Способ получения анионитов
Иллюстрации
Показать всеРеферат
(iir660983 (61) Дополнительное к авт. сеид-ау (22) Заявлено090178 (21)2566546/23-05 (51) м. к.
С 08 F 226/06
С 08 F 8/32
С 08 Z 5/20 с присоединением заявки Ио
Государственный комитет
СССР оо делам изобретений и отнрытнй (23) Приоритет—
Опубликовано 050579. Бюллетень М17
Дата опубликования описания 050579 (53) УДК 661.183. .123.3(088.8)
A. И. Зорина, Н. И. Куляко, А. Н. Болотов, Ю. В. Трофимов и Н. П. Величко (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ AHHOHHTOB
Изобретейие относится к способам получения ионообменных смол, используемых для извлечения различных элементов из растворов и рудных пульп, в частности к способу получения аннонитов, включающих азотсодержащие функциональные группы циклического строения, в том числе группы имидаэола и его производных.
)О
Известны способы получения анионообменных смол с циклическими азотсодержащими функциональными группами путем сополимеризации веществ, содержащих такие группы (1). Силь-
Несмотря на простоту и удобство 20 получения анионообменных смол одно " или двустадийным методом, известные способы в настоящее время не находят применения ввиду отсутствия промышленного производства исходных мономеров.
Наиболее близкий к предлагаемому способ получения слабоосновйых анионитов обработкой сополимера акрилонитрила.и дивинилбензола алифатичес» кими диаминами. При этом образуются азотсодержащие функциональные группы.
/ В т85 у Я бЕт с,сибЕ
М вЂ” СВВб К вЂ” СВВ в 2 Ъ
Ж1 В 2 кj к4 R i Rzi водород или низшие алкйльнйе радикалы (2).
По известному методу реакцию между сополимером и амином осуществляют двумя методами:
1) длительным (в течение 60 ч) нагреванием сополимера в избытке амина.
Образующийся анионит имеет обменную емкость по СС -иону (ПОЕ) до
1,5мг экв/г;использование катализаторов (алкокиси щелочных металлов, серо-водород, тиоацетамид повышает ПОЕ дб
3,4 мггэкв/г;
2) двухстадийным методом, включающим на первой саладин обработку сополимера смесью спирта и сильной неорганической кислоты и на второй стадии — реакцию образовавшейся соли имидоэфира с диамином. ПОЕ полученных эТим способом анионитов состав.ляет 5,0 мг.экв/г.
660983
Сложноcòü проведения процесса и отсутствие воспроизводимости в величинах обменной емкости анионитов являются существенными недостатками известного способа.
Цель изобретения — получение анионитов с повышенной обменной емкостью.
Предлагаемый способ заключается в проведении реакции между сополимером акрилонитрила и дивини.лбензола и диамином с использованием в качестве катализатора апротонных кислот.
Способ осуществляют обработкой макропористого сополимера акрилонитрила и дивинилбензола с 6-20Ъ сшивки {дивинилбензол) смесью диамина и катализатора при температуре кипения диамина в течение
8-24 ч. Реакцию проводят без растворителя или с использованием в качестве растворителей диметилформамида и диметилсульфоксида, вызывающих набухание сополимера. Катализаторы галогениды или окислы металлов — хлорное железо, четыреххлористый титан, хлорное слово, хлористый цинк, хлористый алюминий, окись железа и др. Количество катализатора 5-403 по отношению к несу сополимера.
Пример .1. 50 r сополимера акрилонитрила и дивинилбензола макропористой структуры {содержание
Механическая прочность,%
Обменная ! емкость по С -иоУдельная набухаемость, мл/г
Способ получения слабоосновного анионита! ну мг экв/г
Известный по прототипу
2,4
Предлагаемый (катализатор Т CC+) 8,3
98 5 3,1 с я тем, что, с целью упрощения технологического процесса и увели" чения обменной емкости анионитов, в качестве катализаторов используют.апротонные кислоты.
50 2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что в качестве катализаторов используют хлориды и окислы металлов.
Источники информации, принятые вО внимание при экспертизе
l. Патент ФРГ Р 971934,.
39с 25/01, 1955.
2. Патент США р 3311572, кл. 260-2,1, 1967.
ЦНИИПИ Заказ 2372/20 Тираж 584 Подписное
Филиал ППП Патент,г.ужгород,ул.Проектная,4
Таким образом, прецлагаемый способ получения анионитов с азотсодержащими функциональными группами циклического строения позволяет упростить технологию их синтеза: сократить процесс на одну стадию, вдвое уменьшить время обработки и в 1,5-6 раз увеличить их обменную емкость.
Формула изобретения
1. Способ получения анионитов путем взаимодействия сополимеров акрилонитрила и дивинильного мономера с диаминами в присутствии катализаторов, о т л и ч а ю щ и й сш ки 10%, ра мер гранул 0,5-2 .1,2 мм, удельная поверхность 30 м /г, насыпной вес 0,52 г/мл, содержание + азота 21,99) заливают 200 мл этиленциамина, и к смеси небольшими порциями добавляют при перемешивании и охлаждении реакционного сосуда 4 мл четыреххлористого титана. Смесь нагревают при 115 >С в течение 10 ч.
После охлаждения и фильтрации анионообменную смолу промывают спиртом, водой и высушивают. Обменная емкость ионита 8,3 мг экв/г по CE -иону. Сильноосновной анионит, полученный алкилированием продукта реакции сополимера и этилендиамина диметилсуль)5 фатом, имеет ПОП 7,6 мг»экв/г по
CE -иону.
Пример 2. 50 г макропористого сополимера из примера 1 залйва" ют 200 мл гексаметилендиамина и до20 бавляют l0 г хлорного железа. Далее процесс ведут, как описано в примере 1. Полученный слабоосновный анионит имеет. ПОЕ по С8 -иону
7,7 мг экв/г. После алкилирования диметилсульфатом емкость анионита составляет 7,1 мг экв/г по CE, -HoHy.
B таблице представлены свойства слабоссновных анионитов р полученных по известному и предлагаемому методам *