Способ получения анионитов Советский патент 1992 года по МПК C08G59/02 C08J5/20 

, Изобретение относится к способам синтеза анионитов, которые могут быты иепрЛьзованы для сорбции и .разделения ионов различных металлов в гидрометаллургии, для.выделения и очистки антибиотиков, витаминов и гормонов, в водоподготовке, в качестве катализаторов многих химических реак.:ций.; :, . . -;-.- . - ;. ..

Известен способ получения аиионита ЭДЭ-10П путем взаимодействия эпихлоргйдрина и полиэтиленполиамина.

Различная реакционная способность эпоксидных и хлорметильных групп эпихЛоргидрина при взаимодействии полиэтиленполиамином не позво.ляет получать полиэлектролиты с равномерным распределением поперечных связей, что отрицательно сказывается на их физико-химических характеристиках. Поэтому при нагревании таких

туре 125С и давлении 2,5 аТм в течение 200 ч. равновесная обменная ем.кость снижается уже после АО ч термообработки, а через 200 ч составляет 33-35 от исходной. Одновременно увеличивается набухаемость (.с ,9 до

6.7мл/г) и окисляемость (с 2,8 до

7.8мг ) анионита,

Известен способ получения ионитов путем взаимодействия моно-, ди- и триглицидиловых эфйров с полиаллиламинами.

К недостаткам известного способа относятся сложность, многостадийность и трудность синтеза полиаллиламина, а также низкий выход конечного продукта (40-50%). В виде свобод; ного основания аллиламин под действием перекиси водорода . частично полимеризуется, одновременно перекиснол. соединение расходуется на окисле3Цель изобретения - упрощение процесса синтеза анионитов, увеличение выхода и улучшение их физико-химичес ких свойств. Поставленная цель достигается тем что подвергают конденсации ди- и тр.и глйцидиловые зфиры с полиэтиленимином в среде полярных органических растворителей при бО-бО С в течение 0,5-1 м. J Конденсацию проводятв среде диметилформамида или метилового спирта. Форконденсат отверждают при 90ЮО С в течение 2 ч при молярном соотношении мещу глицидиловыми эфирами и полиамином 1:3. При этом с вы соким количественным выходом (9598) образуются иониты с высокой обменной eмl ocfьЮo Полная обменная емкость синтезированных ионитов соетавляет в зависимости соотношения исходных компонентов-6,8-13,0 мг-экв ; Динамическая обменная емкость 13001500 г-экв/мз. Дниониты отличаются повышенной механической прочностью (95-97) термостойкостью в врде и хглмической устойчивостью. При обрабоУке ирнитов 5 н. растворами серной -кислоты H,S04 и едкЬго .натра NaOH : теряется всего 6-8% обменной емкоети, а при контакте с 101-ным раствором HjO не более 10.go Окисляемость 3,2.МГ . ;..-.; .;....: .В случае ЭД9-1ОП исходная набухаемость в ОН и С1 формах составляет ,Э и 6,7 мл/г соответственно, окисляемость ,9. иг Oz/r. . . Химическая устойчивость в 5 н. растворах H2S04 и NaOH 1б,1 и 16,6%, соответственно динамическая обменная емкость по С1 -иону в 0,003 н. растворе НС1 1000 г-экв/мз. . П р и м е р 1. 250 г диглицидилового эфира резорцина растворяют в 500 мл диметилформамида, добавляют 680 г полиэтиленимина и пОЛиконденсаций проводят при 6б°С в течение 30 мин. Реакционную массу выгружают фарфоровую чашку и отверждают в сушильном шкафу при 70 и-80°С по 12 ч последовательно. Полученный гель дро бят, рассеивают, отбирают фракцию с размером гранул 0,2-0,4 мм, обрабатывают насыщенным раствором NaOH и отмывают дистиллированной водой до нейтральной реакции фильтрата. Синтезированный ионит представляет собой механически прочные зерна светло желтого цвета с полной обменной емкостью по 0,1 н, раствору НС1 9,710,5 мг-экв/г, набухаемость 3,2 мл/г, окисляемостью 3,1 мг Og/r, химической устойчивостью 95 термостойкостью 96. П р и м е р 2. 125 г диглицидилового эфира гидрохинона растворяют в 250 мл диметИлформамида, добавляют г полиэтиленимина. . . Синтез и обработку ионита проводят по примеру . Статическая обменная емкость по 0,1 н. раствору НС1 9.6 MI-экв/г, набухаемость 3,1 Мл/г, окисляемость 2, мг , химическая устойчивость 97%, термостойкость 97%. Аналогично проводят реакцию,поликонденсацйи полиэтиленимина с диглиЦидиловыми эфирамй дйоксидифенилметана, диоксидифенилсульфона, диоксидифенилсульфоксида, диоксидифенилового эфира и диоксидифенилпррпана.: П р и м е р 3. г триглицидиловрго эфира м-аминофенола растворяют в 370 мл диметилформамида и добавляют 40р г полиэтилениминао Обмотку иониТа .проводят по примеру . 1. Статическая обменная емкость по О,1.н„ раствору НС1 13,7 мг-экв/г, набухаемость 3,1 мл/г, окисляемость 2,8 мг , химическая устойчивость 9б%, термическая стойкость 95%. Аниониты различной основностиполучают также конденсацией полиэтиленимина с триглицидиловыми эфирамй о-, п-аминофенола« . . ; П р и м е р . г диглицидилового эфира резорцина растворяют в 370 мл диметилформамида или 400 метилового спирта и добавляют 473 г диаминодйфенилметана „. . Синтез и обработку ионита проводят по примеру Го Статическая обменная емкость по 0,1 н„ раствору НС1 9,3 мг-экв/г, набухаемость 4,2 мл/г, окисляемость 10-12 MrOg/r, химическая устойчивость 91%, термическая стойкость 99%. По примеру 1 и 2 проводят конденсацию диглицидилового эфира резорцина и триглицидилового эфира м-аминофенола с диаминодифёнилпропаном, диаминодифенилсульфоксидом, диаминодифениловым эфиром, ксилилендиамином или диаминодифенилсульфидом. Полученные ионообменные смолы были использованы для разделения

5-70/411

ионов релкоземельных металлов, в частности для извлечения из растворов ионов ванадия (раствор приготовлен из NaVO и подкислен OJ1 н, раство- ,: , ром НС1 до рН 6,7, концентрация 3,2 г/Л, иониты для эксперимента готовили общепринятым способом с предварительной выдержкой в насыщенном растворе поваренной соли).ю

; Если получаемая в промышленных условиях смола ЭДЭ-10П поглощает из

раствора до 00 мг/г , то в. аналогичных условиях смола на основе диглицидилового эфира резорцина поглощает 600 мг/г VgOj.

Синтезированные иониты механически прочны и в процессе сорбции не разрушаются в отличие от смолы ЗДЭ10П.

Таким образом, синтезированные анйониты проявляют способность избирательно сорбировать ионы элементов V группы Периодической системы.