Способ получения растворимых анионитов Советский патент 1992 года по МПК C08G59/10 

Изобретение относится к.получению растворимых полиэлектролитов с анионообменными свойствами, которые могут быть использованы для сорбции и разделения цветных и редких металлов .в гидрометаллургии, в качестве катализаторов химических реакций, в медицине и То По

Известен способ получения анионитов взаимодействием ди- и триглициДиловых эфиров диоксибензолов и аминофенолов в среде органических растворителей при температуре 30-80°С в течение 25-60 миНо Образующийся гель отверждают при 70-100 0 при 8, 12, 24 ч последовательно Статическая обменная емкость полученных анионитов колеблется в пределах 5,4 7,9 мг-экв/г, сорбционная способность по ионам VOj в пределах 500 - 600 мг сухого ионита.

Недостаткам способа являются низкая сорбционная способность по ионам

УОГ, необходимость ступенчатого от- . верждения геля и большая продолжительность процесса отверждения

Наиболее близким к предложенному является способ получения анионитов

О взаимодействием полиглицидных аминов

со (ПГА)- и алифатических диаминов (полиаминов) в среде органических раство05рителей При этом полиглицидные амиюны конденсируют с ди- и полиаминами при комнатной температуре в течение

GO 15-20 мин. Полученный гель отверждают 2-4 ч при температуре 40-60 С в

зависимости от природы исходных KObfflOнентово

Статическая обменная емкость синтезированных анионитов по 0,1 н раствору НС1 колеблется в пределах 11,012,3 мг-экв/г, обменная емкость по ионам молибдена от 230 до 280 мг Но/г сухого ионита, по ионам ванадия от 800 до 1000 мг/г, время контакта ионита с раствором молибдата или ванадата натрия 24-48 ч Недостатком данного способа явлл ется низкая сорбционная способность синтезируемых ионитов, а также длн тельность процесса сор-бции„ Целью данного изобретения является улучшение сорбционных и кинети- ческих свойств анионитово Указанная цел достигается тем, что в способе получения растворимьк анионитов взаимодействием полиглицид ных аминов с алифатическими диаминами в среде органических растворителей, полиглицидные амины предварительно обрабатьшают алифатическими третичными аминами, взятыми в кол гчестве 0,5-1,0 моль н а 1 моль полиглицидного амина Взаимодействие полиглицидных аминов (1 моль) с алифатическими третичными аминами (0,5-1,0 моль) проводят при комнатной температуре в течение 10-20 мин в органическом растворите.ле„ Затем при интенсивном перемешиваНИИ добавляют раствор (3 5 моль), температуру реакции повытают, до 40-60°С, выдерживают при данной температуре 1,5-1,5 ч. Полученную однородную массу трижды переосаждали в серном эфире /щя удаления непрореагировавших продутстоВо Целевой продукт сзтлили в вакууме при комнатной температуре о Предлагаемый способ позволяет син тезировать растворимые аниониты, обла дающие сорбционной емкостью по ионам ванадия до 1700 мг , по ионам молибдена до 5,5 г Мо/г припродолжительности сорбции ( сорбции) 5 мин „, и и е р, U В трехгорлую колбу снабженную механической мешалкой, холодильником, термометром,капельной во ронкой, загружают последовательно 163,2 г (0,2 моль) 50%-ного раствора тетраглицидного бёнзидина в диметилформамиде и 20,3 г (0,2 моль) триэтил амина, .смесь интенсивно перемешивают в течение 10 мин и добавляют 185,6 г (0,8 моль) 50%-ного раствора гексамет тштендиамина. Реакционную массу нагревают до и выдерживают при дан ной температуре в течение 1,5 ч. .Полученную однородную трижды пере осаждают в серном зфире д.пя удаления непрореагировавших продуктов. Целевой продутст сушат при комнатной температуре в вакууме, Смолообразный продукт реакции хорошо растворим во мно- I гих органических растворителях Сди- : метилформамид, диметилсульфоксид, ацетон, циклогексанон и ТоП,), а также в растворах минеральных кислот Статическая обменная емкость (СОЕ) по 0,1 Но раствору НС1 из данных по-тенциометрического титрования равна 4,5 мг-экв/Го Элементный состав, % t С Н N вы тшглено: 67,21 10,74 14,70 найдено: 66,84 10,78 14,65 Для сорбции ионов ванадия и молибдена используют 1%-ньш раствор анионита в 0,1 н„ растворе соляной кислоты Сорбционную способность анионита определяют через 5 мин после контакта ионита с раствором ванадия или молибдена натрияо Сорбщпо ионов ванадия проводят из. растворов NaV03 (3 г ) при рН ,40,а сорбцию ионов молибдена - из раствора (ЮгМо/л) при рН 1,67. СОЕ ионита по ионам ванадия составляет 1710 мг СОЕ по ионам молибдата - 4,5 г Мо/г„ Пример 2,В реакционную колбу загружают 84,4 г (0,1 моль) 50%-ного раствора тетраглицидного диаминодифенилметана в ацетоне и 9,25 г (0,05 моль) трибутиламина, выдерживают при интенсивном перемешивании 20 мин, добавляют 104,4 г (0,45 моль) 50%-ного раствора гексаметилендиамина в ацетоне о Температуру реакции поднимают до Смесь интенсивно перемешивают при данной тем„ературе в течение 2,3 ч.Дальнейшую обработку, выделение целевого продук „ определение сорбщюнной способ„ осуществляют в условиях примера 1 Элементный состав, % С Н N 63,888 10,21 14,45 вычислено I 62,35 10,05 13,81 найдено; СОЕ по 0,1 Но раствору НС1-5,5мгэкв/г; СОЕ по ионам ванадия - . . 1300 мг СОЕ по .ионам молиб.дена - 2,8 г Мо/г„ Пример ЗоВ трехгорлый реактор при интенсивном перемешивании загружают 169,6 г (0,2 моль) 50%-ного раствора тетряглицидного диаминодифенилоксйда в диметилформамиде и 10,1 г (0,1 моль) триэтиламина, вьщерживают в течение 15 мин и добавляют 92,8 г (0,4 моль) 50%-ного раствора гексаме;тилендиаминао Температуру синтеза поднимают до и вьщерживают при ней 2 Чо Дальнейшую, обработку, вьщеление целевого продукта и определение сорбционной способности ионита осуществляют в условиях примера 1„ Элементный состав, %;

С Н N вычислено: 65,42 10,45 15,11 найдено: 66,21 11,47 15,06

СОЕ по 0,1 н, раствору НС1 - . 5,8 мг-э.кв/г; СОЕ по ионам ванадия 1780 мг СОЕ по ионам молибдена - 5,5 г Мо/Го

Пример 4о В :реактор: при интенсивном перемешивании загружают 176 г (0,2 моль) раствора ;тетраглицидного диаминодифенилсульфида в диметилсульфоксиде и 37,0 г (0,2 моль) трибутип амина, выдерживают в течение 10 мин, добавляют 123,3 г (0,7 моль) 50%-ного раствора тетраметштендиамина, поднимают температуру

Сорбционные и кинетические характеристики известных и синтезированного ионитов

Марки ионитов

синтеза до и заканчивают синтез через 2 Чо Выделение анионита и определение его сорбционной способности проводят в условиях примера 1, Элементый состав, %:

с Н N вычислено: 64,79 10,35 14,17 найдено: 63,27 10,56 14,29

СОЕ по 0,1 Но раствору НС1 5,0 мг-экв/г; СОЕ по ионам ванадия 1300 мг V Oj/r; СОЕ по ионам молибдена - 3,1 г Но/Го

-борбционные и кинетические характеристики известных и получаемых по изобретению анионитов приведены в таблице о

Из таблицы следует, что предлагаемый способ позволяет получать растворимые, аниониты, значительно превосходяпще по сорбционным характеристикам известные промьшшенные ионитыо Способность синтезированных ионитов растворяться во многих органических растворителях (диметилформамид, диметилсульфоксид, ацетон, щсклогексан), а также в растворах минеральных кислот позволяют резко снизить продолжительность процесса сорбции

СПОСОБ ПОЛУЧЕНР1Я РАСТВОРГО1ЫХ АНИОНИТОВ взаимодействием полигл щидных аминов с алифатическими диаминами в среде органических растворителей, отличающийся тем, что, с целью улучшения сорбционных и кинетических :. свойств анионитбв, полиглицидные амины предварительно обрабатьгоают алифатическими третичными . аминами, взятыми в количестве 0,51,0 моль на 1 моль полиглицидного амина