N-Метиленфосфонилированный сополимер этилендиамина, 1,6-дигуанидиногексана и эпихлоргидрина в качестве ингибитора отложения солей и биоцида Советский патент 1992 года по МПК C08G73/00 C02F5/14 

Изобретение относится к области синтеза биологически активных химических соединений, в частности, к синтезу сополимеров алканоламинов и алканолгуаниди- нов.

Цель изобретения - повышение способности к ингибированию отложения солей и придание биоцидных свойств.

Пример 1. Синтез и фосфонилирова- ние ПАГ с эквимолярным соотношением исходных компонентов.

В стакане емкостью 1 л растворяют в 0,5 л дистиллированной воды, 60 г (1 моль) этилендиамина (ЭДА). 273 г (1 моль) ницте- дина (НЦ) и 80 г едкого натра.

К полученному раствору при перемешивании по каплям добавляют 185 г (156.7 мл 2 моль) эпихлоргидрина (ЭХГ)- В ходе реакции раствор разогревается до 60-70°С. по окончании прибавления ЭХГ реакционную смесь выдерживают еще 2-3 ч при этой температуре и охлаждают. Выпавший осадок хлористого натрия отфильтровывают, а раствор добавляют по каплям к 1 л 50%-ного раствора едкого натра. Всплывающее на поверхность раствора основание - полалкано- ламиногуанидин (ПАГ) в виде пластичной массы отделяют, ополаскивают водой и сушат при температуре около 40°С в вакууме над пятиокисью фосфора. Получают 350 г

VJ

О х| О

ND

(выход 94,6%) твердого белого продукта, с ,05 дл/г.

Навеску 37 г (0.1 моль) полученного сополимера растворяют в 50 мл воды и к. пол- ученному раствору через обратный холодильник при перемешивании магнитной мешалкой медленно добавляют 108,8 г (69 мл 0,8 моль) треххлористого фосфора. Наблюдается сильное самонагревание смеси. По окончании экзотермической реакции в раствор добавляют 24 г (0,8 моля) парафор- ма и кипятят полученный раствор при перв мешивании с обратным холодильником до полного растворения параформа. Высушиванием в вакууме (над РгОъ и NaOH) реакционного раствора получен твердый слегка окрашенный продукт - метиленфосфонат ПАГ. Выход 90 г, 80% от теоретического.

Пример 2. Синтез метиленфосфоната сополимера ЭДА: полигексаметиленгуани- дин(ПГМГ) 2:1.

Для проведения реакции по методике примера 1 беоут 177 г гидоохлорида ПГМГ (с г 0,07 дл/г), 120 г ЭДА и 92,5 г (78 мл 1 моль) ЭХГ в присутствии 40 г едкого натра. Высаливанием из реакционного раствора получен порошкообразный сополимер, который фосфонилируют по методике примера 1 и получают метиленфосфонат сополимера ЭДА:ПГМГ состава 2:1.

Пример 3. Синтез метиленфосфоната сополимера ЭДА:НЦ, состава 5:1.

Для проведения реакции по методике примера 1 берут ЭХГ (555 г, 391,5мл, 6 моль) смесь 300 г (5 моль) ЭДА и 200 г (1 моль) основания НЦ. Получено 700 г (95% от теории) сополимера ЭДА с НЦ состава 5:1. Навеску 85 г полученного сополимера (с г) 0,06 дл/г) фосфонилируют по методике примера 1 добавлением 217 г (140 мл) РС1з и 48 г параформа.

Пример 4. Синтез сополимера ЭДА:НЦ. состава 10:1.

Для проведения реакции по методике примера 1 берут 60 г (1 моль) ЭДА и 20 г (0,1 моль) основания НЦ с 97,7 г (85,8 мл, 1,1 моль) ЭХГ. Полученный сополимер ЭДА:НЦ 10:1 фосфонилируют обработкой 157 г (100 мл) РСЬ и 30 г параформа.

Определяют ингибирующую способность сополимера алканоламина и алка- нолгуанидина, модифицированного метиленфосфитными группировками. 50 мл раствора сульфита натрия, NaaSCM (150 мг- экв/л) заливают в мерный стакан анализатора качества воды. При непрерывном перемешивании вводят сополимер, через интервал времени ( с), приливают 6 мл раствора хлорида кальция СаСЬ (1240 мг- экв/л). Время начала интенсивного выпадения сульфата кальция фиксируют по датчику прибора.

Пример 5. Определение ингибирую- щей способности метиленфосфоната сополимера ЭДА:ПГМГ - 2:1 при дозе 5 мг/л.

БСГмл раствора сульфата натрия Na2SO i (150 мг-экв/л) заливают в мерный стакан анализатора качества воды. При непрерывном перемешивании добавляют 6 мл

0 раствора хлорида кальция CaCl2 (1240 мг- экв/л). Индукционный период при этом 3 мин 30 с.

50 мл раствора сульфата натрия Na2SO заливают в мерный стакан анализатора ка5 чества воды, при непрерывном перемешивании с интервалом в 30 с, вводят 0,28 мл 0,1 %-ного раствора сополимера и 6 мл раствора хлорида кальция CaCl2. Индукционный период в этом случае равен 39 мин

0 с.

В табл.1 представлены результаты испытаний сополимера при различных соотношениях.

Предлагаемое вещество обладает таки5 ми же свойствами, что и известное, однако в нем еще присутствуют и биоцидные свойства.

Бактерицидные свойства предлагаемого сополимера по бактерицидной стабили0 зации эмульсии проверяли следующим образом. Берут 5%-ную эмульсию, приготовленную на основе эмульсола Укри- нол-1М, вводят в нее сополимер в дозах 0.3-1 г/л. После введения сополимера

5 эмульсию заражают ранее отработанной эмульсией из расчета 5 мл отработанной эмульсии на 100 мл свежеприготовленной и оставляют на 2 сут. Затем определяют микробное поражение эмульсии методом, в ос0 нову которого положено определение дегидрогенарной активности анаэробной микрофлоры при помощи индикатора тетра- золитхлорида.

Пример 6. К 100 мл 5%-ноый эмуль5 сии, приготовленной на основе эмульсола Укринол-Ш добавляют сополимер дозой 0,2 г/л и 5 мл зараженной эмульсии. Через 2 сут проводят анализ на микробное поражение эмульсии. Сополимер дозой 0,2 г/л

Q не обеспечивает бактерицидной стабилизации эмульсии. Через 2 сут эмульсия содержит более 100 тыс. клеток бактерий в Т мл.

Пример 7. К 100 мл 5%-ной эмульсии

5 добавляют сополимер дозой 0,3 г/л и 5 мл зараженной эмульсии. Через 2 сут проводят анализ на микробное заражение эмульсии. Сополимер дозой 0,3 г/л обеспечивает бактерицидную стабилизацию эмульсии в течение 10 сут.

Пример 8. К 100 мл 5%-ной эмульсии добавляют сополимер дозой 0,5 г/л и 5 мл зараженной эмульсии. Через 2 сут проводят анализ на микробное поражение эмульсии. Сополимер дозой 0,5 г/л обеспечивает бактерицидную стабилизацию эмульсии в течение 20 сут.

Определена минимальная концентрация предлагаемого вещества, подавляющая развитие E.coll (кишечная палочка) и Ps.aeruglnosa (синегнойная палочка). Результаты приведены в табл.2.

Таким образом, предлагаемое вещество обладает более выраженной способностью, чем известные, ингибировать отложение солей, а также биоцидными свойствами.

Формула изобретения N-Метиленфосфонилированный сополимер этилендиамина, 1.6-дигуанидиногек- сана и эпихлоргидрина формулы

ЖКгФ

Ш2Ф ОН

-Јtf(CH2)zNCHj CHCHj}-B- Nc-w(cfl:),-wc-WH2 - :н:яЈ

СН,ФОВСН ФСНгФ СН2Ф CRj4

о I, .

где (ОВ)1 ;

m/n 10-1;

m+n 11-90,

в качестве ингибитора отложения солей и биоцида.

Изобретение относится к синтезу биологически активных химических соединений и может быть использовано в процессах очистки природных и сточных вод в машиностроении. М-Метиленфосфонилированный сополимер этилендиамина. 1,6-дигуаниди- ногексзна и эпихлоргидрина формулы ЖйгФ КСН-ф он {КЗДгЛСНг №СН2 -{КС-ЛГ:Нг},-.м:-Шг -СЩЈ СН,Ф си:ФЬн сярсхр сн2г где (он): т/л 10-1; т-п 11-90, обладает повышенной способностью ингибировать отложение солей (повышенным индукционным периодом при отложении солей). Кроме того, данный сополимер обладает биоцидными свойствами. 2 табл. LO С

Вещество

Минимальная задерживающая концентрация. мкг/мл E.Coli: Ps.aeruginosa

Известное 2:1 5:1 10:1

Таблица 1

Таблица 2

Не обладаетбактерицицн ыми свойствами

625: 1250

625 2500