СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИОНИТОВ Советский патент 1969 года по МПК C08G73/04 

Известны способы иолучения анионитов на основе полиэтилен:полиаминов путем их взаимодействия с конденсирующими агентами.

Получаемые известными способами смолы являются слабоосновнымй или содержат небольшое количество -сильноосновных групп. Основность аминогрупп и их комилексообразующая способность играют большую роль в процессах ионногс обмена, в особенности при применении ионитов в гидрометаллургии. Повышение основиости путем исчерпывающего алкилирования аминогрупп по Гофману в готовых анионитах не находит применения в практике, так -как снижает механическую прочность обменников, а алкилирование исходного сырья, т. е. .полиэтиленполиаминов неприменимо, так как при этом реакционная способность их приближается к нулю.

Целью данного изобретения является нолучение анионитов с повышенной основностью п селективностью.

Предложенный способ заключается в том, что полиэтиленполиамины подвергают .предварительной обработке раствором соли четвертичного аммониевого основания общей формулы С1-CHsCHa-R Cl,R - третичный

амин, например пиридин, пиколин, триэгиламин или триэтаноламин.

конденсирующими агентами получают анпониты с высокой основностью, требуемой селективностью. Особенно интересно введение пиридиновых групп, повышающих емкость анпанитов по комплексным соединениям урана, а также групп триэтаноламипа, так как накопление сппртовых групп способствует сорбци.п германия.

Пример 1. Получение р-хлорэтильнг 1х производных четвертичных аммониевых оснований.

В реактор, снабженный мешалкой, обратным холодильником и устройством для замера температуры, загружают 158,2 вес. ч. (2 моль) пиридина и 197,2 вес. ч. (2 моль) ди.хлорэтана. Растворитель непспользуют, так как он резко снижает скорость реакции. Всю смесь при перемешивании нагревают до температуры 80-120 С (лучше при 100°С) п выдерживают 2-6 час. Полученные игольчатые кристаллы р-хлорэтилпиридиниумхлорида отсасывают, промывают аиетоном и для получения особо чистого продукта перекриста.тлизовывают из спирта. Перекрпсталлпзованный (3-хлорэтил пир ид ИИ иум хлорид содержит 39,7% хлора, 19,8% ионогенного хлора .п 7,82% азота.

Аналогичные продукты получают с пи1колинами, лутпдинамп, триэтаноламином, трпэтпламином и другими третичными аминами.

П р и м е р 2. Получение полиэтилеиполиаминов С четвертичными а.мл-юпийны.ми группами.

К 50 вес. ч. нолиэтиленаолиаминов общей формулы Ii2N(Cf-l2CH2NH)nH постепенно добавляют 57 вес. ч. р-хлорэтилпиридиниумхлорида 28о/о-ной влажности (0,2 моль на 1 г атом азота нолиаминов). Смесь нагревают до 65°С.

Содержание общего хлора равно содержанию ионогенного хлора и составляет 19,2% (:в иересчете на сухой продукт), содержание азота 22,5:VoПолучаемый продукт применяют для -синтеза анионообменных смол.

Аналогично проводят реакции с р-хло;рэтил-а-пиколиниумхлоридом, (З-хлорэтил-у-пиколиниумхлоридом, с р-хлоратил-2,6-лутидиниумхлоридом, с р-хлорэтилт,рвэтиламмониумхлоридом и |3-хлорэтилтриэтаноламинониумхлоридом.

Пример 3. Получение анионита.

К 107 вес. ч. -продукта взаимодействия иолиэтиленполиаминов и (З-хлорэтилпириднниумхлорида, полученного по примеру 2, 15%-ной влажности прибавляют 90 вес. ч. воды, раствор перемешивают, и при температуре 35- 40°С к нему постепенно ири .охлаждении ириливают 88 вес. ч. эпихлоргидрина. Реакционную смесь выдерживают, перемешивая, при 45°С для получения прозрачной массы и выливают из реактора в противень. Отверждение проводят при 90°С, сущат отвернаденный гель при 100°С в течение 20 час. После измельчения и регенерации анионит обладает сильноосновными свойствами:

СОЕ по 0,1 я. соляной кислоте 7,2 мг-экв/г; по 0,1 и. хлористому калию 1,8 мг-экв/г,

Набухаем ость, в воде 4,4 мл/г,

Обесцвечивающая способность по продуктам лиролиза глюкозы 96,4%.

Пример 4. Получение анионита.

К 129 вес. ч. продукта взаимодействия 50 вес. ч. полиэтиленполиаминов к 79 вес. ч.

р-хлорэт 1лэтанолам мониумхларида 28%-ной влажности добавляют 130 вес. ч. воды, в которой растворено 18 вес. ч. NaOH. В полученный однородный раствор прибавляют постепенно малыми порциями 75 вес. ч. эпихлоргидрина. Отверждение реакционной массы проводят при 90°С, термообработку-ори 100°С в течение 20 час. Выход измельченного анионита 170 вес. ч.

СОЕ но 0,1 н. хлористому калию 1,74 вес. ч. Емкость по германию 9,75 мг/г. Емкость по урану из растворов серной кислоты 107 мг/г. Причмер 5. Продукт взаимодействия

50 вес. ч. полиэтиленполиаминов и 65 вес. ч. З-хлорзтиллутидиНиумхлорида 28%-ной влажности прибавляют раствор 18 вес. ч. едкого натра в 100 вес. ч. воды. В полученную смесь при температуре не выще 35°С вливают

200 вес. ч. олигомера, полученного из водного раствора аммиака и эпи.хлоргидр.ина. Отверждение геля проводят при 80°С в течение 3 час, термообработки-12 час ири 105-110С. После измельчения и регенерации анионит

обладает следующнми показателями:

СОЕ по 0,1 н. раствору соляной кислоты 9,42 мг-экв/г; но 0,001 н. раствору хлористого натрия 12 мг - экв/л.

Емкость по урану из растворов серной кислоты 130 мг/г.

Предмет изобретения

Способ получения анионитов путем взаимодействия полиэтилеиполиаминов с конденсирующим.и агентами, отличающийся тем, что, с целью придания анионнтам селективности и увеличения основности, полизтиленполиамины предварительно обрабатывают раствором сол,и четверти чного аммониевого основания общей формулы С1-СН2СН2-R C1, где R-- третичный амин, например пиридин, пиколин, триэтиламин или триэтаноламин.