Способ получения сульфатов целлюлозы Советский патент 1985 года по МПК C08B5/14 

ь

ш оэ Изобретение относится к получению сульфатов целл сатозы, которые могут использоваться в качестве ионообменников, полиэлектролитов, носителей лекарственных веществ, загустителей и других вспомогательных материалов. Известен способ получения сульфатов целлюлозы путем обработки раство рённой в .системе (диметилформамид целлюлозы тионилхлоридом или сульфурилхлоридом i . Для этого способа характерны существенные недостатки: многостадийность процесса выделения синтезированных сульфатов (осаясдение, растворение в воде, нейтрализация раствором NaOH, осаждение СТцСОСНт,промывка МеОН, сушка), высокая агрессивность и токсичность сульфатируюityix реагентов SOClj и S02C12 , необходимость охлаждения реакционной среды в процессе сульфатирования.Недостатком этого способа является так же значительная продолжительность процесса сульфатирования, составляющая в отдельных случаях несколько часов,; Наиболее близким к предлагаемому является способ получения сульфатов целлюлозы обработкой диоксидом серы в диметилформамиде, в присутствии 0,2-5 ч с последующим вьщелением целевого продукта из раствора 2 Недостатками известного способа являются длительность процесса и необходимость высалодения целевого продукта из раствора. Цель изобретения - ускорение и упрощение процесса. Поставленная цель достигается тем что согласно способу получения сульфатов целлюлозы, включающему обработ ку целлюлозы сульфатирующим агентом в смеси диметмформамида и N20, в качестве сульфатирующего агента используют 0,2-4,0 мас.ч. сульфаминово кислого аммония на 1 мас.ч. целлюлозы. При такой обработке конечный продукт вьщеляется из реакционной среды в виде пористого осадка, что позволя ет исключить из технологии процесса стадию осаждения .сульфатов целлюлозы Сульфаминовокислый аммоний представляет собой нейтральное солевое соединение, неопасное в обращении, Сульфаминовокислый аммоний вводи ся в реакционную смесь в количестве 0,2-3,0 мас.ч. на 1,0 мас.ч. целлюлозы. Образовавшаяся аммониевая соль сульфата целлюлозы отделяется от реакционной смеси через 1-10 мин после начала реакции. Полученный сульфат целлюлозы промывают смесью ацетона с водой, затем чистым ацетоном и сушат на воздухе. Степень замещения (С.З) гидроксильных групп на сульфатные в полученных сульфатах целлюлозы составляет 0,17-1,68 в зависимости от количества добавляемого сульфаминовокислого аммония. Продукты с С.З, меньше 0,36 сильно набухают в воде, с С.З. 0,36-1,68 полностью растворимы в воде с образованием вязких растворов, из которых можно пблучать прозрачные пленки. Строение полученных производных целлюлозы подтверждается данными ИК-спектроскопии. На ИК-спектрах приг сутствуют полосы поглощения, характерные для аммониевых солей сернокислых эфиров: 3200 -(N-H), 1430 см- S(N-H) 1230 см- )(), 810 см- -(S-0).. Пример 1.К2,Ог сульфатной целлюлозы () приливают смесь 4,0 г NgO и 80 г диметилформамида и перемешивают до получения прозрачного раствора. К раствору добавляют при перемешивании 0,4 г сульфаминовокислого аммония (на 1 мас.ч. целлюлозы 0,2 мас.ч. сульфатирующего агента). Образовавшийся через приблизительно 10 мин пористьш осадок аммониевой соли сульфата целлюлозы отделяют от реакционной среды, промывают ацетоном с водой, -затем чистым ацетоном и сушат на воздухе. Выход полимера 2,11 г, С.З гидроксильных групп на сульфатные 0,17. Полимер сильно набзга:ает в воде. Пример 2. Поступают аналогично примеру 1 е тем отличием, что количество добавляемого сульфаминовокислого аамония составляет 2,00 г (на 1 мас.ч. целлюлозы 1 мас.ч. сульфатирующего агента. Выход полимера 2,27 г, С.З 0,36. Полученный сульфат целлюлозы полностью растворяется в воде С образованием прозрачных вязких растворов. Пример 3. Поступают аналогично примеру 1 с тем отличием, что количество добавляемого сульф яминовокислого аммония составляет 4,00 г (на 1 мас.ч. целлюлозы 2 мас.ч. сульфатирующего агента). Выход полимера 2,36 г С.3.0,46. Полимер полностью растворим в воде.

Пример 4. Поступают аналогично примеру 1 с тем отличием, что количество добавляемого сульфаминовокислого аммония составляет 8,00 г (на 1 мае.ч. целлюлозы 4 мае.ч. сульфатирующего агента). Выход полимера 3,64 г, С.З. 1,68. Полимер полностью растворяется в воде с образованием прозрачных растворов.

Пример 5. К 2,0 г сульфатной целлюлозы приливают смесь 4 г Nj и 80 г димeтиhфopмaмидa и перемешивают до получения однородного раствора. К раствору при перемешивании добавляют 4,00 г сульфаминовокислого аммония. Через 1 ивян после начала реакции образовавшийся пористый осадок отделяют от реакционной смеси на фильтре, промывают смесью ацетона с водой, затем чистым ацетоном и сушат на воздухе. Выход полимера 2,29

С.З. 0.4Г. Полученная аммониевая соль сульфата целлюлозы полностью растворима в воде.

Пример 6.Поступают аналогично примеру 1 с тем отличием, что пористый осадок отделяют от реакционной смеси через 5 мин после начала реакции. Выход аммониевой соли сульфата целлюлозы 2,31 г, С.З. гидроксияьнык групп на сульфатные .

Полученная аммониевая соль сульфата целлюлозы полностью растворима в воде.

Таким образом, предлагаемый способ получения сульфатов целлюлозы отличается от известных более простой технологией процесса, так как он I позволяет отказаться от использования агрессивных и опасных в обращеНИИ сульфатирующих реагентов, исключить стадию осаждения целевых продуктов из реакционной среды и значительно сократить время проведения процесса.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТОВ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, включакпций обработку целлюлозы сульфатиругощим агентом в смеси диметилформамида и четьфехокиси азота, отличающийся тем, что, с целью ускорения и упрощения процесса, в качестве сульфатирующего агента используют 0,2-4,0 нас.ч. сульфаминовокислого аммония на 1 мае.ч. целлюлозы.