Способ получения водорастворимых окислительно- восстановительных полимеров

Патент 787415

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Союз Советскмн

Соцмалмстмческ ми

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К. АВТОРСКОМУ .СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 787415 (61) Дополнительное к авт. свил-вувЂ” .(22) Заявлено 22.01.79 (2 I ) 2750353/23-05 с прнспе»»мнением заявки № (23 ) П риаритет

Опубликовано 15.12.80. Бк1ллетень №46 (5» 2М. К1.

С 08 F 8/00

С 08 У 5/20

Гасударственный камнтет

lI0 делам изобретений и аткрытнй (53 ) УД К 661. 1 83. .123(088.8) Дата опубликования описания 18.12.80 (72) Авторы изобретения

П. A. Матусеви » и Ю. Г. Емельянов

Белорусский ордена Трудового Красного Знамена» государственный университет им. В. И. Ленина (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТБОРИ»" » ЫХ

ОКИСЛ ИТЕЛ ЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ

ПОЛ ИМЕ РОВ

Изобретение относится к технологии получения рецокс-полимеров, конкретно к получению водорастворимых окислительно-восстановительных полимеров и может быть использовано в катали зе, в технологии водоподготовки

5 и т. д .

Оптимальными в технологическом отношении способами получения редоксполимеров являются химические превра1О щения полимеров с ввецением в ник редокс-, в частности, кинон-гицрокинонны»е группировок.

Известен способ получения окислитЕльно-восстановительных полимеров путем взаимодействия аминополимера с хННоНоМ или галоицкиноном, по которому цля т»олучения электронообменников исполь го зуют аминополистирол. Обработку моцифицирующим агентом ведут в среде органического растворителя при 80 С )1j. о

Однако конечные продукты не растворимы в воде, ик максимальная редокс-емкость около 2,5 мг-экв/г.

Известен также способ получения растворимык окислительно-восстановитель-. ных полимеров путем взаимодействия клормет»тлированного, птзлистирола с киноном и гицрокиноном 2);

Однако цля прецотвращения сшивки модификацию проводят при большом разбавленин при 20-80 С, при этом выкоц

0 рецокс-полимера не превышает 18-50%.

Цель изобретения - увеличение вьткоца воцорастворимык окислительно-восстановительных полимеров и упрощение технологии.

Для достижения поставленной цели воцорастворимые аминополимеры подвергают взаимодействию с 4,5-циметокси-1,2-бензохиноном нри 20-25 С.

Б качестве аминополнмеров, растворимык в воцной среде, предпочтительно испол ьзуют аминоцезоксицекстран, казеин, альбум»»»», поливпниламин и частично гицролизованный поли- N-винилпирролицон.

787415

35 з

Общая схема реакции -Я- СНБО а цвЂ” 0

СН 0 o R> +СНОН з ь

С О

В качестве растворителя используется вода, Для уцаления низкомолекулярных продуктов и не вошедших в реакцию исхоцных веществ реакционную смесь ци1о ализируют против тока воцы. Выделяют модифицированный полимер путем высаждения его метанолом из водных растворов или с помощью лиофильной сушки.

Для опрецеления содержания хинонных групп в модифицированных полимерах определяют их рецокс-емкость путем потенниометрического титрования. 1 итрантом .1 служит раствор Т12(5O4 ) в 2 í H < 5O .

Наличие хинонных групп в составе ,го модифицированных полимеров подтверж цено спектральными метоцами.

Пример 1. 5,00 г аминодезокс ицекс т ра на, с оце ржа ще го 2, 3 3% а зота, растворяют в.200 мл 0,01 н.раствора

НаОН, помещают в термостат при 20 С

D и перемешивают в течение 20 мин, затем к раствору добавляют 8,50 г

4,5-диметокси-1,2-бензохинона и реакционную смесь перемешивают в течение

10 ч. Не вошедший в реакцию 4,5-диметокси-1,2-бензохинон отделяют центрифугированием, а раствор полимера циализуют в течение 2 сут против тока воды. После циализа раствор полимера при непрерывном перемешивании выливают в 1,5 л метилового спирта. Выпавший осадок отделяют и сушат под вакуумом при 40 С.

Модифицированный полимер представляет собой темно-красный порошок, хоЮ рошо растворимый в воде. Рецокс-емкость его 1,95 мг-экв/г. Выход 4,32 r, что составляет 75% or взятого в реакцию исходного и ол и мера.

Пример 2. 5,00 г казеина раст» 45 воряют в 200 мл 0,1 н.раствора ЯаОН, о помещают в термостат при 20 С и перемешивают в течение 20 мин. Затем к раствору цобавляют 4,40 г 4,5-диметокси-1,2-бензохинона и продолжают перемешивание еще в течение 10 ч. Отцеление не вошедших в реакцию веществ проводят как в прецыцущем примере. Полимер выцеляют с помощью лиофильной сушки. Выход 4,17 r. Моцифицированный казеин - порошок темно-красного цвета с рецокс-емкостью 0,92 мг»экв/г, хо рошо растворимый в щелочных растворах.

Г1 р и м е р 3. 0,50 г альбумина сыворотки бычьей крови марки "А" растворяют в 25 мл буферного раствора (рН 9), помещают в термостат при

20 С и перемешивают в течение 20 лшн. о

Затем к раствору добавляют 0,55 г

4,5-циметокси-1,2-бензохинона и перемешивают реакционную смесь в течение

10 ч. Дальнейшую обработку ведут как в примере. 2. Моцифицированный альбуминпорошок темно-красного цвета, хорошо растворимый в воде. Редокс-емкость полимера 1,31 мг-эквl г. Выход 0,48 г.

Пример 4. 5,00 r поливиниламина растворяют в 50 мл 0,5 н,раствора РаОН, помешают в термостат при

20 С и перемешивают в- течение 20 мин. о

К раствору добавляют 1,65 г 4,5-диметокси-1, 2-бензохинона, перемешивают реакционную смесь в течение 5 ч и диализуют. Модифицированный полимер выделяют с помощью лиофильной сушки. Моцифицированный пол ивиниламин представляет собой порошок коричневого цвета, хорошо растворимый в щелочных растворах.

Редокс-емкость 3,1 мг-экв/г. Выход

4,42 г.

Пример 5. 5,00 поли-Я-винилпирролицона, содержащего 35 мол.% звеньев поли-N âèíèë- -аминомасляной кислоты, растворяют в 200 мл

0,1 и. раствора NaOH. К раствору добавляют 8,30 г 4,5-циметокси-1,2-бензохинона и перемешивают цанную смесь в течение 25 ч. Непрореагировавший твердый 4,5-циметокси-1,2-бензохинон отделяют на центрифуге, и раствор поцвергают диализу против тока воды в течение 2 сут. Модифицированный поли-М-винилпирролидон представляет собой порошок коричневого цвета, хорошо растворимый в воде. Редокс-емкость полимера

1,67 мг-экв/г, выход 4,02 г.

Предложенный способ позволяет полу0 чать в одну стацию при 20-25 С из доступных синтетических и .природных полимеров воцорастворимые окислительно-восстановительные полимеры с выходом 7080%.

Формула изобретения

1. Способ получения воцорастворимых окислительно-восстановительных полиме» ров путем взаимодействия полимера с хиноном, отличающийся тем, что с целью увеличения выхода окислительно-восстановительных полимеров и уп78 рощения технологии их получения, и качестве полимера используют водорастворимые аминополимеры, в качестве хинона используют 4,5-диметокси-1, 2-бензохиHoH u взаимодействие осуществляют при

20-25 С.

2.Способпоп. 1, отличаюшийся тем, что водорастворимые аминополимеры выбирают из группы, включающей аминоцезоксицекстран, казеин, альбумин, поливиниламин, частич7415 d но гицролизованный поли- К-винилпррролицон.

Источники информация, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свицетельство СССР

М 488831, кл. С 08 3 5/20, 1973.

2. Мухитцинова Б. А. и Ергожин Е. E.

Окислительно-восстановительные полке меры. Сб. Мономеры и полимеры.

Алма-Ата Наука, 1973, с. 16 (прототнп).

Составитель В. Мкртычан

Редактор О, Колесникова Техред Н. Ковалева Корректор И. Муска

Заказ 8271/23 Тираж 549 Поцписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4