Способ получения модифицированного лигнина Советский патент 1980 года по МПК C07G1/00 

I Изобретение относится к усовершенствованию способа получения модифицированного лигнина, который может бьггь использован в химической, фармацевтической промышленности, в медицине, биохимик, как высокоэффективный адсорбент для извлечения желчных кяслот из растворов и биологических жидкостей.

Известно, что при обработке хлорированного лигнина 20-25%-ным аммиаком при 190-250° С получают аминол){гнин, который может быть использован в качестве ионообменной смолы 1.

Однако способность полученного аминологнина адсорбировать желчньге кислоты мала.

Известен способ получения модифицированного лигнина путем последовательной обработки исходного лигнина элементарным хлором, аминирования хлорированного лигнина аммиаком при 160° С и обработки аминолигнина диметилсульфатом в щелочной среде при 10- 12°С 2.

Допо;шительная обработке аминолигнина диметилсульфатом повышает в 3,7 раза адсорбционные свойства полученного модифицированного лигнина (в отношении желчных кислот). Однако при модификации лигнина известным способом выход целевого продукта вследствие обработки хлорлигнина аммиаком при высокой температуре (160° С) относительно низкий (55%), так как часть лигнина переходит в растворимое состояние. Кроме того, при обработке хлорлигнина аммнаком при этой температуре удается ввести в макромолекулу лягнина максимально только 6-6,5% азота, невозможно повысить адсорбционную способность модифицированного лигнина.

Цель изобретения - повьппение выхода модифицированного лигнина и улучшение его адсорбционных свойств.

Это достигается тем, что аминированию подвергают хлорлигнин, предварительно обработанный формалином, и процесс аминирования осуществляют полиэтиленполиамином при 95120 с.. :

Конденсация хлорлигнина с формалином позволяет сннэить его растворимость при последующих обработках (амширование и метилирование), что на 16-29% повьш1ает выход целевого продукта. Проведение процесса аминирования полиэтиленполиамином позволяет ввести в структуру лигнина до 11% азота, что повыluaeT адсорбционные свойства целевого продукта на 12-23%.5

В результате взаимодействия аминогрупп аминолигнина с диметилсульфатом получают модифицированный лигнин с более высоким содержанием трупп снльноосновного четырехзамещенHoro аммониевого основания (СНз)зСГ, О что обуславливает повышение адсорбционной

способности.

Пример. В трехлитровую трехгорлую колбу с мешалкой помещают 200 г гидролизного лигнина (полученного на Кедайняйском 15 биохимическом заводе Литовской ССР), суспендированного в 600 мл воды, и через суспензию пропускают струю хлора в течение 4 ч при комнатной температуре. Осадок хлорированного лигнина отфильтровывают, отмывают водой и 20 высушивают при комнатной температуре. Выход 195 г, содержание хлора 15-20%.

120 г хлорированного гидролизного лигнина помещают в трехлитровую колбу с мешалкой, добавляют 1500 мл 37%-ного формалина и в Jca- 5 качестве катализатора - 100 мл 10%-ного раствора NaOH. Выдерживают при 90-95°С, перемешивая, в течение 4 ч. Осадок фильтруют, промывают водой и сушат при 60°С. Выход 112 г.

90 г формилированного хлорлигнина обраба- зо тывают 130 мл полиэтиленполиамина и 500 мл смеси воды и диоксана (1:1) в автоклаве, перемецшвая,при 100°С в течение 3 ч. Полученный продукт промывают водой до нейтральной реакции, отфильтровывают. Выход 81 г, содер- 35 жание азота 10,8%.

В трехгорлой колбе с мещалкой, холодильником и капельной воронкой суспендируют 90 г обработанного полиэтиленполиамином продукта (сырого, сразу после промывки) в 800 мл 30%-ной NaOH и добавляют при перемешивании по каплям 600 мл (СНз)2504 в течение 4 ч. В связи с тем, что реакция является эндотермической, колбу охлаждают до 15 С. Затем продукт реакции подкисляют 2%-ным раствором H2SO4 до полного высаживания продукта, отфильтровывают, промывают водой, высушивают при 90°С. Выход модифицированного лигнина 55 г, содержание азота 9,5%. Перед употреблением продукт переводят в ОН-форму.

Пример 2. Получают формилированный хлорлигнин по примеру 1 и обрабатьшают его полиэтиленполиамином при 110°С. Полученный продукт содержит 11,3% азота. Выход 80 г. Метилирование продукта проводят по примеру 1.

Пример 3. Формилированный хлорлигнин получают по примеру I. Полиэтиленполиамином его обрабатьшают при 95°С. Полученный продукт содержит 9,6% азота. Выход 83 г. Метилирование проводят по примеру 1.

Пример 4. Формилированный хлорлигнин юлучают по примеру 1 и обрабатьшают полизтйлевполиамином при 120° С. Багход продукта 74 г, содержание азота 11,6%. Метилирование проводят по примеру I.

Сравнительная характеристика адсорбции желчных кислот модифицированным лигнином, полз -енным известным способом и согласно изобретению приведена в таблице.

Формула изобретения

Способ получения модицифированного лигнина путем обработки гидролизного лигнина хлором, аминирования хлорлигнина, метилирова шя аминолигнина диметилсульфатом в щелочной среде при 10-20° С с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что,С целью увеличения выхода целевого продзлктз и повышения его адсорбционньЕх свойств, аминированию подвергают хлорлигнин, предварительно обработанный формалином, и процесс аминировани5Г осуществляют полиэтиленполиамином при 95-120 С.

с-565507.

j6

Источники информации.Изв. АН Латвийской ССР, сер. хим., 1967, №.5,

принятые во внимание при экспертизес. 630.

ко Л. Н. Азотсодержащие производные лигнина, 2005663/04, кл. С 07 G 1/00, 1974.