельных случаях несколькочасов.Наиболее близким к предлагаемому является способ получения сульфатов целлюлозы обработкой диоксидом серы в диметилформамиде, в присутствии НО 0,2-5 ч с последующим выделением целевого продукта из раствора 121.Недостатками известного способа :являются длительность процесса и не 35 обходимость высаждения целевого продукта из раствора.Цель изобретения - ускорение и упрощение процесса.Поставленная цель достигается тем,4 что согласно способу получения сульфатов целлюлозы, включающему обработку целлюлозы сульфатирующим агентом в смеси диметилформамида и ЧО, в качестве сульфатирующего агента используют 0,2-4,0 мас.ч. сульфаминовокислого аммония на 1 мас.ч. целлюлозы,При такой обработке конечный продукт выделяется из реакционной среды в виде пористого осадка, что позволя. ет исключить из технологии процесса стадию осаждения .сульфатов целлюлозы. Сульфаминовокислый аммоний представляет собой нейтральное солевое соединение, неопасное в обращении,Сульфаминовокислый аммоний вводится в реакционную смесь в количестве 0,2-3,0 мас.ч. на 1,0 мас.ч. целлюлозы. Образовавшаяся аммониевая сольсульфата целлюлозы отделяется от реакционной смеси через 1 - 10 мин посленачала реакции. Полученный сульфатцеллюлозы промывают смесью ацетонас водой, затем чистым ацетоном и сушат на воздухе. Степень замещения(С,З) гидроксильных групп на сульфатные в полученных сульфатах целлю"лозы составляет О, 17-1,68 в зависимости от количества добавляемого сульфаминовокислого аммония, Продукты сС,З.меньше 0,36 сильно набухают в воде, с С.З. 0,36-1,68 полностью растворимы в воде с образованием вязких растворов, из которых можно получатьпрозрачные пленки.Строение полученных производныхцеллюлозы подтверждается даннымиИК-спектроскопии. На ИК-спектрах при-.сутствуют полосы поглощения, характерные для амиониевых солей сернокислых эфиров: 3200 см(Б-Н),1430 см - 6(Б-Н) 1230 см - (8=0),810 см -4(8-0),П р и м е р 1. К 2,0 г сульфат-ной целлюлозы (СП=1200) приливаютсмесь 4,0 г ИО и 80 г диметилформамида и перемешивают до полученияпрозрачного раствора. К раствору добавляют при перемешивании 0,4 г сульфаминовокислого аммония (на 1 мас.ч.целлюлозы 0,2 мас.ч, сульфатирующегоагента). Образовавшийся через приблизительно 10 мин пористый осадок аммониевой соли сульфата целлюлозы отделяют от реакционной среды, промывают ацетоном с водой, затем чистым ацетоном и сушат на воздухе.Выход полимера 2,11 г, С,З гидроксильных групп на сульфатные О, 17. Полимер сильно набухает в воде. П р и м е р 2. Поступают аналогично примеру 1 с тем отличием, что количество добавляемого сульфаминовокислого аамония составляет 2,00 г(на 1 мас.ч. целлюлозы 1 мас.ч. сульФатирующего агента. Выход полимера2,27 г, С.З 0,36. Полученный сульфат целлюлозы полностью растворяется в воде с образованием прозрачных вязких растворов. П р и м е р 3. Пост"пают аналогично примеру 1 с тем отличием, что количество добавляемого сульф миновокислого аммония составляет 4,00 г (на 1 мас.ч. целлюлозы 2 мас.ч. сульСоставитель Т, ИартинскаяТехред И. Гергель КоРРектоР О.Вилак Редактор Т. Веселова Заказ 2048(19 Тираж 475 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 415Филиап ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1150 фатирующего агента). Выход полимера 2,36 г С.З, 0,46. Полимер полностью растворим в воде.П р и м е р 4. Поступают аналогично примеру 1 с тем отличием, что количество добавляемого сульфаминовокислого аммония составляет 8,00 г (на 1 мас.ч. целлюлозы 4 мас,ч. сульфатирующего агента), Выход полимера 3,64 г, С.З. 1,68. Полимер полностью 1 О растворяется в воде с образованием прозрачных растворов.П р и м е р 5. К 2,0 г сульфатной целлюлозы приливают смесь 4 г ИО, и 80 г диметилформамида и перемешивают до получения однородного раствора. К раствору при перемешивании добавляют 4,00 г сульфаминовокислого аммония. Через 1 мин после начала реакции образовавшийся пористый осадок отделяют от реакционной смеси на фильтре, промывают смесью ацетона с водой, затем чистым ацетоном и сушат на воздухе. Выход полимера 2,29 г 253 4С.З. 0,41. Полученная аммониевая соль сульфата целлюлозы полностью растворима в воде.П р и м е р 6.Поступают аналогично примеру 1 с тем отличием, что пористый осадок отделяют от реакционной смеси через 5 мин после начала реакции. Выход аммониевой соли сульфата целлюлозы 2,31 г, С.З. гидроксильных групп на сульфатные 043.Полученная аммониевая соль сульфата целлюлозы полностью растворима в воде.Таким образом, предлагаемый способ получения сульфатов целлюлозы отличается от известных более простой технологией процесса, так как он позволяет отказаться от использования агрессивных и опасных в обраще- нии сульфатирующих реагентов, исключить стадию осаждения целевых продуктов из реакционной среды и значительно сократить время проведе.ния процесса.