Способ получения водорастворимых комплексонов Советский патент 1975 года по МПК C08G33/02 C08F27/00 

Изобретение относится к области синтеза водорастворимых комплексообразующих полимеров, содержащих группировки 81оксихинолипа. Полученные полимеры могут найти применение «ак комплексоны, а также как полупродукты в синтезе ионообменных смол.

Полимеры с груннировками 8-оксихинолина обладают комнлексообразующими свойствами. Так, эти полимеры образуют устойчивые комплексы с катионами цинка, меди, свинца, железа, сурьмы, никеля.

Известен способ получения комплексонов по реакции Манниха из 8-оксихинолина, формальдегида и первичных или вторичных алифатических аминов. Однако комплексоны, полученные известным методом, характеризуются невысокими комплексообразующими свойствами.

Для получения водорастворимых комплексообразующих полимеров с группировками 8-окснхинолина, обладающих высокими комплексообразующими свойства.ми, предлагается новый одностадийный способ, заключающийся во взаимодействии по реакции Манниха линейных аминополимеров, содержащих в своей структуре первичные или вторичные аминогруппы, с 8-оксихинолином и формальдегидом в среде растворителя. Реакцию можно проводить как в кислых, так и в нейтральных средах.

2

В качестве линейных аминополимеров, содержащих в своей структуре первичные и вторичные аминогруппы, используют полиамины: полиэтиленполнамин, полиэтиленнмин, поливипилбензиламин, поЛиаллиламин, поливипиламин и другие.

По нредлагаемому методу линейный амНнополимер, содержащий первичные if йторичные аминогруппы, обрабатывают раствором 8-оксихинолина и формальдегидом в течение 1 - 10 час при 70-130°С.

На 1 вес. ч. аминополимера берут 1-Звес. ч. 8-оксихинолина, 2-6 вес. ч. формальдегида, 1 -10 вес. ч. растворителя.

Полученный водорастворимый комплексообразующий полимер с группировками 8-оксихинолина выделяют и чистят осаждением из водного раствора спиртом.

Предлагаемый новый способ получения водорастворимых комплексообразующих полимеров с группировками 8-оксихинолина имеет ряд существенных преимуществ перед известными способами получения подобного типа полимеров: использование доступных исходных продуктов, одностадийность синтеза, высокие комплексообразующие свойства получ;аемЫх полимеров (см. табл.).

Так, новые полимеры с группировками 8-оксихНнолина образуют устойчивые комплексы

с катионами кадмия, иттрия, церия, марганца

Таблица

Состав комплексов комплексонов с группировками 8-оксихш1Олииа с катиоиом стронция

и неустойчивые комплексы с катионами кальция и бария, о чем свидетельствуют данные нотенциометрического титрования нолученных полимеров и,1 н. раствором КОН в присутствии солей этих металлов. Полимер образует с катионами кадмия, стронция, марганца, комплексные соединения состава 1 :9, о чем свидетельствуют данные кондуктометрического титрования солей этих металлов раствором полимера, полученного по примеру 1.

Пример 1. 1 г полиэтиленполиамина (содержащие азота 31,5%, молекулярный вес 430) и 4 г 8-оксихинолина растворяют в смеси 20 мл воды и концентрированной соляной кислоты. Полученный раствор загружают в 3-х горлую колбу, нагревают до кипения и в течение 30 минут добавляют 10 мл 32%-ного формалина. При перемешивании и температуре 100°С реакцию ведут еще 5 час. Полученный продукт высаживают метанолом и чистят неоднократным переосаждением из водного раствора метанолом.

Содержание азота в полученном полимере составляет 11,56%.

Полученный полимер с группировками 8-оксихинолина образует неустойчивые комплексы с катионами бария и кальция и образует прочные комплексы с катионами кадмия, иттрия, церия, марганца. Этот полимер с катионами марганца, стронция, кадмия образует комплексные соединения состава 1 :9, где концентрация составляет 4,86-10- моль/л и рН 8,96.

Пример 2. 1 г полиэтиленимина (с содержанием азота 32,6%, молекулярный вес 1500) подвергают последовательной обработке по примеру 1. Содержание азота в полученном полимере

составляет 11,26 %.

Пример 3. 5 г полиэтиленполиамина (с содержанием азота 31,5%, молекулярный вес 430) и 16,4 г 8-ОКсихинолина растворяют в 75 мл диоксана и добавляют 15 мл 32%-ного

формалина. Полученный раствор загружают в 3-х горлую колбу, нагревают до 70°С и при перемешивании ведут реакцию 5 ч. Полученный продукт высаживают из раствора концентрированной соляной кислотой. Затем полученный полимер чистят неоднократным переосаждением из водного раствора этиловым спиртом.

Содержание азота в полученном полимере с группировками 8-оксихинолина составляет

8,94%.

П р с д м с т и 3 о о р с т с и и я

Способ получения водорастворимых комплексонов путем обработки 8-оксихинолина формальдегидом и амином в среде растворителя, о т л и ч а ю ш. и и с я тем, что, с целью улучшения комплексообразуюнлих свойств, в качестве амина используют аминополимеры, содержащие первичные или вторичные аминогруппы, при весовом соотношении аминополимера, 8-оксихинолина, формальдегида и растворителя, равном 1;1-3:2-6:1 -10, соответственно.