Оксиэтилсульфониланилинкарбоксиметиловый эфир целлюлозы в качестве стабилизатора дисперсий и способ его получения

(ед 0 он)-х-у(ОщсООию) х ОщсйзОБег)уИзобретение относится к химическим соединениям, конкретно к водо- и щелочерастворимым производным целлюлозы.Известно получение производных целлюлозы, содержащих в своем саста ве ароматические и карбоксиметильные группы, в частности водо- и щелоче- растворимого "карбанила", получаемого путем обработки щелочной целлюлозы анил ином и монохлорацетатом натрия. 10 Введение ароматических групп в карбоксиметилцеллюлоэу (КЙЦ приводит к где х - 0,070 ф 0,869,у " 0,052-0,299,190"650.которое используется в качестве стабилизатора дисперсий,Указанное соединение и его свойства в литературе не описаны. Введение карбоксиметильных групп(-ОСН 2 СООйа) придает полученному соединенйю свойство растворяться в водеи водных растворах щелочей, Введениев состав макромолекулы целлюлозы радикала-ОСИ СИЯя 0 Щ ) приво- З 0ь Мдит к повышению устойчивости вещества (1) к термоокислительно-гидролитической деструкции, Положительноевлияние этого радикала на повышение,устойчивости водо- и щелочерастворимых производных целлюлозы к термоокис-.лительно-гидролитической деструкции,установлено впервые.Способ получения оксиэтилсульфониланилинкарбоксиметилового эфира целлю-Щлозы (1 ) основан на взаимодействиищелочной целлюлозы с монохлорацетатом натрия и сернокислым эфиром 4-оксиэтилсульфониланилина с последующей очисткой от ионов -50-известными 45методами, например диализом его водных растворов через целлофановые мембраны, высаживанием 96-ным этаноломв присутствии хлористого натрия идальнейшей экстракцией примесей 5070-ным водным раствором этанола,при мольном соотношении целлюлоза:мо"нохлорацетат натрия:сернокислый эфир4 оксиэтилсульфониланилина, равном1 йО 1 2 0.0 05 0 5.П р и м е р 1. 347 г воздушно-су-ээхой целлюлозы (2 мольмарки РБ, нарезанной на кусочки размером 518 мм,обрабатывают в смесителе типа Вернера-Пфлейдерера 518 мл водного раствораедкого натра концентрации 344 г/л 60( 4,4 моль едкого натра ) при перемешивании в течение 2 ч, при 16-18 оС, Кполученной щелочной целлюлозе добавляют 490,5 г (4 моль) техническогомонохлорацетата натрия. Реакционную 65Ч повышению термостойкости образующегося водорастворимого эфира целлюлозы 11,Однако термостойкость этих соединений недостаточно высока,Цель изобретения - повышение термостойкости азотсодержащих карбоксиметиловых производных целлюлозы,Указанная цель достигается новой химической структурой азотсодержащего карбоксиметилового производного целлюлозы, общей Формулы смесь перемешивают в течение 1 ч при17-20 С, после чего вводят 318 г(0,1 моль 1 очищенного сернокислогоэфира 4-оксиэтилсульфониланилина ипродолжают перемешивание в течение1 ч при 18-210 С и 0,5 ч при 21-45 С.Затем реакционную массу выгружают изсмесителя и выдерживают в термостате с температурой воздуха 50-55 С.Вследствие экзотермичности реакции температура смеси самопроизвольно повышается до 70-78 С. Полученныйпродукт нейтрализуют спиртовым раствором уксусно 2 й кислоты, очищают отионов - . 50 диализом его водногораствора через целлофановые мембраны,высаживают 96-ным водным этанолом вприсутствии хлористого натрия и далееэкстрагируют примеси 50-70-ным водным раствором этанола до отрицательной реакции на хлорид-ионы, Мольныесоотношения целлюлоза:едкий натр:монохлорацетат натрия:сернокислый эфир4 р-оксиэтилсульфониланилина равно1:2,2:2:0,05,Найдено, : С 40,31, Н 4,66,О 46,161 И 0,10 рМо 8,52, Б 0,25.Сь НО 2 (ОН ) 2, ц " (ОСНОВ СООНа) овь 9 кОсаснюсь о щи) в,0 ллаВычислено, Ф С 40,27;"Н 4,70,О 46,18, М 0,10,Ча 8,52; Э 0,23.Молекулярная масса, определеннаяосмометрическим методом (осмометрВагнера, ацетилцеллюлозная мембрана,растворитель - 2-ный водный растворхлорида натрия, температура - 25 С +о+0,01., равна 121987. Степень полимеризации 520,Селективность реакции по монохлорацетату натрия 43,4, по сернокисломуэфиру 4(3-оксиэтилсульфониланилина33,6.П р и м е р 2. Обработку проводятаналогично примеру 1, только последобавления раствора едкого натра вводят водный раствор нитрата кобальта(0,005 нитрата кобальта от массыцеллюлозы ), являющегося катализаторомдеструкции щелочной целлюлозы, Составполученного продукта не отличаетсяот приведенного в примере 1. Молекулярная масса 36000. Степень полнмери- ззации 190,П р и м е р 3-9, Обработку проводят аналогично примеру 1, изменяя количество добавляемого монохлорацетатанатрия, едкого натра и сернокислого 10эфира 4-оксиэтилсульфониланилина.Мольные соотношения, состав и свойства полученных производных целлюлозыприведены в табл.1 и 2.Строение полученного полимера (И 15подтверждается данными элементногоанализа и ИК-спектроскопией.В ИК-спектре оксиэтилсульфониланилинкарбоксиметилового эфира целлюлозы(пример 7 ) имеется пик 1705 см, со ответствующий колебаниям связи -С=О,а также полосы поглощения в области3800-3900 см-", характерные для валентных колебаний групп -СН 2В области 1430-1600 см- имеется ряд мак 25симумов поглощения, относящихся к валентным колебаниям СН- связи ароматического кольца. В спектре обнаружены,также полосы поглощения в области3300-3400 см-", соответствующие валентным колебаниям Й Я 2-группы,30 Оксиэтилсульфонинанилинкарбоксиметиловый эфир целлюлозы (ОЭСАн-КМЦ )характеризуется более высокой термостойкостью, чем известный карбанил,что подтверждается меньшими величинами констант скоростей деструкции принагревании его водных растворов(табл,З ),Испытания окСиэтилсульфониланилинкарбоксиметилового эфира целлюлозы в качестве стабилизатора бурового раствора из дружковского глинопорошка, содержащего 20 хлористого натрия, показывают, что буровой раствор, обработанный 3 мас.В к объему бурового раствора ОЭСАн-КМЦ, характеризуется высокой термостойкостью. Показатель водоотдачи (В ) бурового раствора, содержащего ОЭСАн-КМЦ, характеристика которого приведена в табл.З, после термообработки при 200 С в течение 6 ч составляет 15 см 3 за 30 мин. Кро-. ме того, применение оксиэтилсульфониланилинкарбоксиметилового эфира целлюлозы в качестве термостойкого стабилизатора - понизителя водоотдачи при бурении глубоких и сверхглу-, боких скважин позволяет сократить расход эффективных реагентов - стабилизаторов в 2,6 раза.фоао к Фч Ф Фч Фч Фе 1 1Фс 1 фЮ 1 Фч ФФЪ ф1 ф 3 ф ф ФЪ а Чвв о о оа ФФЪ ФчеФ ев Фч м ч Фч а Фч еФч1 Фч.е 3 Фч ГФе с Фч1049499 Таблица 2 Степеньполимеризации Иолекулярнаямасса При- мер в воде по монохлорацетату натрия 43,5 520 33,6 Раство- Растворяряется ется 124000 1 3,43 190 33,6Ш Ш ее ж 43,5 36000 2 1,25 3 4,00 76 8 Р В ШЮ