Способ получения катионитов

"го и и 1-А н"И"еИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Сециалистических Республик(61) Дополвивельное к (22) 3 аявлкс 06.12.76 8 Г 230/О 08 Р 8/40 08 Л 5/20 1) М.К 1) 2427934/23 присоединением заявк сударственный комитет(088.8) СССРпп делам изобретений ано 3(43) Опубли (45) Дата оп ликов Ю. А. Лейкин, Т. А. Черкасова, А. И и М. А. Мещеряков ковский ордена Ленина и ордена Труд Знамени химико-технологический ин им. Д, И, Менделеева72) Авторы изобретения ин вого Краститут 1) Заявител СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТИОНИТОВ тих реакциях по ногостадиен, т родолжителен в Целью предла тся упрощение ионита и увелич еталлам. сти полу- нилсодерсравнению с аль ехнологичесеи тр о времени.гаемого изобрете технологии полу ение сродства к егиднои; удоемок, ия явля- ения ка- яжелым пионитов, Вокислот- карбонилстым фоспособа заключается в обраристого сополимера акролеиензола (ДВБ), содержащего собные альдегидные группы, трехвалентного фосфора при С 1 з с последующим гидроли фитами, фосфористой, фоскислотой) при 76 - 130 С в ч, Предпочтительно фосфороводить доступными соедиалентного фосфора, содержа- вязь, т. е, фосфористой 1 или той кислотой, использование чает стадию гидролиза хлорывку продуктов гидролиза исключает использование дерогостоящих диалкилфосфонению с наиболее распростдом получения фосфорсодеритов путем фосфорнлироваатических сополимеров смеС 4 предлагаемый способ исСущность сботке макропо на и дивинилб реакционноспо соединениями нагревании (Р зом, алиилфос форноватистой течение,10 - 15 рилирование п нениями трехв щими Р - Н с фосфорноватискоторых исклю ангидрида, отм РС а также фицитных и до ритов. По срав раненным мето жащих катион ния виниларом сью РС 1, и А 1 и дивинилРС 1 з с поному спосополимер К) - С - Г,15.Изобретение относится к облачения катионитов на основе карбожащих полимеров.Известны способы получения к. содержащих а-гидроксифосфонные группы фосфорилированиемсодержащих полимеров треххлорифором.Сополимер метилвинилкетонабензола (ДВБ) обрабатываютследующим гидролизом 111.Наиболее близок к заявленсобу, заключающийся в том, чтокетона общей формулы СНз=С( где К - углеводородный радикал и К=Н, СНи поливинилиденового соединения предварительно подвергаютнабуханию в дихлорэтане и обрабатывают РС 1 з (1 моль 20 РС 1 з . 1 моль сополимера) и ледяной СНзСООН (минимальное отношение СН,СООН к РС 1,=3 моль:1 моль) при 22 - 50 С в течение 25 - 67 ч. После чего продукт отделяют, промывают и подверга ют гидролизу водойр водяным паром или10% ИаОН 121.Этот способ основан на фосфорилировании полимеров, содержащих в своей структуре кетонную группу, менее активную в З 0 тд) 724528Ф ор мул а изобр етения1. Способ получения катионитов путем фосфорилирования полимеров с карбонильной группой соединениями трехвалентного фосфора, отличающийся тем, что, с целью увеличения сродства к тяжелым металлам, в качестве полимеров с карбонильной группой используют макропористые сополимеры акролеина и дивинилбензола и фосфорилирование проводят при 76 в 1 С в течение 10 15 ч.2, Способ по п. 1, отл и ч а ющийс я тем, что в качестве соединения трехвалентного фосфора используют фосфористую или фосфорноватистую кислоту, алкилфосфиты, треххлористый фосфор,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе: ключает длительную стадию отмывки А 1 С 1 Зи продуктов его гидролиза,Пример 1. 10 г макррпористого сополимера акролеина с 15% ДВБ, порообразователь синтин. помещают втрехгорлую 5колбу, вводят 39,2 г (0,285 моль) РС 1, и37,8 г (0,283 моль) А 1 С 1 э, нагревают до кипения смеси 76 - 78 С и выдерживают приэтой температуре в течение 10 ч, Реакционную смесь охлаждают, отделяют от жидких 1 Опродуктов фильтрованием, промывают нафильтре дибутиловым эфиром от непрореагировавших РС 1 и А 1 С 1,. Гидролизуют на.греванием в 50 мл дистиллированной водыв течение 4 ч, стандартизуют последовательно 2% ИаОН, водой, 3% НС 1, водой доотсутствия С 1 иона в элюате, Содержаниефосфора в,катионите 6,2% при степени превращения 0,4%.П р имер 2. 5 г (0,06 моль) макропо,ристого сополимера акролеина с 15% ДВБ,порообр азов атель син вин, об раб атывают втоке азота 23,3 г (0,14 моль) диизопропилфосфитом при 130 С в течение 15 ч. Конечный продукт экстрагируют изопропиловым спиртом до полного удаления непрореагировавших продуктов. Содержание фосфора в катионите 6,7% при степени превращения 0,35%.Пример 3. 3 г (0,037 моль) макропористого сополимера акролеина с 15% ДВБ,порообразователь синтии, обрабатывают втоке азота 22,64 г (0,188 моль) бутилфосфита при 130 С в течение 15 ч. Конечный продукт экстрагируют изобутиловым 35спиртом до полного удаления непрореагировавших продуктов. Содержание фосфорав катионите 8,88% при степени превращения 0,45%.Пример 4, 3 г (0,037 моль) макропористого сополимера акролеина с 15% ДВБ,порообразователь синтии, обрабатывают15,47 г (0,188 моль) фосфористой кислотыв токе азота при 130 С в течение 10 ч. Копечный продукт промывают водой, Содержанне фосфора в катионите 10,75% пристепени превращения 0,5 ЬП р имер 5. 3 г (0,037 моль) ма:кропористого сополимера акролеина с 15% ДВБ,порообразователь синтии, обрабатывают в 50токе азота 5,6 г (0,085 моль) фосфорноватистой кислоты при 130 С в течение 10 ч,Конечный продукт промывают водой. Содержание фосфора в катионите 17,17% при степени превращения 0,9%. 55Для сорбента, синтезированного по методике прототипа, емкость по ИаОН составляет 6,8 мэкв/г (пример 1), в то же времяемкость по уранилнитрату в 1 н, ННОЕ составляет 1/6 емкости ссрбента, предельный 60коэффициент распределения в 1 н. НИОравен 350%.Полученный катионит по сорбционнымхарактеристикам в несколько раз превышает таковые для катионитов с фосфорсо держащими группами на основе макропористого сополимера стирола и ДВБ, выпускаемых в настоящее время. Так для катионита СФ(содержащего группы Р(0) (ОН) на основе макропористого сополимера стирола и ДВБ) константа обмена в области концентраций уранилнитрата в 1 н. НХОз от 0,02 мг/мл до 1 мг/мл равна 220, а коэффициент распределения равен 7750. Для катионита СФ(содержащего группы Р(О) (ОН)Н, на основе макропористого сополимера стирола и ДВБ) константа обмена для той же области концентраний уранилнитрата равна 320, а коэффициент распределения 17000. В то же время для полученного катйонита на основе сополимера акролеина и ДВБ константа обмена для той же области концентраций уранилнитрата 500, а коэффициент распределения 22700, Т, е. константа обмена в области низких концентраций металла в 2 в 3 раза выше, чем для выпускаемых катионитов на основе сополимера стирола и ДВБ, а коэффициент распределения в 1,5 - 3 раза выше.Предлагаемый способ позволяет значительно увеличить степень превращения за счет реакционноспособных альдегидных группы полимера, упростить технологию получения фосфорсодержащих катионитов на основе карбонилсодержащих полимеров по сравнению с существующим методом.Кроме того, замена треххлористого фосфора более дешевым фосфорилирующим агентом (Н,РО НЗРО 2) позволит значительно уменьшить стоимость фосфорсодержащих катионитов, получаемых по предлагаемому методу в сравнении с катионитами, получаемыми фосфорилированием треххлористыя фосфором. Кроме этого, возрастают сорбционные характеристики за счет замены ароматических или алкилароматических фосфоновых групп на группы алифатических фосфоновых кислот.Составитель Г. РусскихРедактор Л. Герасимова Техред В, Серякова Корректор С, файнЗаказ 117/184 Изд.194 Тираж 569 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Тип. Харьк. фил, пред. Патент