Способ получения сополимеров -виниламидоянтарной кислоты Советский патент 1980 года по МПК C08F20/04 

Cyuj,6CT30 0по.соба сводится к следующему.

Готовят концеитрировавные растворы щелочных оолей ВАЯК и ДМСО путем их растворения прл 40-50° С. К полученным растворам добавляют «еобходИМое количество винилового мономера, -инащнатор радикальной пол нмеризации динитрил азоизомасляной кислоты (ДАК), смесь дегазируют, насьш1ают азотом. Процесс соиолимеэизации проводят при 60-80° С в 2-6 ч. Очистку соиолимера щелочных солей ВАЯК С виниловы.ми Мономерами от Г1оследн и.х .проводят лутем растворения (добавка небольшого количества) в дихлорэтане и осаждения ,в иетролейный эфир. Затем осадок отфильтровывают и подвергают высоковольтному электродиализу для одновременной очистки от лепрореагировавиг.их щелочных солей и перевода сополимеров и,з солевой в кислотную фор.му.

Пример 1. В трехгорлой колбе, имеющей -мешалку, холодильник ,и ввод для азота при 40° С пр1И1готавливают 44%-,иый раствор К-соли ВАЯК в ДМСО, добавляют Э|Квимолекулярное количество -ММА, 0,5% ДАК от суммы мономеров. Полученную смесь замораживают, дегаз-ируют, насыщают азотом, нагревают при 70° С в течен.ие 3 ( в атмосфере азота до получения вязкой густой массы, имеющей мимимальное бромное число. Полученный продукт растворяют в дихлорэтане и высаждают петролей.ный эфпр. Осадок декантацией отделяют от фильтрата, отфильтровывают }ia LfiopHCTOM стеклянном фильтре. Образец сополимера помещают в среднюю камеру электроднализатора, добавляют дистиллированную воду И перемешивают в течение всего процесса. Боковые камеры заполняют соответственно: анодную 0,05н. раствором серной кислоты, а катодную 0,05н. растворам едкого натра. Подаваемое напряжение постепенно увеличпвают от 50 до 1000 В. Процесс электродиализа .ведут до установления минимального значения тока 20 мА, не «амеН-яющегося по величине в течение 1 ч, постоянного кислотного числа содержл.мого средней камеры, свидетельствующего о полном переводе щелочной фор.мы сополимеров в кислотную. Бромное число раствора в анодной камере должно быть равно нулю. В качестве попользуют це. офановую пленку .или с целью ускорения процесса электродкализа и снижения .приложенного напряжения до 550 В в качестве мем1бран используют анио,н.итовую мембрану марки МА-40 и катионитовую мембрану марки МК-40. Полученный сополимер ВАЯК - ММА отфильтровывают и сушат под вакуумом при 50° С над фосфорным анпидр.идом до постоянной массы. Вы.ход продукта 93,5% от суммы мо.но;меров. Содержание азота 5,8 мае. %. Состав сопол-лмсра 58,4 мае. % ВАЯК, 41,6 мае. % AiVlA.

П р и мер 2. Процесс -проводят как в примере 1, но молярное соотнощение К-соЛП ВАЯК: ММА составляет 6:1, продолжительность сополимеризации 4 часа. Продукт выделяют осаждением в ацетон. Выход сополимера В ВАЯК - ММА составляет 92-95%, состав сополимера: 68,5 мае. % ВАЯК п 31,5 мае. % ММА. Содержание азота 5,5 мае. %.

Пример 3. Процесс проводят аналогично примеру 1,но .молярное соотно.шение К-соли - ВАЯК: ММА равно 1 : 4. Содержание влаги в ДМСО 1,5%; процесс проводят .в теченпе 6 ч, выход еопол.имсра ВАЯК - ММА составляет 65%, содержание азота в продукте 2,Ii3 мае. %, сополимер содержит 21,8 мае. % ВАЯК и 78,2 мае. % ММА.

Пример 4. Процесс проводят аналогиЧиО примеру I, но в качестве щ-елочной со.:1и ВАЯК используют ,а-соль ВАЯК.

Выход сополимера 90% от суммы мономеров.

Состав сополимера: 56 мае. % ВАЯК, 1-1% ММА.

Пример 5. Процесс проводят аналогично примеру 1, но в качестве щелочной соли ВАЯК иепользуют Li-соль ВАЯК. Выход сополимера 92% от су.ммы мономеров.

ВАЯК,

Состав сополи.мера

50 мае. 50 мае. % М.МА.

Пример 6. Процесс проводят аналогич.но пр.имеру 1, но в качестве винилового мономера используют винилацетат.

Выход сополимера 90%. Состав сололимера 48 .мае. % ВАЯК, 52% винилацетата.

Пример 7. Процесс проводят аналогично при.меру 1, но в качестве винилового мономера используют стирол.

Выход сополимера 95%.

Состав сопол.имера 54 мае. % ВАЯК, 46 мае. % стирола.

Преимущества предлагаемого споеоба заключаются в следующем:

1)уироще.ние технологии .получен.ия сопол)-рмеров;

2)возможность синтеза еополимеров ВАЯК с виниловыми мо.номера МИ, содержащими любое кол.ИЧество звеньев кислоты с бо.льщи.м эффектом чередования звеньев, судя ло константам сололимер-пзации (см. таблицу), за счет изменений реакционной епособности щелочных солей.

Параметры сополимеризации К-соли ВАЯК (М,) и ММА (Мг) в ДМСО в присутствии 0,5% ДАК при 70° С

Содержание

М..

.М., в ДМСО, %

1,533

0,083

1,090 ; 0,0(3

3)высокая степень чистоты продуктов за счет ироведения процесса и синтеза в мягких условиях и применепия высоковольтного электродиализа для одновременной очистки от непрореагировавшИХ солей ВАЯК и перевода сополимеров в кислую форму;

4)отсутствие в целях сополимеров нераскрытых циклов Ы-винилсукцинимида за счет .использования ,в качестве исходных веществ щелочных солей ВАЯК;

5)линейное строевие щелей сополимеров обеспечивается использованием ДМСО, являющегося одновременно активным переносчиком цепи;

6)высокая скорость процесса сополимеризации щелочных солей ВАЯК € виниловыми мономерами .в среде ДМСО.

Формула ;И 3 о б р е т е н и я

Способ получения сололимеров N-виниламидоянтарпой кислоты путем радикально сополимеризацин щелочных солей N-БИНИЛамидоянтарной кислоты с виниловыми мономерами в растворителе в присутствии радикальных инициаторов, о т л л ч а ю щ и и с я тем, что, с целью нолучения композиционно однородных сонолимеров, повышения скорости процесса п упрощения технологии выделения сополимеров, процесс проводят в диметилсульфоксиде с последующим переводо;м сонолимеров в кислотную форму методом зысоковольтного электродиализа.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. А. Р. Ваганова. Особенности радикальной сополимеризации акриламлда с калиевой солью М-виниламидоянтарной кислоты. Автореферат канд. дисс., КХТИ, Казань, 1974 (прототип).