Способ получения ионитов Советский патент 1990 года по МПК C08F212/14 C08F8/00 C08J5/20 

Изобретение касается синтеза селективных ИОНИТОВ с окислительно-восстановительными группами.

Известен способ получения анионитов путем аминирования галогенметилированных сополимеров моновинилароматических углеводородов и дивинильных соединений пиридинкарбоновыми кислотами. Однако полученные аниониты невозможно использовать для обратимого окисления или восстановления органических и неорганических соединений и сорбции продуктов реакции в одну стадию.

С целью получения полимеров с высокими комплексообраззпощими, улучшенными кинетическими и технологическ м свойствами предлагают перед аминированием обычные, макропористые или макросетчатые галогейметилированные сополимеры моновинильного ароматического углеводорода (стирол, винилтолуол, винилнафталин ипи о -метилстирол) с дивинильным сшивающим агентом конденсировать с хинонами, аминоантрахинонами, тиомочевиной, ди- или триоксибензолами или их алкилзамещенными зфирами в присутствии катализатора Фриделя-Крафтса до степени превращения 30-80%.

Наличие в структуре ионообменника одновременно хиноидных, гидроксильных, карбоксильных и анионообменных групп в одном элементарном звене сополимера придает сорбенту повышенные комплексообразующие и селективные свойства.

Преимущество предлагаемого способа заключается еще в том, что он позволяет получать селективный редоксирнит, который можно использовать для одновременного окисления или восстановления и сорбции ионов различных . металлов в гидрометаллургии и органических соединений в фармацевтической промыпшенности. Они представляют большой интерес для очистки конденсата атмосферной влаги в космических кораблях и для защиты от радиации. Пример 1. 20 г продукта взаи модействия хлорметилированного макро пористого сополимера стирола и дивинилбензола (12%) с хиноном содержащего 10,4% остаточного хлора, загружают в реактор и оставляют набухать в 200 мл свежеперегнанного диметилформамида. Добавляют 48 г никотиново кислоты и нагревают при 100 С в тече ние 6 ч. По окончании реакции сополи мер промьшают декантацией горячей водой и обрабатывают 5%-ной соляной кислотой. Анионообменная емкость полимера по основным группам в хлоридной форм составляет 1,48 мг-экв/г, емкость по кислотным группам в водородной форме 1,58 мг-экв/г. Окислительно-восстано вительная емкость сорбента после вос становления 10%-ным раствором гидросульфита натрия по 0,1 н. раствору Рег(804)з 3,40 мг-экв/г. Набухаемость в воде 1,4 мл/г; насыпной вес 0,6 г/л. Пример 2. Юг продукта взаи модействия броммметилированного сопо лимера стирола и дивинилбензола (8%) с хиноном, содержащего 14,40% остаточного брома, загружают в раствор и оставляют для набухания в 100 мл све жеперегнанного диметилформамида. Добавляют 24 г изоникотиновой кислоты и нагревают при 80с в течение 5 ч. Полученный продукт обрабатывают 5%ной соляной кислотой и отмывают дис.тиллированной водой. Анионообменная емкость по основным группам в хлорид ной форме составляет 1,69 мг-экв/г, емкость по кислотным группам в водородной форме - 1,76 мг-экв/г. Окислительно-восстановительная емкость электроноионообменника по 0,1 н. раствора Ге4(50/|)з 3,01 мг-экв/г. Набухаемость в воде 1,9 мл/г насыпной вес 0,6 г/мл. Приме рЗ. 20 г продукта взаи ;модействия йодметилированного сополи мера стирола и дивинилбензола (12%) с хиноном, содержащего 10,40% остаточного иода, загружают в реактор и вьщерживают для набухания в 200 мп свежеперегнанного диметилформамида. Добавляют 48 г пиколиновой кислоты и нагревают при 70°С в течение 3ч. По окончании реакции продукт отмьгоаю горячей водой и обрабатывают 5%-ной соляной кислотой. Анионообменная емкость по основным группам в хлоридной форме составляет 1,54 мг-экв/г, емкость по кислотным группам в водородной форме- 1,87 мгэкв/г. Окислительно-восстановительная емкость по 0,1 н. раствору Fe-i(S04)3 J 3,0 мг-экв/г. Надухаемость в воде 1,8 мл/г; насыпной вес 0,6 г/мл. Пример 4. 20 г продукта взаимодействия макросетчатого хлорметилированного сополимера стирола и дице такрилового эфира диоксидифенилсульф оксида (8%) с гидрохиноном, содержащего 9,2% остаточного хлора, загружают в реактор, добавляют 200 мл свежеперегнанного диметилформамида, 48 г никотиновой кислоты и нагревают при в течение 6 ч. Продукт реакции обрабатьшают 5%-ной соляной кислотой. Анионообменная емкость электроноионообменника составляет 1,30 мг-экв/г, катионообменная емкость 1,80 мг-экв/г. Окислительно-восстановительная емкость 2,98 мг-экв/г. Пример5. Юг продукта взаимодействия макросетчатого хлорметили-рованного сополимера стирола и диметакрилового эфира диоксидифенилпропана (8%) с хиноном, содержащего 8,,40% остаточного хлора, загружают в реактор, добавляют 100. мл свежеперегнанного диметилформамида, 24 г изоникотиновой кислоты и нагревают при 100°С в течение 6 ч. По окончании реакции сополимер отмывают горячей водой, обрабатьшают 5%-ной соляной кислотой. Анионообменная емкость составляет 1,25 мг-экв/г, катионообменная емкость - 1,48 мг-экв/г. Окислительно-восстановительная емкость электроноионообменника 2,70 мг-экв/г. Примерб. Юг продукта взаимодействия макросетчатого сополимера стирола и 12% диакрилового эфира диоксидифенилметана с гидрохиноном, содержащего 8,04% остаточного хлора, загружают в реактор, добавляют 100 мп свежеперегнанного диметилформамида, 24 г пиколиновой кислоты и нагревают при в течение 6 ч. Конечный продукт обрабатывают соляной кислотой и отмывают до нейтральной реакции промьшных вод. Анионообменная емкость составляет 1,29 мг-экв/г, катионообменная ем5-4138126

KocTj 1,40 мг-экв/г. Окислительно-и нагревают при 95°С в течение 5 ч.

восстановительная емкость электроно-По окончании реакции полимер отфильт

ионообменника 3,tO мг-экв/г. ;ровьшают, отмьюают дйметилформамидом

Пример. 10 г продукта взаи-этиловым спиртом, 5%-ной соляной кис-

модействия макропористого хлорметили- 5лотой, дистиллированной водой нейтрованного сополимера стирола и диви- альной реакции фильтрата, нипбензола (12%) с пирогаллолом, со- Анионообменная емкость яонита сосдержащего 10,70% остаточного хлора,тавляет 1,95 мг-экв/г, катионообмензагружают в реактор, добавляют 100 мл .-.ная емкость 2,60 мг-экв/г. Окислйсвежеперегнанного диметилформамида,тельно-восстановительная -еюсость

30 г 2,5-пиридиндшсарбоновой кислоты1 80 мг-экв/г.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНРМ ИОНИТОВ, путем аминирования галогенметилиро-ванных сополимеров моновиниларомати-' ческих углеводородов и дивинильных соединений пиридинкарбоновыми кислотами или их производными, о т л и - 'чающийся тем, что, с целью придания иониту электронообменных свойств, сополимер перед аминировани- ем подвергают конденсации с хинонами, аминоантрахинонами, тиомочевиной, ди- или триоксибензолами или их ал- килзамещенными эфирами в присутствии катализатора.Фриделя-Крафтса.