Способ получения ацетонитрата целлюлозы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 01) 4 С 08 В 5/00 7 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОП Кд 45 Красного Знахимических продалие,-Ш.Алек целлюлозы иих основе.89. ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ордена Трудовогомени институт нефтецессов им, Ю.Г.Маме(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТОНИТРАТА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ(57) Изобретение относится к способу получения смешанных слокных эфиров целлюлозы, в частности ацетонитрата целлюлозы, применяемого для производства пластмасс, ионообменных материалов, лаков, пленок и волокон, Изобретение позволяет повысить качество получаемого ацетонитрата целлюлозы за счет того, что ацетат целлюлозы предварительно растворяют в смеси ледяной уксусной кислоты и уксусного ангидрида при соотношении компонентов смеси 1:0,12-4,0 при 5-35 С, аобработку проводят 56-963-ной азотной кислотой при соотношении ацетата целлюлозы и азотной кислоты 1;1-2,5.2 табл.Ф 12Изобретение относится к способам получения смешанных сложных эфиров целлюлозы, в частности ацетонитрата целлюлозы, применяемого для производства пластмасс, ионообменных материалов, лаков, пленок и волокон.Целью изобретения является повышениекачества целевого процукта.П р и м е р 1. 20 мас.ч, ацетата целлюлозы влажностью 57, содержанием ацетатных групп 29,47, характеристической вязкостью 1,39 помещают в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой для введения азвтной кислоты, термометром, и раст. воряют в смеси 125 мас,ч. ледяной уксусной кислоты и 125 мас.ч, уксусного ангидрида (1:1), Устанавливаюто температуру реакционной среды 10 С и затем при энергичном перемешивании начинают вводить 20 мас,ч., 96/-ной азотной кислоты в течение 1 ч, Скорость введения 20,0 мас.ч/ч, После подачи азотной кислоты при соотношении ацетата целлюлозы и азотной кислоты 1:1 реакционную смесь перемешивают еще 2 ч. Установленную температуру поддерживают на протяжении всей реакции, Ацетонитрат целл 1 олоэы выделяют из реакционной смеси высаждением в воду. Высажденный ацетонитрат целлюлозы отделяют, промывают водой и сушат.1Выход ацетонитрата целлюлозы 19,5 мас.ч, Содержание связанного азота 10,07, ацетатных групп 29,4%, характеристическая вязкость 128,П р и м е р 2, 20 масч,. ацетата целлюлозы влажностью 5 Х, содержанием ацетатных групп 407, характеристической вязкостью 1,4 помещают в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой для введения азотной кислоты, термометром, и растворяют в смеси 175 мас.ч, ледяной уксусной кислоты и 75 мас,ч. уксусного ангидрида (1."0,4), Устанавливают температуру реакционной средыо5 С и затем при энергичном перемешивании начинают вводить 25 мас,ч.85,57.-ной азотной кислоты в течение 1, 5 ч. Скорость введения 16,6 мас. ч. /ч. соотношение ацетата целлюлозы и азотной кислоты 1 ф 1 25, После подачи азотной кислоты реакционную смесь перемешивают еще 2 ч, Установленную температуру поддерживают на протя,жении всей реакции. Ацетонитрат цел 75017 люлозы выделяют из реакционной смеси высаждением в воду, Высажденный ацечонитрат целлюлозы отделяют, промывают водой и сушат.Выход ацетонитрата целлюлозы 19,5 мас,ч, Содержание связанного азота 7,57, ацетатных групп 40,07, характеристическая вязкость 1,29.П р и м е р 3, 20 мас,ч. ацетата целлюлозы влажностью 57., содержанием ацетатных групп 45,5%, характеристической вязкостью 1,4 помещают в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капелькой воронкой для введения азотной кислоты, термометром, и растворяют в смеси 75 мас,ч, ледяной уксусной кислоты и 175 мас,ч. уксусного ангидрида (1:2,3). Устанавливаюто температуру реакционной среды 20 С и затем при энергичном перемешивании начинают вводить 30 мас.ч. 70,47.- ной азотной кислоты в течение 1,5 ч. Скорость введения 20,0 мас.ч./ч, соотношение ацетата целлюлозы и азотной кислоты 1:1,5. После подачи азотной кислоты реакционную смесь перемешивают еще 2 ч. Установленную температуру поддерживают на протяжении всей реакции. Ацетонитрат целлюлозы выделяют иэ реакционной смеси высаждением в воду. Высажденный ацетонитрат целлюлозы отделяют, промывают водой и сушат.Выход ацетонитрата целлюлозы 19,5 мас.ч, Содержание связанного азота 5,17., ацетатных групп 45,5 ь, характеристическая вязкость 1,29.П р и м е р 4. 20 мас.ч. ацетата целлюлозы влажностью 57., содержанием ацетатных групп 54,3 и характеристической вязкостью 1,42 помещают в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капелькой воронкой для подачи азотной кислоты, термометром, и растворяют в смеси 232,5 мас.ч, ледяной уксусной кислоты и 17,5 мас.ч. уксусного ангидрида (1:0,075). Устанавливают температуру реакционнойосреды 30 С и затем при энергичном перемешивании начинают вводить 40 мас,ч 65,8 -ной азотной кислоты в течение 2 ч. Скорость введения 20 мас.ч,/ч, соотношение ацетата целлюлозы и азотной кислоты 1:2. После подачи азотной кислоты реакционную .смесь перемешивают еще 2 ч. Установленную температуру поддерживают на протяжении всей реакции, Ацетонитрат целлюлозыВыход ацетонитрата целлюлозы 19,5 мас.ч. Содержание связанного азота 0,17., ацетатных групп 58,07, характеристическая вязкость 1,35.П р и м е р 6. 20 мас.ч. ацетата целлюлозы влажностью 5 Х, содержанием ацетатных групп 29,4 Х и характерис,тической вязкостью 1,39 помещают в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой для введения азотной кислоты, термометром, и растворяют в смеси 75 мас.ч. ледяной уксусной кислоты и 175 ч. уксусного ангидрида. Устанавливают темпеоратуру реакционной среды 30 и затем при энергичном перемешивании начинают вводить 51 мас.ч. 96 Х-ной азотной кислоты в течение 2,55 ч со скоростью 20 мас.ч./ч. 35 40 вьщеляют из реакционной смеси высаждением в воду, Высажденный ацетонитрат целлюлозы отделяют, промывают водой и сушат,Выход ацетонитрата целлюлозы 519,5 мас.ч. Содержание связанногоазота 2,9 Х, ацетатных групп 54,37,характеристическая 1,3.П р и м е р 5. 20 мас,ч. ацетатцеллюлозы влажностью 5 Ж, содержанием ацетатных групп 587 и характеристической вязкостью 1,44 помещают втрехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой для введенияазотной кислоты, термометром, и раст воряют в смеси 50 мас,ч. ледяной уксусной кислоты и 200 мас,ч, уксусного ангидрида (1:4), Устанавливаютотемпературу реакционной среды 35 Си затем при энергичном перемешивании 20начинают вводить 50 мас.ч. 563-нойазотной кислоты в течение 2,5 ч.Скорость введения 20 мас.ч./ч., соотношение ацетата целлюлозы и азотнойкислоты 1:2,5. После подачи азотной 25кислоты реакционную смесь перемешивают еще 2 ч. Установленную температуруподдерживают на протяжении всей реакции. Ацетонитрат целлюлозы вьщеляют из реакционной смеси высаждением ЗОв воду Высажденный ацетонитрат целлюлозы отделяют, промывают водой исушат. Ацетонитрат целлюлозы вьщеляют из реакционной среды высаждением в воду, Высажденный ацетонитрат целлюлозы отделяют, промывают водой и сушатВыход ацетонитрата целлюлозы 19,5 мас,ч, Содержание связанного азота 6,3 Х, ацетатных групп 15,2 Х, характеристическая вязкость 1,1.П р и м е р 7. 20 мас,ч. ацетата целлюлозы влажностью 57, содержанием ацетатных групп 587 и характеристической вязкостью 1,44 помещают в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капелькой воронкой для подачи азотной кислоты, термометром, и раст.воряют в смеси 75 мас.ч, ледяной уксусной кислоты н 175 мас,ч, уксусного ангидрида. Устанавливают темпераотуру реакционной среды 25 С и затеи при энергичном перемешивании начинают вводить 19 мас.ч. 56-ной азотной кислоты в течение 1 ч со скоростью 19 мас.ч./ч. Ацетонитрат целлюлозы вьщеляют иэ реакционной среды высаждением в воду. Высажденный ацетонитрат целлюлозы отделяют, промывают водой и сушат.Выход ацетонитрата целлюлозы 19,5 мас.ч. Содержание связанного азота д,053, ацетатных групп 58%, характеристическая вязкость 1,43.Результаты предлагаемых опытов (1-7) и контрольных (8-12) сведены в табл,1; характеристика продуктов, получаемых по известному способу - в табл.2.Формула изобрете нияСпособ получения ацетонитрата целлюлозы, включающий обработку ацетата целлюлозы азотной кислотой, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества целевого продукта, ацетат целлюлозы предварительно раст-. воряют в смеси ледяной уксусной кислоты и уксусного ангидрида при соотношении компонентов смеси (1:0,075-4). при 5-35 С, а обработку проводят 56- 963-ной азотной кислотой при соотношении ацетата целлюлозы и азотной кислоты 1 ф(1-2,5).1275017 Таблица Соотноие- Коли- КонХарактеристика конечного продукта ХодиТемСкоростьввеКоличество Пример Соотн овеВремя чво рация1:ООмас,ч 7 пе- ной ние ацетата целпаловы числоХ денна мас,ч/ч,азота ида, ас,ч уксусго анта це лклоз мас,ч я и азот, ной кис лоты пп гндрида Предл гаемый 1,2 1 20,0 29,4 125 125 1: 1 20 96 1: 1 0 6 7,40,0 17,Э 5 58,0 200 1:4 58,0 5 6 1:2 Контрольный 20,0 Следы 54 0 54,3 235 15 940,6 20 96 1: 10 543 48 2025 19:81 50 56 1:2,5 е 54,Э 2,5 20 0 20 54 3 150 150 1; 1 амерает 3 0 200 1: 35 0,9 22 0 96 0,07 54 50 2 20 56 1:1 5 1 3 Пр 1:2,3 29,4 7 1 19 0,05 58,75 1:2 7 20 5 56 1 2 абл Характеристики продукта ремя НИТРО- ванин,Характе- РИСТИЧЕС етильЭанны ое чисО кая вяэКОСТЬ 0,0 3,42 0,2 7,3 ВНИИПИ Заказ 6534/20 Тираж 470 Подписно олигр. пр-тие, г, Ужгород, ул. Проектнаяв 4 оиэ ние ледя"ной уксуснойкислоты АцетильноеЧИСЛО ИСходного ацетата целЛЮЛОЗЫ, % 1:2,5 30 255 20 6,3 15