Способ получения водорастворимой со-содержащей полиакриловой кислоты
Реферат
Использование: в медицине в качестве антимикробных средств для пропитки бинтов, тампонов, повязок, обработки халатов. Сущность изобретения: способ получения СО-содержащей полиакриловой кислоты путем полимеризации акриловой кислоты в водной среде при следующем соотношении исходных компонентов: акриловая кислота: хлорид аммония: водный раствор аммиака: персульфат аммония: соль кобальта, равном 1 - 0,05 - 0,1 : 0,05 - 0,1 : 0,5 - 0,75 : 0,05 - 0,1.
Изобретение относится к химии ВМС, а именно к способу получения водорастворимых Со-содержащих солей полиакриловой кислоты: CH2- CH2- CH2- где А 97,8-99,8; В 0,152-1,764; С 0,09-0,114 (мол.), которые могут быть использованы в медицине в качестве антимикробных средств для пропитки бинтов, тампонов, повязок, обработки халатов.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения анионных сополимеров, содержащих катионы поливалентных металлов, в том числе и кобальта [1] Радикальную сополимеризацию ненасыщенных мономеров с карбоксильными группами проводят в воде с последующей обработкой полученных сополимеров солями тяжелых и щелочных металлов. Сополимеры стабильны по своему составу, но нерастворимы в воде. Кроме того, сам синтез двухстадиен. Целью изобретения является разработка одностадийного способа получения водорастворимой Со-содержащей полиакриловой кислоты, сохраняющей в своем составе ионы кобальта после очистки полимера на катионите. Цель достигается проведением реакции полимеризации акриловой кислоты в воде в присутствии соли кобальта CoCl2 6H2O, соли аммония NH4Cl, аммиака и персульфата аммония (NH4)2S2O8 при температуре 25оС. Соотношение исходных компонентов составляют 1:0,05-0,1:0,05-0,1:0,5-0,75:0,05-0,1 соответственно. Реакция экзотермична. Температура исходной смеси достигает 90-110оС. Время реакции варьируется от 3 до 15 мин. Выход 80-83% После очистки на ионообменных смолах и сушки полученные полимеры представляют собой стеклообразные пластинки розового цвета, без запаха, хорошо растворимые в воде. Состав и строение целевых продуктов доказываются методами элементного анализа, колориметрии и ИК-спектроскопии. В ИК-спектрах содержатся полосы при 1440 и 1650 см-1, отвечающие образованию солевых связей карбоксилатной группы с ионами кобальта, полоса 1710 см-1, характеризующая незамещенные карбоксильные группы, и полоса 950 см-1, отвечающая группам NH3. В отличие от прототипа, полученные Со-содержащие соли полиакриловой кислоты растворимы в воде и, кроме того, стабильны по своему составу: очистка полимеров с использованием катионообменных смол не меняет концентрации ионов кобальта, входящих в макромолекулу в процессе синтеза. П р и м е р 1. 13,6 мл (0,2 мол.) акриловой кислоты растворяют в 100 мл воды и при интенсивном перемешивании добавляют 2,38 г (0,01 мол.) CoCl26H2O, 0,81 г (0,015 мол.) NH4Cl, 2,3 г (0,01 мол.) (NH4)2S2O8 и 10 мл 34,35% -ного NH4OH (0,1 мол.). Соли CoCl2x x6H2O и NH4Cl, а также (NH4)2S2O8 предварительно растворяют в 30-50 мл воды. Реакция начинается сразу после внесения последнего компонента в реакционную смесь и сопровождается повышением температуры до 90-100оС. В течение 3-6 мин полимер наматывается на мешалку. Затем полимер заливают водой, растворяют, осаждают смесью ацетонэтилацетат в соотношении 1: 1, снова растворяют и чистят путем многократного пропускания через ионообменные смолы (анионит марки АВ-1 и катионит марки КУ). После сушки полимер представляет собой стеклообразные пластины розового цвета, без запаха. Выход продукта 80% (по акриловой кислоте). Найдено, C 47,3; H 6; N 2,4; Co2+ 1,69, Co3+ 0,027, O 42,58. Элементный состав полимера соответствует следующей формуле: CH2- CH2- CH2- Максимальные частоты поглощения в ИК-спектрах: 1650, 1440 см-1(СОО- ), 1710 см-1 (СООН), 950 см-1 (NH3), 2950 и 3400-3600 см-1 (ОН). Характеристическая вязкость полимера составляет 0,45 дл/г. П р и м е р 2. 13,6 мл (0,2 мол.) акриловой кислоты растворяют в 100 мл воды и при интенсивном перемешивании добавляют 2,38 г (0,01 мол.) CoCl26H2O, 0,81 г (0,015 мол.) NH4Cl, 2,3 г (0,01 мол.) (NH4)2S2O8 и 15 мл 34,35% -ного NH4OH (0,15 мол.). Остальные условия синтеза аналогичны примеру 1. Выход полимера 81% Найдено, C 50; H 5,6; N 0,35; Co2+ 0,149; Co3+ 0,096; O 43,805. Элементный состав полимера соответствует следующей формуле: CH CH CH2- ИК-спектр тождественен приведенному в примере 1. Характеристическая вязкость соответствует 0,165 дл/г. П р и м е р 3. 13,6 мл (0,2 мол.) акриловой кислоты растворяют в 100 мл воды и при интенсивном перемешивании добавляют 4,76 г (0,02 мол.) CoCl26H2O, 1,08 г (0,02 мол.) NH4Cl, 4,6 г (0,02 мол.) (NH4)2S2O8 и 10 мл 34,35% -ного NH4OH (0,1 мол.). Остальные условия синтеза аналогичны примеру 1. Выход полимера 83% Найдено, C 49,9; H 5,6; N 0,299; Co2+0,194; Co3+ 0,018; O 43,989. Элементный состав полимера соответствует следующей формуле: CH2- CH2- CH2- ИК-спектр тождественен приведенному в примере 1. Характеристическая вязкость соответствует 0,365 дл/г. П р и м е р 4. 13,6 мл (0,2 мол.) акриловой кислоты растворяют в 100 мл воды и при интенсивном перемешивании добавляют 4,76 г (0,02 мол.) CoCl26H2O, 1,08 г (0,02 мол.) NH4Cl, 4,6 г (0,02 мол.) (NH4)2S2O8 и 15 мл 34,35% -ного NH4OH (0,15 мол.). Остальные условия синтеза аналогичны примеру 1. Выход полимера 83% Найдено, C 49,8; H 6; N 2,05; Co2+ 1,37; Co3+ 0,007; O 40,77. Элементный состав полимера соответствует следующей формуле: CH2- CH2- CH2- ИК-спектр тождественен приведенному в примере 1. Характеристическая вязкость соответствует 0,215 дл/г. П р и м е р 5. 13,6 мл (0,2 мол.) акриловой кислоты растворяют в 100 мл воды и при интенсивном перемешивании добавляют 2,38 г (0,01 мол.) CoCl26H2O, 0,54 г (0,01 мол.) NH4Cl, 2,3 г (0,01 мол.) (NH4)2S2O8 и 10 мл 34,35% -ного NH4OH (0,1 мол.). Остальные условия синтеза аналогичны примеру 1. Выход полимера 82% Найдено, C 49,81; H 5,6; N 0,261; Co2+0,122; Co 3+ 0,06; O 44,15. Элементный состав полимера соответствует следующей формуле: CH2- CH2- CH2- ИК-спектр тождественен приведенному в примере 1. Характеристическая вязкость соответствует 0,135 дл/г. П р и м е р 6. 13,6 мл (0,2 мол.) акриловой кислоты растворяют в 100 мл воды и при интенсивном перемешивании добавляют 2,38 г (0,01 мол.) CoCl26H2O, 1,08 г (0,02 мол.) NH4Cl, 2,3 г (0,01 мол.) (NH4)2S2O8 и 15 мл 34,35% -ного NH4OH (0,15 мол.). Остальные условия синтеза аналогичны примеру 1. Выход полимера 81% Найдено, C 49,9; H 5,6; N 0,336; Co2+0,189; Co3+ 0,049; O 43,93. Элементный состав полимера соответствует следующей формуле: CH2- CH2- CH2- ИК-спектр тождественен приведенному в примере 1. Характеристическая вязкость соответствует 0,21 дл/г. П р и м е р 7. 13,6 мл (0,2 мол.) акриловой кислоты растворяют в 100 мл воды и при интенсивном перемешивании добавляют 2,38 г (0,01 мол.) CoCl26H2O, 2,3 г (0,01 мол.) (NH4)2S2O8. Остальные условия синтеза аналогичны примеру 1. Полимеризация не идет. П р и м е р 8. 13,6 мл (0,2 мол.) акриловой кислоты растворяют в 200 мл воды и при интенсивном перемешивании добавляют 2,38 г (0,01 мол.) CoCl26H2O, 2,3 г (0,01 мол.) (NH4)2S2O8. Персульфат аммония и соль кобальта предварительно растворяют в 50 мл воды. Затем реакционную смесь нагревают до 98оС. Через 1-2 мин образуется сшитый нерастворимый гель. Полимер с наибольшей концентрацией ионов кобальта получен при следующем соотношении исходных компонентов: AK: CoCl26H2O: NH4Cl:NH4OH:(NH4)2S2O8 1:0,05:0,075:0,5:0,05.Формула изобретения
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМОЙ СО-СОДЕРЖАЩЕЙ ПОЛИАКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ путем полимеризации акриловой кислоты в присутствии соли кобальта и персульфата аммония в водной среде, отличающийся тем, что полимеризацию проводят в присутствии хлорида аммония и аммиака при следующем соотношении исходных веществ: акриловая кислота хлорид аммония водный раствор аммиака персульфат аммония соль кобальта, равном 1 (0,05 0,1) (0,05 0,1) (0,5 0,75) (0,05 0,1).