SU332101A1 - - Google Patents

Description

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОКСИЛЬНЫХ КАТИОНИТОВ

Изобретение относитс  к синтезу карбоксильных катионитов полимеризационного типа.

Известен способ получени  .карбоксильных катионитов путем сополимеризации метакриЛОВОЙ кислоты с поливинильными соединени ми , например двинилбензолом, М,М-алкилендиметакриламидом , алкилендиметакрилатами и др. Одной из особенностей карбоксильных смол  вл етс  их склонность избирательно Поглощать ионы двухвалентных металлов, а также ионы металлов высшей валентности из растворов, содержащих смеси одно- и поливалентных ионов.

Дл  селекти1вной сорбции поливалентных ионов значительный интерес представл ют полиэлектролиты, у которых карбоксильные группы расположены у соседних углеродных ато:мов.

Основной делью изобретени   вл етс  разработка способа синтеза карбоксильного катионита , содержащего смежные карбоксильные группы в ароматическом  дре, на основе ненасыщенных N-замещенных производных фталевой кислоты. В качестве ненасыщенной кислоты предлагаетс  примен ть Ы-метакрилил-«-аминофталевую кислоту. Такой мономер , содержащий активную двойную св зь в метакрилильной группе, легко вступает в сополимеризацию с дивинильными соединени ми различного типа.

N - метакрилил - п - аминофталева  кислота синтезирована с хорошим выходом восстановлением п-нитрофталевой кислоты сульфатом железа в аммиачном растворе с последующим ацилированием 1-аминофталевой кислоты .

По предлагаемому способу, с целью получени  не растворимого в органических растворител х и щелочах продукта, N-метакрилил- г-аминофталевую кислоту подвергают сополимеризации с различными дп- и тривинильными соединени ми в растворе диметилформампда , водной уксусной кислоты, спирта и других в присутствии инициатора радикального типа.

Полученна  смола представл ет собой прочные , набухающие в воде и водных щолочач зерна с обменной емкостью по 0,1 н. раствору NaOH 7,0-7,3 мг-экв/г и различным коэффициентом набухани  в зависимости от соотношени  моно- и дивинильного соединени  о исходной смеси.

Пример. 120 мл воды. К полученной смеси прибавл ют небольшими порци ми концентрированный водный аммиак (70-75 мл) при температуре 80-90°С. Затем смесь нагревают быстро до килени  и кип т т в течение 5 мин дл  коагул ции гидрата закиси-окиси лселеза. По охлаждении гидрат закиси-окиси железа отфильтровывают, фильтрат подкисл ют 50%-ной серной кислотой до рН 3-4. При этом постепенно выпадает  -аминофталева  кислота, которую перекристаллизовывают из 5-10%-ной водной уксусной кислоты. Выход 70% от теории. II. Получение N-метакрилил-га-аминофталевой кислоты (N-МАФК). В четырехтубусную колбу, снабженную мешалкой , двум  капельными воронками и термометром , загружают 10,9 г (0,06 моль паминофталевой кислоты 41,4 жл Зн. NOH и 0,06 г ингибитора (NaNOs). К раствору при -5 - 0°С попеременно добавл ют 7,1 мл (0,072 моль} хлор ангидрид а метакриловой кислоты И 45 мл 3 н. раствора NaOH дл  св зывани  выдел ющегос  хлористого водорода. Температуру реакционной смеси поддерживают около -5- 0°С, рН раствора 9-10. Продолжительность реакции 3 час. Затем реакционную смесь подкисл ют 20%-ной НС1 до рН 1,5-2. Осадок отфильтровывают , промывают разбавленной НС1 и сушат в вакууме. Перекристаллизовывают из 20%-кого водного этанола. Выход 70%. Содержание двойных св зей 90%. П1. Получение катионита. Сополимеризацию N-метакрилил-и-аминофталевой кислоты с поливинильными соединени ми провод т в растворах диметилформамида или водной уксусной кислоты в ампулах . а)В ампулы в токе аргона ввод т 14,55 г (0,058 моль} N-МАФК, 2,59 г (0,010 моль гексагидро-1,3,5-триакрилилтриазина, 0,043 г динитрила азоизомасл ной кислоты и 27,3 мл диметилформамида. Содержимое раствор ют при 50°С. Полимеризацию провод т при 80°С (продолжительность гелеобразовани  Южын). Затем гель нагревают при 80°С 20 час и при 100°С 2 час. Продукт обрабатывают I н. NaOH, 0,5 н. НС1, промывают водой и сушат. Кнаб. в воде 2, в 1 н. NaOH 4,5. СОЕ по 0,1н. раствору NaOH 7,0 мг-9кв1г. б)1,28 г (0,0513 моль N-МАФК, 1,436 г (0,0057 моль) гексаметилендиметакриламида, 0,035 г динитрила азоизомасл ной кислоты, 22,5 мл диметилформамида в ампулах в атмосфере аргона нагревают до полного растворени  ори 50°С. Полимеризацию провод т при 80°С в течение 20 час и при 100°С 2 час. Затем продукт обрабатывают I н. раствором NaOH н, 0,5 н. НС1, промывают водой и сушат. Кнаб. в воде 3,0, в 1 н. NaOH 4,2. СОЕ по 0,1 н. раствору NaOH 7,0 мг-экв/г. Предмет изобретени  Способ получени  карбоксильных катионитов путем сополимеризации ненасьщенной кислоты и поливийильных соединений, отличающийс  тем, что, с целью получени  ионита , селективного к ионам поливалентных металлов , в качестве ненасыш;енной кислоты примен ют N - метакрилил-«-аминофталевую кислоту.