СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛИГОМЕРА ГЛИОКАРБ Российский патент 2017 года по МПК C08G12/12 

Описание патента на изобретение RU2612257C1

Изобретение относится к способу получения олигомера глиоксаля и мочевины, который может применяться в сельском хозяйстве и химической промышленности.

Известен способ получения глиоксальсодержащей карбамидоформальдегидной смолы (пат. №2413737). Использование агрессивных кислот, проведение реакции при очень высокой температуре, приводит к образованию побочных продуктов и частичной полимеризации глиоксаля (скорость которой увеличивается при повышении температуры), что снижает выход гликолурила при проведении процесса конденсации глиоксаля с мочевиной.

Известен способ получения 2,4,6,8-тетраазобисцикло-(3.3.0)-октан-3,7-диона (гликолурила) при взаимодействии водного раствора глиоксаля с водным раствором мочевины в присутствии серной кислоты при кипении. Образующийся продукт гликолурил используется в качестве промежуточного продукта в синтезе различных соединений (пат. №2063970). Недостаток способа - невозможность синтеза целевого продукта в вышеописанных условиях с удовлетворительным выходом и нужными свойствами, образование побочных продуктов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ по пат. №2439072, в котором конденсацию мочевины с глиоксалем проводят при нагревании в присутствии концентрированной серной кислоты в водной среде, реакцию ведут при 80°С, в течение 60 минут, при мольном соотношении реагентов:

Глиоксаль 2,0 Мочевина 4,0 Серная кислота 0,4 Вода 12

Недостатком способа является использование концентрированной серной кислоты

Задача изобретения - создание экологичного способа получения олигомера мочевины с глиоксалем с возможностью управлять свойствами конечных продуктов.

Заявляемое изобретение позволяет получить олигомер ГЛИОКАРБ методом ступенчатой полимеризации бифункциональных мономеров (глиоксаля и мочевины) в нейтральной среде при нагревании.

Технический результат достигается тем, что проводят реакцию мочевины и глиоксаля в 40% водном растворе глиоксаля при температуре 50-70°С в нейтральной среде с постепенным испарением воды до выпадения осадка, при мольном соотношении компонентов:

Мочевина 1-3 Глиоксаль 1-2

Реакция протекает путем ступенчатого присоединения (ступенчатая полимеризация) молекул мочевины к глиоксалю. Промежуточные продукты устойчивы и их реакционная способность такая же, как у исходных мономеров. Присоединение молекул друг к другу и к промежуточным продуктам происходит с миграцией атомов водорода от мочевины к глиоксалю.

Большое влияние на протекание реакции оказывает концентрация реагирующих мономеров в водном растворе. В водных растворах глиоксаль находится в виде гидратов, которые неустойчивы и при добавлении мочевины, сильного нуклеофила в нейтральной среде, атомы водорода от молекулы мочевины мигрируют к карбонильной группе глиоксаля и вытесняют воду, которая постепенно испаряется. Таким образом, реакция протекает ступенчато с образованием олигомера. Образующийся олигомер хорошо растворяется в воде, при высыхании образуется прозрачная пленка. В зависимости от соотношения исходных мономеров образующийся олигомер содержит различное количество азота.

Пример 1. 58 г мочевины (1 моль) растворяют в 145 мл 40%-ного водного раствора глиоксаля (1 моль). Полученный раствор нагревают и перемешивают до выпадения осадка при температуре 50°С. Полученный олигомер охлаждают, промывают спиртом и анализируют. Очистку олигомера можно осуществлять переосаждением из водного раствора в спирт. Полученный олигомер аморфный, желтого цвета. Он хорошо растворяется в воде и не растворяется в спирте. Результаты анализа олигомера представлены в таблице.

Пример 2. 58 г мочевины (1 моль) растворяют в 290 мл 40%-ного водного раствора глиоксаля (2 моль). Полученный раствор нагревают и перемешивают до выпадения осадка при температуре 60°С. Полученный олигомер охлаждают, промывают спиртом и анализируют. Очистку олигомера можно осуществлять переосаждением из водного раствора в спирт. Полученный олигомер аморфный, желтого цвета. Он хорошо растворяется в воде и не растворяется в спирте. Результаты анализа олигомера представлены в таблице.

Пример 3. 116 г мочевины (2 моль) растворяют в 145 мл 40%-ного водного раствора глиоксаля (1 моль). Полученный раствор нагревают и перемешивают до выпадения осадка при температуре 70°С. Полученный олигомер охлаждают, промывают спиртом и анализируют. Очистку олигомера можно осуществлять переосаждением из водного раствора в спирт. Полученный олигомер аморфный, желтого цвета. Он хорошо растворяется в воде и не растворяется в спирте. Результаты анализа олигомера представлены в таблице.

Пример 4. 174 г мочевины (3 моль) растворяют в 145 мл 40%-ного водного раствора глиоксаля (1 моль). Полученный раствор нагревают и перемешивают до выпадения осадка при температуре 60°С. Полученный олигомер охлаждают, промывают спиртом и анализируют. Очистку олигомера можно осуществлять переосаждением из водного раствора в спирт. Полученный олигомер аморфный, желтого цвета. Он хорошо растворяется в воде и не растворяется в спирте. Результаты анализа олигомера представлены в таблице.

Как и следовало ожидать, при избытке глиоксаля образуется олигомер белого цвета с меньшим содержанием азота, что говорит об обрыве цепи на молекуле глиоксаля, а при избытке мочевины образуется олигомер желтого цвета с большим содержанием азота, что подтверждает обрыв цепи, происходящий на молекуле мочевины.

Во всех образцах олигомера в ИК-спектрах хорошо просматривается область поглощения гидроксильной группы и карбонильной группы C=O 1600-1711 см-1 и широкая полоса водородной связи в области 3330-3390 см-1, причем в образце №2 она проявляется слабее и отсутствует полоса в области 1551-1556 см-1 деформационные колебания амидной NH-группы.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет управлять процессом получения олигомеров глиоксаля и мочевины с различными концевыми группами, что может определять различные свойства и области применения получаемых олигомеров.

Похожие патенты RU2612257C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИКОЛУРИЛА 2014
  • Мальков Виктор Сергеевич
  • Одышева Людмила Евгеньевна
RU2583110C1
Способ получения композита на основе соединений железа 2018
  • Сироткина Екатерина Егоровна
RU2701738C1
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СШИВАЮЩЕЙ КОМПОЗИЦИИ 2008
  • Флад Лоуренс А.
  • Лоулесс Бэрри А.
RU2531809C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,4,6,8-ТЕТРААЗАБИЦИКЛО[3.3.0]ОКТАН-3,7-ДИОНА 2010
  • Мальков Виктор Сергеевич
  • Князев Алексей Сергеевич
  • Волынец Алина Александровна
RU2439072C1
АМИНОПЛАСТОВАЯ ИЛИ ФЕНОПЛАСТОВАЯ СМОЛА НА ОСНОВЕ, ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ, ОДНОГО МОНОАЦЕТАЛЯ ГЛИОКСАЛЯ И ГЛИОКСИЛОВОЙ КИСЛОТЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ 2007
  • Вильэльм Дидье
  • Ву Нгок Кан
RU2434026C2
Способ получения олигофениленов 1974
  • Коршак Василий Владимирович
  • Сергеев Владимир Александрович
  • Черномордик Юрий Абрамович
  • Алаев Сергей Борисович
  • Коган Александр Семенович
  • Муший Роман Яковлевич
  • Новикова Надежда Трофимовна
  • Быкова Светлана Степановна
  • Ковалев Алексей Данилович
  • Ковынев Виктор Петрович
  • Лахманчук Леонид Семенович
  • Мисюрев Владимир Иванович
  • Самойленко Марина Вениаминовна
SU523118A1
Способ получения порошка 1,4-бис(4-феноксибензоил)бензола и полиэфиркетонкетона на его основе 2021
  • Нагорная Марина Олеговна
  • Самаров Александр Владимирович
  • Поздняков Максим Александрович
  • Дейко Алексей Сергеевич
  • Домрачева Диана Сергеевна
RU2780571C1
Способ получения олигофениленов с оксиметильными группами 1974
  • Сергеев Владимир Александрович
  • Шитиков Валентин Кузьмич
  • Колосова Татьяна Николаевна
  • Колобова Надежда Евдокимовна
  • Анисимов Константин Никанорович
  • Коршак Василий Владимирович
SU551342A1
СПОСОБ ОЧИСТКИ ГЛИКОЛУРИЛА ОТ ПРИМЕСИ ГИДАНТОИНА 2019
  • Кургачев Дмитрий Андреевич
  • Бакибаев Абдигали Абдиманапович
  • Новиков Дмитрий Владимирович
RU2708590C1
Способ получения олигофениленов 1979
  • Коршак Василий Владимирович
  • Сергеев Владимир Александрович
  • Жданов Александр Александрович
  • Черномордик Юрий Абрамович
  • Завин Борис Григорьевич
  • Микаутидзе Амиран Сергеевич
  • Лекишвили Нодар Георгиевич
SU852882A1

Реферат патента 2017 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛИГОМЕРА ГЛИОКАРБ

Изобретение относится к способу получения олигомера мочевины с глиоксалем. Способ включает взаимодействие глиоксаля с мочевиной. При этом мочевину растворяют в 40%-ном водном растворе глиоксаля и нагревают при 50-70°С в нейтральной среде до выпадения осадка при мольном соотношении компонентов: мочевина 1-3; глиоксаль 1-2. Изобретение позволяет создать экологичный способ получения олигомера мочевины с глиоксалем с возможностью управлять свойствами конечного продукта. 1 табл., 4 пр.

Формула изобретения RU 2 612 257 C1

Способ получения олигомера путем взаимодействия глиоксаля с мочевиной, отличающийся тем, что мочевину растворяют в 40%-ном водном растворе глиоксаля и нагревают при 50-70°С в нейтральной среде до выпадения осадка при мольном соотношении компонентов:

Мочевина 1-3 Глиоксаль 1-2

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2017 года RU2612257C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,4,6,8-ТЕТРААЗАБИЦИКЛО[3.3.0]ОКТАН-3,7-ДИОНА 2010
  • Мальков Виктор Сергеевич
  • Князев Алексей Сергеевич
  • Волынец Алина Александровна
RU2439072C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАМЕЩЕННЫХ 7,8-ДИЦИАНОПИРИМИДО[2,1-b][1,3]БЕНЗОТИАЗОЛОВ 2012
  • Чиркова Жанна Вячеславовна
  • Филимонов Сергей Иванович
  • Абрамов Игорь Геннадьевич
  • Тухватшин Ринат Шакирьянович
RU2508292C1
Способ получения агар-агара из морских водорослей 1931
  • Украинский Научно-Исследовательский Химико-Радиологический Институт
SU120308A1
US 3869296 A1, 04.03.1975.

RU 2 612 257 C1

Авторы

Сироткина Екатерина Егоровна

Даты

2017-03-03Публикация

2015-11-19Подача