Способ получения производных лигнина Советский патент 1977 года по МПК C08F12/24 

1

Изобретение касается получения производных лигнина, в частности редокс производных лигнина, которые могут быть использованы в качестве окислительно-восстановительных или ионообменных полимеров в виде гюрош.ов,мемг бран и гранул в целлюлозно-бумажной, химической и других отраслях промышленности. Производные лигнина; явля отся от содами целлюлозно-бумажной и гидролизной промьишленности, утилизация которых - важная задача.

Известен способ получения производг ных лигнина :ое5работкой последнего, мог ,цифицирующим .агентом l .

Описаны различные реакции замещениИ в которые легко вступает аррматическое ядро лигнина, например галогенирование, нитрование, меркурирование . и {эеакции с подкисленным формгшьдегидом.

Цель изобретения - получение производных лигнина,, обладающих окислительно-восстановительными свойствшли.Ука,занная цель достигается тем, что лиг-НИН обрабатывают монохлордиметиловым эфиро.м при температуре 40-50 С в те-чение 4-6 час в присутствии хлористого цинка, а затем полученный продукт обрабатывают гидрохиноном при температуре 80-85С в течение 6-8 nj сутствии хлористого цинка в среда дЦоксана.

Пример. Получение редокс-ndлимера на основе диоксанлигнина и гидрохинона.

Смесь 10 г (0,05 моль) диоксанлиг- вина, выделенного из буковой древесины, и 80 мл (1,54 моль) свежепере- гнанного монохлбрдиметилового эфира нагревают при 45-50 С в течение 4 ч в присутствии хлористого цинка в ка честве катализатора (10-12% от веса исходного лигнина) .Продукт хлормвтн- лирования осаждают водой, тщательно прог-ывгиот водой до исчезновения следов ионов хлора в промывных водах и сушат в вакуум-эксикаторе до постоям ного веса при комнатной температуре.

Выход 10,5 г. Содержание хлора в хлормети.|1ированном препарате лигнина 4,3%. Степень :замещенияхлормвтильных групп, рассчитанная на основании данных анализа, - 30%. Данные ИК-спактроскопического анализа подтверждают наличие хлорметильиых rpytin в ароматических ядрах.

Далее 10 г ( моль) хлс1 4втялированного диоксанлигнина растворя ют в диоксане ( на каждый грамм Нина берут 10 Km диоксана) , добавля ют гидрохинон в количестве 20 г (0,178 моль) и хлористый цинк (в количестве 10-12% от веса лигнина) в ка честве катализатора. Реакцию конденса ции проводят при 80-85 С в течение 6-8 ч. Продукт реакции осаждают эфиром, осадок промывают водой и этиловы спиртом. Для полного удаления непроре агировавшего гидрохинона осадок помещают :в аппарат Сокслета и гидрохинон экстрагируют 10-12, ч, полученный препа рат сушат в вакууме-эксикаторе при ком натной температуре до пс стоянного вес Восстановительная емкость редокс-по лимера в статических условиях 3 мг экв/г. Пример2. Получение редокс-полимера на основе хвойного лигнина и, гидрохинона. Смесь В г (0,042, моль) лигнина, выделенного сернокислотным способом из опилок хвойной древесины, и 60 мл (0,79 моль) свежеперегнанного монохлордиметиловогоэфира нагревают при 45-50°С в течение б ч в присутствии в качестве катализатора хлорируого цинка в количестве 10-12% от веса исходного лигнина. Осадок фильтруют, промывают тщательно водой до исчезновения следов ионов хлора в промывных водах и сушат в вакуум-эксикаторе до постоянного веса при комнатной температуре . Выход 8,3 г. Содержание хлора в хлорметилированном препарате лигнина 3,6%. Степень замещения хлорметильных групп 24%. Далее 8 г (о,039 моль) хлорметилированного хвойного лигнина обрабатывают в диоксане (на каждый грамм лигнина берут 15 мл диоксана), добавляют гидрохинон в количестве 16 г (6,142 моль) и хлористый цинк (в коли честве 10-12% от веса лигнина) в качестве катализатора. Реакцию конденсации проводят в :течение 6-8 ч. Осадок промывают водой, этиловым спиртом и экстрагируют избыток гидрохинона этиговым спиртом в течение 20-24 ч. Полученный препарат сушат в вакуум ксикаторе при комнатной температуре йо постоянного веса. Восстановительная емкость редоксполимера в статических условиях (2мг. экв/г). Примерз. Получение редокс-полимера на основе лиственного лигнина и гидрохинона. Хлорметилирование лигнина, выделенного изопилок, буковой древесины сернокислотным способом, проводят в условиях, аналогичныхприведенным в примере 2. Содержание хлора в хлорметилированном препарате 3,95%. Степень замещения хлорметильных групп 28%. Дсшее из хлорметилированного npena-t рата лиственного лигнина получают ре- докс-полимер по методике, описанной в примере 2. Восстановительная емкость редоксполимера 2,8 мг-экв/г. Предлагаемый способ позволяет получить окислительно-восстанрвительные полимеры в виде порошков мембран,гранул, а также дает возможность утилизировать отходы целлюлозно-бумажной и гидролизной промышленности. Формула изобретения Способ получения производных лигнина обработкой его модифицирующим агентом, о т лич а ю щи йся тем, что, с целью получения производных лигнин4, обладающих окислительно-восстановительными свойствами, лигнин обрабаты вают монохлордиметиловым эфиром при 40-50°С в течение 4-6 ч в присутствии хлористого цинка, а затем обрабатывают гидрохиноном в присутствии хлориС того цинка при 80-85°С в течение 6-8Ч в среде диоксана. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Химия и биохимия лйгчина целлю лозы и гемицеллюлоз, по материалам международного симпозиума в Гренобле, М,, Лесная промышленность ,1969, с.21-26.