Способ получения ионитов Советский патент 1978 года по МПК C08F220/00 C08F8/00 C08J5/20 

1

Изобретение касается получения хелатообразующнх сорбентов на основе производных ненасыщенных карбоновых кислот, используемых с целью селективного В1)|делення ионов метал,1ов.

Известны способы получения понитов путем аминирования хлорметилированного юлистирола производными иминодиуксусной кислоты 1, 2. Однако синтезированные иониты обладают невысокими сорбционны.ми характеристиками по ионам металлов ( 100 мг/г).

Известен способ получения ионитов путем аминирования сополимеров галогенсодержащих производных непредельных кар-боновых кислот с дивинильпыми соединениями различными аминами: аммиаком, этилендиамином или полиэтиленполиамином 3. Синтезированные иониты обладают высокими сорбционными характеристиками по анионам (до 8 мг-экв/г). Однако существенным недостатком известных ионитов является их низкая сорбционная емкость по ионам переходных металлов в кислых средах (менее 80 мг/г).

Цель изобретения - получение иопитов с иовыщенной комплексообразующей способностью по ионам переходных металлов, а также повыщение кинетических свойств.

Поставленная цель достигается путем аминирования сополимеров галогенсолержащих производных непредельных карбоновых кислот с дивинильными соединениями производными иминодикарбоповых кислот (эфирами или нитрилами).

В качестве сополимеров галогеисодержащих производных ненасьпценных карбоновых кислот используют сополимеры З-хлор-2-оксипропи,1метакрилата, З-хлор-2-окси пропилакрилата и а-хлоракриловой кислоты с диви нилбензолом, диизопропенилбензолом, дивинил сульфидом, триэтиленгликольдиметакр ил атом, ди.мета кри ламп дом. Сополимерь могут быть гелевой и макропористой структур. В качестве производных иминодикарбоновых кислот применяют иминодиуксусную, иминодипропионовую кислоты, их диалкиловые эфиры и нитрилы.

Процесс получения ионитов проводят с предварительным набуханием сополимера в полярном растворителе (диметилформамид, этиловый спирт) с последующим аминированием при температуре 80-100°С в течейие 14 -20 ч в мольном соотношении аминирующего агента и сополимера 2:1-5:1. .у., -( Продукт отмывают от избытка аминирующего агента и подвергают омылению эфирные грунпы водно-спиртовым раствором кислоты в течение 4-10 ч при температуре 60°С. Полученный хелатообразук)П1ий иопит с иминодиацетатными группами в )орме испытывают на сорбцию меди из сернокис.чых растворов при рН 4. Сорбционная емкость по меди составляет 140 мг/г, емкость за 8ч KOHtaxTa - 128 мг/г. Пример 1. Сополимер З-хлор-2-оксипропилметакрилата, сшитый 6 мол.% дивинилбензола, в количестве 20 г обрабатывают раствором 80 г диметиловсго эфира иминодиуксусной кислоты в 80 мл диметилформамида. Реакцию проводят в течение 15 ч при 90°С. Обработанный сополимер отфильтровывают от маточника, промывают спиртом и омыляют 10%-ным водно-спиртовым раствором серной кислоты при 60°С в течение 6 ч. Поликомплексон в 5О4-форме отмывают от избытка кислоты и анализируют. СОЕ по меди из раствора, содержаплего 2 г/л меди и 50 г/л сульфата натрия, при рН 4 138 мг/г. Пример 2. 20 г сополимера З-хлор-2-оксипропилакрилата с 10 вес.% дивинилбензола макропористой структуры, полученного в присутствии 40 об.% смеси бензина БР и толуола, обрабатывают раствором 80 г диэтилового эфира иминодиуксусной кислоты в 120 мл диметилформамида. Реакцию проводят при 100°С в течение 24 ч. Обработанный сополимер отфильтровывают от маточника, промьЕвают спиртом, затем обрабатывают 10%-ным водным раствором соляной кислоты при 50°С в течение 8 н- Сорбент в 504-форме отмывают от избытка кислоты и анализируют. СОЕ по меди из раствора, содержащего 2 г/л меди и 50 г/л сульфата натрия, при рН 4 за 24 ч 142 мг/г. Пример 3. 20 г сополимера З-.члор-2-оксипропилметакрилата с 10 вес./о N, N-метиленбисакриламида, подвергают набуханию в 100 мл диметилформамида и обрабатывают 0 100 г диэтилового эфи)а иминодиуксуспой кислоты. Реакцию проводят в течение 12ч при 90°С. Аминированный продукт отфильтровывают от маточника, промывают спиртом и омыляют 10%-ным водно-спиртовым раствором серной кислоты при 40°С в течение 6 ч. Поликомплексон в 5О|-форме отмывают от избытка кислоты и анализируют. Сорбциопиоя емкость по мели из раствора, содержаHiero 2 г/л меди и 50 г/;г суль(|);1га атрия,, при рН 4 за 24 ч 125 мг/г. Пример 4. 20 Г сополимера а-хлоракриловой кислоть с 10 вес.% дивинилбензола (10 г) подвергают набуханию в 30.мл диметилформамкда и заливают динитрилом иминодиуксусной кислоты в количестве 70 г. Реакцию проводят при 100°С в течение 20 ч. Аминированный продукт отделяют от маточника, промывают . спиртом и омы.ляют 10%-пым водно-спиртовым раствором серной кислоты при 60°С в течение 8ч. Омыленный продукт отмывают от избытка кислоты и анализируют. Сорбционная емкость по меди из раствора, содержаniero 2 r/.i меди и 50 г/л сульфата натрия, при р11 1 за 24 ч 176 мг/г. Иониты обладают высокими комп.1ексообразую цими свойствами. Формула изобретения Способ иолучения ионитов путем обработки аминирующими агентами сополимеров га.югенсодержащих производн1;1х ненасыщенных карбоновых кислот с дивинильными-соединениями, отличающийся тем, что, с целью новьп.пепия комплексообразующей способности ионитов и их кииетических свойств, в качестве аминируюшмх агенгоБ исиользуют производные иминояикарбоновых кислот. Источники информации, принятые во вин минне при. экспертизе: 1.Wolf L, Hering-R. Chem. Techn, 10, 1958, s. 661. 2.Herhig R., Z. Chem., 5, 1965, s. 149. 3.Авторское свидетельство СССР АО 417444, кл. С 08 F 8/00, 1974.