Способ миграционной полимеризацииакриламида

Союз Советскии Социалмстнческид Республик(22) Заявлено 20,т 2 74(21) 2085945/2 л. С 08 У 2/62 ением заявкис при асударствеииыи комитетСовета Мииистров СССРоо делам изооретеиийи открытий(45) Дата опубликования описания 16 08,78,745,84(71) Заявитель Еубянский государственный универспте(54) СПОСОБ МИГРАЦИОННОЙ ПОХТИМЕРИЗАЦИИ А 1(РИЛАМИДА сится к способу миграии акриламидя, а также водорастворимого пой формулы Изобретение отн ционной йолимериза к способу получения ,ли- Я -аланина общ одствета синтез ОЙН,МяСясловиях полиме му в полиякрплане происходит.По предлага бу миграционнуюпроводят в инеррным нятрийаце-оследнего ому спос,полимериза ной атмоСф тиленом пр ИЛЯМ ю ре порошкообря ентрации и(- йнсн СН СО-), .Поли-,Ъ-алании может быть использованв качестве полупродукта в прсизвР-яланина - основного компоненавитамина ВВ известных способах миграционная поли-,меризация акриламида обычно осуществляет; ся в присутствии алкоголятов щелочных ищелочноземельных металлов (натрий, калий, 1 алитий, кальций), причем всегда получаетсяполидисперсная смесь водорастворимого инерастворимого в воде поли- Ь -аланина,что затрудняет применение его для целена:правленного гидролиза в Ь -аланин,20Миграционная полимеризация акрилямидав присутствии алкоголятов,кальция протека ет при концентрации катализатора не менее6% от веса мономера при 50-100 оС в те,чение 5-24 час и приводит к образованию 25высокоплавкого, нерастворимого и трудногидролизуемого поли- Ь -алянина.Целью изобретения является получениеводорастворимого поли -аланина, более пригодного для получения / -яляниня,Поставленная цель достигается примене, нием в качестве катализатора нятрийацети лена.При этом установлено, что в присутствии паранитрозодиметпл-анилина ( й -НДМА) в качестве ингибптора свободнорадикальныхпроцессов нятрийяцетилен сепективно поли-меюизует акрилямид по миграционному ме-ханизму с образованием водорастворимого-аланина по схеме509604 3О,3-2% от веса мономер при 80-95 оС в среде ароматических углеводородов и их производных ( и -ксидол м-ксилол, этидбензол, хдорбензол и др,) в течение 2-30 мин, Подимеризацию можно осуществдять в 5 массе или в растворе в отсутствии каких- либо специальных дооавок и сжатализато:роа, Концентрация ингибитора паранитрозо-диметиланилина 0,1-0,2%.Образующийся по предлагаемому способу 16 поли-Я -аланин выпадает в осадок, который легко отделяют от растворителя при 80 оС декантацией или с помощью сифона.При. этом вместе с растворителеи удаляет-, ся ингибитор й не вступивший в реакцию,-15 акридамид, что в значительной мере предотвращает загрязнение полимера. Отдеден-ный таким образом растворитель без допол.-.,. :нитедьной очистки от ингибитора и мономе-, ра можно снова использовать в последующихпроцессах подимеризации акриламида, что Ф Катализатор натрийацетилен в виде бе-лого или свето-серого порошка), легко поду-чают насыщением ацетиленом тонкодисперо-оного натрии при 100-3.05 С в ксилоде илианиэоле, или в другом органическом раст 1воритеде.Предлагаемый способ более селективенпо сравнению с известными и позволяетцеленаправленно получать водорастворимыйподи- Я -алании с молекулярйьм весом5-10 тыс., пригодный для.изготовления из ,него ф -аланина - важного компонентасинтеза витамина БзП р и м е р 1. В трехгорлую колбу, 40снабженную механической мешалкой и обрат 1ным холодильником, внося смес 3.,5 г,акриламида и 0,003 г п-НДМА 0,2% отвеса мономера) в 3,3 мл хлорбензола, Ре-,акционную смесь нагревают до 90-95 оС "фв атмосфере азота и затем вводят 0,03,1 г,.(О;75% от веса мономера) порошкообраэногоаатрийацетилена. Через 4-5 мин реакциязаканчивается, горячий хлорбензол сливают,1а в колбу вливают воду для растворения 5 Ообразовавшегося полимера. Далее водныйраствор полимера фильтруют, упаривают исушат при 50-60 С до постоянного веса.Выход поли- Я-аленина 1,5 г (100%),т. пл. 180-181 оС.Найдено, %; И 19,57; С 51,2;Н 7,13.(,н,он -),Вычислено: й 1 9,72; С 50,71; Н 7,02.69 позволяет практически полностью исключить потери мономера и ингибитора и, кроме того, в 2-3 раза снизить расход последнего в последующих операциях.Подученный полимер без дополнительной очистки можно применять для гидролиза его в Я-алании, что очень удобно и выгодно в технологическом отношении,Состав и строение полимера по элементарному анализу и ИК-спектрам, (1525-1540 см и 1635-1640 ) со., -1 ответствуют поли-,Ъ -аланину. Молекулярный вес его, определенный гель-хроматографией на сефадексе марки Я , в пределах 5-10 тыс, Полимер растворим в воде, муравьиной кислоте,.водном фенол", формамиде и др, При нагревании с 50%-ным водным раствором серной кислоты он количественно гидролизуется собразованием Я -аланина с т.;"пл. 193-195 оС. Пример 2, Процесс проводят по приме-,ру 1, но 1,5 г акриламида растворяют в 9 млхлорбензола, концентрация натрийацетиленатакже 0,75% от веса мономера. Реакциюзаканчивают через 4-5 мин. Выход полимера 1,125 г (75%), т. пл. 177-178 С.П р и м е р 3. Процесс проводят попримеру 1, 1,5 г акриламида и 0,003 гп-НДМА растворяют в 9 мл хлорбензолапри нагревании до 90-95 С и в полученныйраствор вводят 0,015 г (1% от веса мономера) натрийацетилена, Через 3-4 мин выход полимера составляет 1,5 г (100%),т, пл. 180-182 оС,П р и м е р 4, Полимериэациюакриламида проводят в неочищенном от примесеймономере и и-НДМА хлорбензоле, выделенном из опыта по примеру 2, Состав реакционной смеси и условия проведения процесса такие же, как в примере З.Реакция полимеризации заканчивается через 4-5 мин. Выходполи-Я-аланина с учетом мопомера,введенного с хдорбензолом, что в сумме составляет 1,875 г, достигает 88% (1,65 г),т, пл, 177-179 С. Слитый после реакциихлорбензол, снова применяют для полимеризации новой порции мономера,П р и м е р Б, Процесс проводят по примеру, 2, но при концентрации иатрийацетидена 0,0075 г (0,5% от веса мономера), Реакция заканчивается через 5-6 мин, При этом из 1,5 г акриламина образуется 0,72 г (48%) почимера, т. пл, 168-170 оС,509604 Составитель А,Переверзеваредактор З.Горбунова ТехредИ,Карандашова Корректор АЯзесова Изд. МЗД Тираж 630 Подписное1 НИИПИосударственного комитета Совета Министров СССРпо делам изооретений и открытийМосква, 113035, Раушская иаб., 4 Заказ 5962 филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектнай 4 П р и м е р 1, Попимеризацию акриламида жушествпяют в усювиях примера 2, но концентрацию натрийацетипена уменьшают до 00045 г (0,3% от веса мономера). Выход полимера через 15 мин 0,465 г к (31%), т. пл. 174-176 оС,П р и м е р 7. Попимеризацию акриаамида проводят в массе мономера. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой холодильником и барботером для азота, 10 вводят 1,5 г акриламина и 0003 г п-НДМА, смесь нагревают до 90-95 С и в расплав вводят 0,0075 г (0,5% от веса мономера) порошкообразного натрийацетиена, Реакция заканчивается через 2-3 мин 1 количественным преврашением мономера в полимер - 1,5 г (100%), т, пп, 179-182П р и м е р 8. Смесь 15 г акрипамцда и 0003 г и-НЧМА в 9 мп п-ксилопа нагревают при 90-95 С в атмосфере инерто Ю ного, газа и затем вводят 0,03 г (2%от веса мономера) нетрийацетилена, Через 20 мин образуется 1,".1 г полимера (выход 94%), т. пл. 168-170 С,П р и м е р 9. Опыт проводят в условиях примера 8, но в качесгве растворителя используют атилбензол, Реакцию заканчи-вают через 25 мин, Выход полимера 1,43 г(95%), т. пл. 170-172 С. формула изобретения1. Способ миграционной полимеризацииакрипамида поддействием катализатора иингибитора, о т л и ч а ю ш и й с .я тем,что, с целью получения водорастворимогополи- Я -аланина, пригодного для получения-аланина, в качестве катализатора ис- .пользуют натрийацетилен, а в качестветангибитора - паранитрозодиметиланилин,2. Способ по и. 1 о т л и ч а ю ш и йс я тем, что полимеризацию акриламидапроводят в массе или в среде ароматических углеводородов и их производных (коипопов, хлорбенэола, этилбензола н т, и.).3. Способ по пп, 1 и 2, о т л и ч аю ш и й с я тем, что полимериэацию проЮ оводят при 80-85 С, концентрации натрий-"ацотипена 0,3-2% и времени реакции2-30 мин,