Способ получения привитых сополимеров
Патент 939456
Авторы
Способ получения привитых сополимеров
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Соцмалмстмческмх
Республик
О П И С А Н И Е ()939456
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. сана-ву (22) Заявлено 12. 01. 81 (2I ) 3234518/23-05 с присоединением заявки И (23) Приоритет
Опубликовано 30. 06. 82. Бюллетень М 24
Дата опубликования описания 30 . 06. 82 (51)М. Кл.
С 08 F 292/06
С 08 G 81/02 тцщмврстееввые ItoNN97
СССР ао аелзи взабретенвв и втерытвв (53) УДК 678. 762..3-134.622.02 (088.8) Л.Н. Авдеева, П.И. Зайцев, О.П. Коломейцев и Л.Т. Лембинен (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРИВИТЫХ СОПОЛИМЕРОВ
Изобретение относится к получению привитых сополимеров и может быть использовано в нефтехимической промышленности, а сополимеры могут применяться в качестве сорбентов в жидкостной и высокоскоростной жидкостной хроматографии для разделения и очистки веществ, в частности белков.
Известен способ получения привитого сополимера обработкой хлорированного силикатного материала металлоорганическим соединением в гексане в течение 5-40 ч при 20 С с образованием привитого сополимера общей
В качестве металлоорганического соединения используют Li-полистирол (1) .
Недостаток данного способа - ограниченный интервал значений рН (О-lO), в котором привитой сополимер можно использовать в качестве сорбента, поскольку в сильнощелочных средах силикатный каркас раство5 ряется и сорбент разрушается, что не позволяет применять указанный привитой сополимер в качестве сорбен- та при разделении веществ в сильно" щелочных средах с рН ) 1О.
Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности способ полу" чения привитых сополимеров обработкой хлорированного силикатного мате" риала в среде органического растворителя металлоорганическим соединением с последующим бромированием полученного продукта и обработкой его ароматическим металлоорганическим соединением, согласно которому
20 процесс проводится в сухом эфире при комнатной температуре. В качестве металлоорганического соединения и ,ароматического металлоорганического
3 93945 соединения используют реактив Гриньяра на основе с -нафтилбромида и магния. Такой способ позволяет получить содержание в сорбенте привитого полимера 8-12 мас.3. Для получения сорбента с содержанием привитого полимера в количестве 18-24 от массы оорбента требуется 3-4-кратное бромирование с последующей повторной обработкой реактивом Гриньяра t 2 . 1о
Недостатками известного способа являются ограниченный интервал значений рН (0-10), в котором привитой сополимер можно применять в качестве сорбента, так как в сильнощелочных средах силикатный каркас растворяется и сорбент разрушается, и многостадийность процесса.
Для получения сорбента, содержащего 18-24 мас.3 привитого сополимера, требуется 7-8 стадий бромирования. и повторного взаимодействия с реактивом Гриньяра.
Цель изобретения — получение zs привитых сополимеров, обладающих сорбционной способностью в интервале рН 0-14, и упрощение технологии npo" цесса.
Поставленная цель достигается тем, что в способе получения привитых сополимеров обработкой хлорированного силикатного материала в среде органического растворителя металлоорганическим соединением с последующим бромированием полученного продукта и обработкой его ароматическим металлоорганическим соединением, в качестве металлоорганического соединения применяют 1 1;полиизопрен, а в качестве ароматического металлоорганического соединения - 1 1-полистирол.
Согласно предлагаемому способу хлорированный силикатный материал обрабатывают 1полиизопреном в ароматическом или алифатическом углеводороде при 58-62 С в течение 6 ч с образованием привитого полиизопренового радикала. Затем привитой к силикатному материалу полиизопреновый радикал бромируют в алифатическом уго леводороде при 20-22 С в течение 3060 мин с последующей обработкой бромированного привитого полиизопренового радикала Li-полистиролом в ароматическом или алифатическом углеводоо роде при 20-65 С с образованием привитого сополимера общей формулы ! где = 40-1200, т = 30-300, и- =
= 40-500, с молекулярной массой 20000-1500000.
Привитой сополимер обладает сорбционной способностью и может быть использован в качестве сорбента в жидкостной и высокоскоростной жидкостной хроматографии.
В качестве силикатного материала используют силикагели марок МСА и
КСК и широкопористые стекла марок
МПС.
Li-полиизопрен имеет молекулярнуюмассу 5000-100000 (предпочтительно
10000-30000). Полиизопрен содержит
8-603 3,4-звеньев. Молекулярную массу полиизопрена рассчитывают иэ характеристической вязкости, которую определяют на вискозиметре Уббелоде
О в растворе толуола при 30 С.
Микроструктуру полиизопрена определяют, методом ЯМР при частоте
270 MHZ.
Li-полистирол имеет молекулярную массу 4500-50000 (предпочтительно
4500-20000).
Молекулярную массу полистирола рассчитывают из характеристической вязкости, которую определяют на вискозиметре Уббелоде в растворе толуола при 25 С. г,»
При однократной обработке хлорированного силикатного материала L1—
-полиизопреном и бромировании привитого полиизопренового радикала с последующей обработкой бромированного привитого полииэопренового радикала 1-полистиролом привитой полимер в зависимости от молекулярной массы
9456
Таблица
Содержание привитого полимера (мас.3) в сорбенте
Пример
Содержание привитого полимера, мас.3 при рН
0 3
1 6,0 6,0
6,0
6,0
5,8
5,7
19,8 19,8
19,7
19.8
19 8
19,7
15 2
15 3
15 3
15,1
15,2
8,.4
8, 7
8, 7
1 3
5 93 полииэопрена и полистирола составляет 6-204 от массы сорбента.
Il р и м е р 1. 40 г хлорированного силикагеля МСА 1500 в 100 г толуола обрабатывают 40 г 1.1-полииэопрео на при 58 C 6 ч. Ролииэопрен содержит 84 3,4-звеньев. Молекулярная масса полиизопрена 5000. Затем привитой полииэопреновый радикал бромируют в 100 г. гексана 25 мл 1М раствоо ра брома в гексане 30 мин при 20 С.
Бромированный привитой полиизопреновый радикал обрабатывают в
100 r толуола 20 г Li-полистирола при 20 С. Молекулярная масса полистирола 4500.
Содержание привитого полимера составляет 6,0 от массы сорбента. Иолекулярная масса привитого полимера
20000, (40, - 30, и 40.
Устойчивость привитого сополиме-. ра приведена в таблице. Ее определяют через 48 ч после выдержки в растворе с определенным рН по изменению содержания привитого сополимера.
Пример 2. 45 г хлорированного силикагеля марки КСК 2500 в
100 r гексана обрабатывают 45 г
Li-полиизопрена с молекулярной массой 100000 при 62 С 6 ч. Полиизопрен .содержит 603 3,4-звеньев.
Затем привитой полиизопреновый радикал бромируют в 100 г гексана
50 мл 1М раствора брома в гексане
60 мин при 22 С.
Бромированный привитой полиизопре-. новый радикал обрабатывают в 150 г гексана 30 г 1 1-полистирола при
65 С. Молекулярная масса полистирола 50000.
Содержание привитого полимера составляет 19,8 от массы сорбента.
Молекулярная масса привитого полимера составляет 1500000, f = 1200, = 300, < = 500.
ll р и м е р 3.30 r хлорированного широкопористого стекла МПС 2500 в
100 г толуола обрабатывают 30 r
Li-полиизопрена с молекулярной масçî сой 20000 при 60 С 6 ч. Полиизопрен содержит 324 3,4-звеньев.
Затем привитой полиизопреновый радикал бромируют аналогично приме15 ру 1. Ьромированный привитой полиизопреновый радикал обрабатывают в 120 г толуола 20 г Li-полистирола при 50 С. Иолекулярная масса полистирола 10000.
Содержание привитого полимера составляет 15,3ь от массы сорбента. Иолекулярная масса привитого сополимера 320000, f = 270, Al 30, л = 100.
25 Пример 4.(по прототипу)., 40 г хлорированного силикагеля ИСА
1500 в 100 r сухого эфира обрабатывают при 20 С реактива Граньяра, который получают в сухом эфире при комзо натной температуре из 50 млад-нафтилбромида и 2,5 г магния металлическо-, го.
Затем привитой нафтильный радикал бромируют 5 мл брома и 1 г FeBry в
50 мл четыреххлористого углерода
5 ч. Бромированный привитой нафтильный радикал снова обрабатывают реактивом Гриньяра как указано выше.
Содержание привитого полимера от массы сорбента составляет 8,73.
939456 ческим соединением, о т л и ч а ю шийся тем,что, с целью получения привитых сополимеров, обладающих сорбционной способностью в интервале рН 0-14, и упрощения технологии процесса, в качестве металлоорганического соединения применяют Li-полиизопрен, а в качестве ароматического металлоорганического соединения !
О Li-полистирол.
Формула изобретения
Способ получения привитых сополимеров обработкой хлорированного силикатного материала в среде органического растворителя металлоорганическим соединением с последующим бромирова- 2е нием полученного продукта и обработкой его ароматическим металлоорганиСоставитель А. Горячев
Редактор Л.Пчелинская Техред Л. Пекарь Корректор А. Гриценко
Заказ 4589/35 Тираж 514 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Фили,зл ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Как видно из приведенных данных, предлагаемый способ позволяет получать привитой сополимер с содержанием привитого полимера 6-20 масс. от массы сорбента и устойчивый в интервале рН = О, 14, который может быть использован в жидкостной и высокоскоростной жидкостной хроматографии.
Предлагаемый способ позволяет также значительно упростить технологию получения привитого сополимера.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Hamann К., Laibie R., Horn
Polymer Reactions on Sofid Surfaces, "Polymer Sci.and Теснило(", PA 1975, ч. 9А, р. 93-105.
2.Locke 0.С.,Schmermund J..T., Banner В. 8onded Stationary Phases
For Chromatography - "Ana tyt1caf.
Chemistry", 1972, v. 44, N 1, р.9092 (прототип) .