Способ получения водорастворимых окислительно восстановительных полимеров

(51)М. К.1. С 08 Е 8/00 С 08 1 5/20 Гасударственный камнтет до делам изобретений н аткрытнй(53) УДК 611.183. .123(088.8) Дата опубликования описании 18,12,80(72) Авторы изобретени П. А, Матусевич и Ю, Г. Бмельянов Белорусский ордена Трудового Красного Знаменагосударственный университет им. В. И, Ленина( 54) СПОСОБ ПОЛ УЧЕ Н ИЯ ВОДОРАСТБОРИМ ЫХ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ1Изобретение относится к технологииполучения рецокс-полимеров, конкретно к получению водорастворимых окислительно-восстановительных полимеров и может быть использовано в катали зе, в технологии водоподготовки5 и т. д: Оптимальными в технологическом отношении способами получения редоксполимеров являются химические превра 1 О щения полимеров с ввецением в них редокс-, в частности хинон-гидрохинонные группировок. 15Известен способ получения окислитЕльно-восстановительных полимеров путем взаимодействия аминополимера с хиноном или галоидхиноном, по которому для получения электронообменников исполь Ого зуют аминополистирол. Обработку моцифицирующим агентом ведут в среде органического растворителя при 80 С 1 1).о Однако конечные продукты не растворимы в воде, их максимальная редокс-емкость около 2,5 мг-экв/г.Известен также способ получения растворимых окислительно-восстановитель-. ных полимеров путем взаимодействия хлорметлированного, пзлистирола с хиноном и гидрохиноном 2;Однако для прецотвращения сшивки модификацию проводят при большом разбавлении при 20-80 С, при этом выходФрецокс-полимера не превышает 18-50%,Цель изобретения - увеличение вь 1 хода воцорастворимых окислительно-восстановительных полимеров и упрощение технологии.Для достижения поставленной цели воцорастворимые аминополимеры подвергают взаимодействию с 4,5-диметокси- -1,2-бензохиноном нри 20-25 С.ОБ качестве аминополимеров, растворимых в водной среде, предпочтительно испол ьзуют аминоцезоксицекстран, казеин, альбум, поливпниламин и частично гидролизованный поли- Я-винилпирролидон.-Я- лН О О0ВН 0 О Я 1 ч +СН ОНз ьоь5В качестве растворителя используется вода, Зля уцаления низкомолекулярных продуктов и не вошедших в реакциюисхоцных веществ реакционную смесь ди 10ализируют против тока воцы. Выделяютмодифицированный полимер путем высаждения его метанолом из водных растворов или с помощью лиофильной сушки.Для опрецеления содержания хинонныхгрупп в модифицированных полимерах определяют их редокс-емкость путем потенниометрического титрования, итрантом.1служит раствор Т 1 (504) в 28 НВО 4,Наличие хинонных групп в составе2 Омодифицированных полимеров подтвержцено спектральными метоцами.П р и м е р 1. 5,00 г аминодезоксидекстрана, содержащего 2,33% азота,растворяют в.200 мл 0,01 н.растворайаОН, помещают в термостат при 20 Сои перемешивают в течение 20 мин, затем к раствору добавляют 8,50 г4,5-диметокси,2-бензохинона и реакционную смесь перемешивают в течение3010 ч. Не вошедший в реакцию 4,5-диметокси,2-бензохинон отделяют центрифугированием, а раствор полимера циализуют в течение 2 сут против токаводы, После циализа раствор полимерапри непрерывном перемешивании выливают в 1,5 л метилового спирта. Выпавший осадок отделяют и сушат под вакуумом при 40 С,Модифицированный полимер представляет собой темно-красный порошок, хоЮрошо растворимый в воде. Рецокс-емкость его 1,95 мг-экв/г. Выход 4,32 г,что составляет 75% от взятого в реакциюисходного полимера.П р и м е р 2.5,00 г казеина растворяют в 200 мл О, 1 н.раствора ЯаОН,опомещают в термостат при 20 С и перемешивают в течение 20 мин, Затем краствору добавляют 4,40 г 4,5-диметокси,2-бензохинона и продолжают перемешивание еще в течение 10 ч. Отцеление не вошедших в реакцию веществпроводят как в прецыцущем примере. Полимер выделяют с помощью лиофильнойсушки, Выход 4,17 г. Моцифицированный 55казеин - порошок темно-красного цветас рецокс-емкостью 0,92 мгэкв/г, хорошо растворимый в щелочных растворах,4П р и м е р 3, 0,50 г альбумина сыворотки бычьей крови марки "А" растворяют в 25 мл буферного раствора (рН 9), помещают в термостат при 20 С и перемешивают в течение 20 лшн.оЗатем к раствору добавляют 0,55 г 4,5-диметокси,2-бензохинона и перемешивают реакционную смесь в течение 10 ч. Дальнейшую обработку ведут как в примере 2, Модифицированный альбуминпорошок темно-красного цвета, хорошо растворимый в воде. Редокс-емкость полимера 1,31 мг-экв/г. Выход 0,48 г.П р и м е р 4. 5,00 г поливиниламина растворяют в 50 мл 0,5 н,раствора )1 аОН, помешают в термостат при 20 С и перемешивают в течение 20 мин.оК раствору добавляют 1,65 г 4,5-диметокси, 2-бензохинона, перемешивают реакционную смесь в течение 5 ч и диализуют. Модифицированный полимер выделяют с помощью лиофильной сушки. Модифицированный пол ивиниламин представляет собой порошок коричневого цвета, хорошо растворимый в щелочных растворах, Редокс-емкость 3,1 мг-экв/г. Выход 4,42 г.П р и м е р 5, 5,00 поли-Я-винилпирролидона, содержащего 35 мол.% звеньев поли- М-винил--аминомасляной кислоты, растворяют в 200 мл 0,1 и. раствора НаОН. К раствору добавляют 8,30 г 4,5-циметокси,2-бензохинона и перемешивают даннуюсмесь в течение 25 ч. Непрореагировавший твердый 4,5-циметокси,2-бензохинон отделяют на центрифуге, и раствор поцвергают диализу против тока воды в течение 2 сут, Модифицированный поли- М- -винилпирролидон представляет собой порошок коричневого цвета, хорошо растворимый в воде. Редокс-емкость полимера 1,67 мг-экв/г, выход 4,02 г.Предложенный способ позволяет полуОчать в одну стацию при 20-25 С из доступных синтетических и,природных полимеров воцорастворимые окислительно-восстановительные полимеры с выходом 70- 80%. формуле изобретения 1, Способ получения воцорастворимых окислительно-восстановительных полимеров путем взаимодействия полимера с хиноном, о т л и ч а ю ш и й с я тем, чтос целью увеличения выхоца окислительно-восстановительных полимеров и уп.78рощения технологии их получения, и качестве полимера используют водорастворимые аминополимеры, в качестве хинонаиспользуют 4,5-диметокси, 2-бензохинон и взаимодействие осуществляют при20-25 С,2.Способпоп. 1, отличающ и й с я тем, что водорастворимыеаминополимеры выбирают из группы,включающей аминодезоксидекстран, казеин, альбумин, поливиниламин, частич 7415 6но гидролизованный поди- К-винилпррролидон.Источники информация, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 488831, кл. С 08 3 5/20, 1973.2, Мухитдинова Б, А, и Ергожин Е. Е. Окислительно-еосстановительные полке меры. Сб. Мономеры и полимеры.Алма-Ата,Хаука, 1973, с, 16 (прототип).Составитель В. МкртычанРедактор О, Колесникова Техред Н, Ковалева Корректор И. МускаЗаказ 8271/23 Тираж 549 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4