Сополимеры щелочных солей этиленсульфокислоты Советский патент 1977 года по МПК C08F222/40 

(54) СОПОЛИМЕРЫ ЩЕЛОЧНЫХ СОЛЕЙ ЭТИЛЕНСУЛЬФОКИСЛОТЫ

1

Изобретение относится к новым высокомолекуляр(а1М химическим соединениям, в частности к сополимерам щелочных солей этиленсульфокислогы общей формулы

fCHa-CH-CHa-CH z,

§ S-OMe R

где -n 0,04-0,095; Ме Na;

R - замещеные Щ1клические имиды формулы (МОЛ.В. 3 000- 10 000

.. -СНп

-.-о I

0

Сополимеры щелочных солей этиленсульфокислоты, являясь сильными полиэлектролитами, могут быть использованы в качестве комплексообразователей для физиологически активных веществ и как промежуточные соединения для получения полимерных амфолитов.

Известные сополимеры на основе солей эшленсульфокислоты, например сополимеры натриевой соли этиленсульфокислоты с акрилонитрилом, акриламидом, акриловой, метакриловой и малеиновой кислотой, со стиролом, винилацетатом, малеинатом натрия и N-винилпирролидом, с натрий-2-пропен-1-сульфонатом не могут быть превращены в полимерные амфолиты.

Целью изобретения является синтез полиэлектролитов с сильными ионогенными группами, которые могут быть использованы в качестве промежуточных соединений для получения полимерных амфолитов и комплексообразователей с физиологически активными веществами. Сополимеры

щелочных солей, например натриевой соли этиленсульфокислоты, указанной формулы, где R - замещенные циклические имиды, получают радикальной полимеризацией натриевой соли этиленсульфокислоты (этиленсульфонат натрия) с N-винилфталимидом (ВФИ) или с М-винилс тспинимидом (ВСИ) в 20-40%-ных растворах сильнополярного растворителя, например диметилсульфоксида (ДМС), или диметилформамида (ДМФ), или в воде с использованием в качестве иьшдиаторов динитрила азодиизомасляной кислоты (ДАК) или обл чения

УФ-светом при 60-75 и 25-35° С, соответственно, при молярном соотношении мономеров 1:1-2.

Выделение сополимеров проводят путем осаждения их ацетоном, вьтавшие полимеры очищают переосаждением из ДМФ или воды в ацетон и последующей экстракцией метанолом или ацетоном и эфиром. Поскольку натриевая соль этиленсульфокислоты не растворима в ДМФ, а ВФИ - в воде, то для соподюмеризации используют смесь растворителей ДМФ-вода (10:1).

Состав сополимеров определяют по элементарному анализу на серу и азот и по ИК-спектрам.

Пример 1. Сополимер натриевой соли этиленсульфокислоты и N-винилфталимида (1:2).

В ампулу помещают раствор 3,,8 г (0,029 моля) натриевой соли этиленсульфокислоты в 4 мл воды и раствор 10,2 (0,059 моля) N-винилфталимида (ВФИ) в 44 мл диметилформамида (ДМФ) . Добавляют 0,14 г (1% от веса мономеров) динитрила азодиизомасляной кислоты (ДАК) В токе аргона, запаивают ампулу и нагревают при 75°С в течение 8 час.

По охлаждении содержимое ампулы разбавляют ДМФ, осаждают ацетоном и очищают сополимер экстракцией метиловым спиртом. Выход сополимера 12,0 г (85,7% от теории), характеристическая вязкость fj 0,095 (0,5 н. ЫаМОз в ДМФ, 25°С) . Состав сополимера, рассчитанный на основании данных элементного анализа на серу (3,87%) и азот (6,75%), соответствовал содержанию натриевой соли этиленсульфокислоты вес.% (19,9 мол.%) и ВФИ 83,3 вес.% (78,7 мол.%).

В ИК-спектре сополимера наблюдали полосы поглощения в области 1700 , относящиеся к карбонильным группам () ВФИ и интенсивное поглощение при 1040 , характерное для валентного колебания , а также 1180-1210 для иона SO

Сополимер представляет собой белый порошок, растворимый в ДМФ, диметилсульфоксиде (ДМС), не растворимый в воде, метиловом и этиловом спирте, хлороформе, диоксане и тетрагидрофуране. Пример 2. Сополимер натриевой соли этиленсульфокислоты и N-винилфталимида (1:1).

Аналогично примеру 1 из 6,5 г (0,05 моля) натриевой соли этиленсульфокислоты в 10 мл воды, 8,6 г (0,05 моля) ВФИ в 57,5 мл ДМФ и 0,07 (0,5% от веса мономеров) ДАК при нагревании в течение 20 час получают 10,1 г сополимера (выход 66,8%) . Характеристическая вязкость t 0,075 (ДМФ; 25°С). Сополимер содержит 8,96% серы и 4,98% азота, что соответствует содержанию натриевой соли этиленсульфокислоты 36,5 вес.% (43,3 мол.%) и

ВФИ - 61,2 вес.% (54,2 мол.%). Сополимер - Ьелый порошок, растворим в ДМФ, не растворим в воде, ДМС, ацетоне, метиловом спирте, гексане и бензоле.

Пример 3. Сополимер натриевой соли этиленсульфокислоты и N-винилсукцинимида (1:2).

В условиях аналогичных примеру 1, из 1,8 г (0,014 моля) натриевой соли этиленсульфокислоты и 3,5 г (0,028 моля) N-винилсукцинимида (ВСИ) получают 5,0 г сополимера (выход 94%). Характеристическая вязкость {YI 0,04 (0,5 н. NaCI) . Сополимер содер:жит серы и 7,27% азота, что соответствует содержанию натриевой соли этиленсульфокислоты 31,1 вес.% (30,2 мол.%) и ВСИ 64,9 вес.% (65,8 мол.%). ИК-спектр сополимера содержит полосы в области частот 1700 (С сукцинимидного кольца) и частоты 1040, 1185. 1200см (дублет, 80з - групп). Сополимер растворим в воде и ДМС, не растворим в этиловом и метиловом спирте, ДМФ, дихлорэтане, ацетоне, гексане и бензоле.

Можно получать полиэлектролиты с фенильными и карбонильными группами, способные давать более прочные комплексы с физиологически активными веществами, в частности с гормонами и антибиотиками, чем известные сульфосодержащие полиэлектролиты. Кроме того, введение N-винилфталимида и М-винилсукцинимида в полимеры, содер:жащие сильнокислотные группы, позволяет получать из этих полимеров путем дальнейших превращений полимерные амфолиты.

Формула изобретения

Сополимеры щелочных солей этиленсульфокислоты общей формулы

f CH -CH-CHgСН

Ч.

где R - замещенные циклические имиды формулы

ЛО

4 ,С-СНг

v-:

о

мол.в. 3 000-100 000 в качестве комплексообразователей с физиологически активными веществами.