Способ получения анионитов

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 8 г 8/323 41/14 С 08 Г 212/1 1: 08 1 5/20,не ам ачестве полимерно ицы и ивин ем с можетенной наи огра роводятв (такие ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Институт химических наук АН Казахской ССР(56) Патент",СНА Н 2725361,кл, 260-2.1, опублик, 1955,Патент Великобритании Г 1050207,кл, СЗР, опублик, 1966,Изобретение относится к синтезу высокопроницаемых полифункциональныханионитов, которые могут найти примение для выделения и очистки антибиотиков, ферментов, алкалоидов, сорбции,концентрирования и разделения металлов в гидрометаллургии,Известен способ получения анионитов путем аминирования галогенметилированных сополимеров моно- и дивинильных соединений алкилзамещенными диамипользован сополимер стиралабензола (ДВБ), которая в луцчае в результате модификациистать макропористой с органибухаемостью, а следовательнониченной проницаемостью,Кроме того, аминированиепри температуре кипения амин(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИОНИТОВпутем аминирования галогенметилированных сополимеров стирола с дивинильными,мономерами, о т л и ц а ю щ и й с ятем, что, с целью получения высокопроницаемых полифункциональных аниониов с повышенной селективностью иулучшенными кинетическими характеристиками, в качестве исходных сополимеров используют галогенметилированныесополимеры стирола с длинноцепными диенами и аминирование осуществляютИ,И -диметилпропандиамином или И-метилпропандиамином,амины кипятят при 120-140 С) в тецение 2 ч в случае И,И -тетраметилэтилендиамина и 8 ч в случае диметиламиноэтилтриметиламмониевого йодида, После аминирования и дистилляции в обоихслучаях пропускают под давлением35 мм рт,ст, при 45 С хлористый метилен в течение 4 ц, что усложняет весьпроцесс синтеза ионитов, Общая про"Реевадолжительность синтеза таких ионитов6-12 ч,Известен также способ полуЧенияанионитов путем аминирования этилендиамином или пропилендиамином хлормети.1 ированных сополимеров стирола с диви;нилбензолом,Для этого способа характерны про 1должительность синтеза (Вц); сравнительно низкая обменная емкость получаемых анионитов, неспособность образовывать комплексные соединения с ио 3 653891нами металлов, что связано с отсутствием комплексообразующих свойств уФункциональных групп этих ионитов, атакже низкой проницаемостью полимерной матрицы.Цель изобретения. - получение высокопроницаемых полифункциональных анионитов с повышенной селективностью иулучшенными кинетическими характеристиками,Поставленная цель достигается тем,что в качестве исходных сополимеровприменяют галогенметилированные сополимеры стирола с длинноцепными диенами, ионогенные группы вводят аминированием указанных сополимеров И,И -ди-.метИлпропандиамином или И-метилпропандиамином, Аминогруппы И,И -диметили М-метилпропандиамина разделены тремя метиленовыми группами, что снижаетэффект сопряжения, в результате чегоусиливается их способность к донорноакцепторному взаимодействию с сорбич25руемыми ионами с реализациеи как ионной, так и координационной связи. Высокая проницаемость исходных галогенметилированных сополимеров позволяетпровести реакцию аминирования за1,5-2,0 ч,30Синтезированные аниониты отличаются достаточно высокой химической итермической стойкостью, Химическуюстойкость ионитов исследовали, действуя 5 н, растворами Н ЯО или ИаОН 35при 100 С в течение 30 мин, а также103-ным раствором НОз при комнатной-.температуре в течение 48 ч, Потери обменной емкости анионитов после контакта с раствором кислоты не превышают 3,73, а с раствором щелочи 423,Перекись водорода снижает обменную емкость ионита на 213,П р и м е р 1, В реактор загружают.10 г хлорметилированного сополимерастирола с 83 диизопропенилпроизвоцныхдифенилоксида или дифенилметана и30 мл диоксана. После набухания сополимера в течение 2 ч в реактор добавляют 50 мл И,И -диметилпропандиаминаи при перемешивании смесь нагревают до100 С в течение 1,5 ч, После охлаждения до комнатной температуры анионитотделяют фильтрованием, промывают дистиллированной водой, обрабатывают54-ным раствором ИаОН и отмывают дис,тиллированной. водой до нейтральной реакции Фильтрата, Содержание азота вполимере составляет 10,993, обменнаяемкость по 0,1 н, раствору НС 16,8 мг. экв/г, коэффициент набуханияв воде равен 2,3,П р и м е р 2. В реактор загружают.10 г хлорметилированного сополимерастирола с 8 диизопропенилпроизводныхдифенилоксида или дифенилметана и30 мл диоксана, После набухания втечение 2 ч в реактор добавляют 50 млМ-метилпропандиамина и при перемешиовании нагревают до 100 С в течение1,5 ч, После охлаждения до комнатнойтемпературы анионит отделяют Фильтрованием, промывают дистиллированнойводой, обрабатывают 53-ным растворомИаОН и отмывают дистиллированной водойдо нейтральной реакции промывных вод,Содержание азота в полимере составляет11,3 М, обменная емкость по 0,1 н,раствору НС 1 6,66 мг, экв/г, коэффициент набухания в воде равен 2.2,Аналогично примерам 1 и 2 проводятреакцию аминирования галогенметилированных сополимеров стирола с диизопропенилпроизводными дифенила, дифенилсульфида или дифенилсульфона; галогенметилированных сополимеров стиролас И,К-алкилендиметакриламидом с1бис-(и-винилфенил) алканами, с И,И -арилендиметакриламидами диметакриловыхэфиров диоксидифенилсульфоксида, диоксидифенилсульфона, гидрохинона, диоксидифенилпропана или диоксидифенилметана,Физико-химические ха ра ктеристи кисинтезированных ионитов приведены втаблице,Как видно из данных, приведенных втаблице, продолжительность аминирования в предлагаемом способе составляет1,5 ч. Синтезированные аниониты способны сорбировать ионы никеля и кобальта с достаточно высокой емкостью (до3,5 мг: экв/г). Сорбцию этих ионов проводили из 0,05 н. растворов сернокислого никеля или кобальта в статических условиях при комнатной температуре, Следует отметить, что предлагаемые полифункциональные аниониты характеризуются высокой емкостью по ионамметаллов при низких степенях набуха- мил,653891 Е, м со" СОЕмг,экв/г СОЕ мг. эк Анио"нит ость щщ щМао 7,8 6,8 3,3 3,3 2,3 79,0 96,3 95,88 1 6 53 4 ЗуЗ 22 78 8 96,4 95,мецанне: СОЕ рассчитана по содержанию азота, СОЕ опоеделена из кривыпотенциометрического титрования, ДИПДА - анионит на основе В,Н- диметилпропандиамина, ИПДА - на основе Я-метилпропандиамина,Техред А,Кравчук Корректор И. Зрдей актор ен Заказ 1312ВНИИПИ Государ изо РПРоизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,Продолжительностьаминирования, ц Тираж венного комитета п 113035, Москва, ЖПодписноетениям и открытиям приская наб., д. 4/5