Способ получения карбоксильных катионитов Советский патент 1980 года по МПК C08F122/02 C08J5/20 

Изобретение относится к способам синтеза ионообменных смол, в частности карбоксипсоцержащих циссимметрическйх комплексообразующих катионитов, предназначенных для испольЗ)вання в качест ве сорбентов, например, при хроматографическом расщеплении рацемических смесей оптически активных изомеров. Известен способ получения карбоксилсодержащих катионнтов путем полимеризации карбоксилсодержаших мономеров Наиболее близким к предлагаемому яв ляется способ получения катионита путем полимеризации диметакрилового эфира циалкилгалактаровой кислоты и последующего избирательного омьшения полимера . Недостаток известного способа заключается в использовании в процессе скп теза галактаровой кислоты, которая ввид симметричности своей структуры не обладает оптической активностью, что приводит к получению оптически неактивного катионита со слабо вьфаженной способностью к комплексообразованию. Цель изобретения - получение оптически активного аиссимметрического комплексообразующего катионита. Указанная цель достигается полимеризацией непредельного эфира, диалкилдикарбоновой кислоты и последующего омыления полимера, причем в качестве непредельного эфира аиалкилдикарбоповой кислоты используют оптически активный диалкйловый эфир 2,5-диметакрилоилглюкаровой кислоты. В результате получают пространственно структурированный циалкиловый эфир поли-2,5-диметакрилоилглюкаровой кислоты, обладающий оптической активностью. Омыление этого эфира проводят в мягких условиях, fiTO исключает деструкцию полимерной структуры. При этом получают поли -2,5-диметакрилоилглюкаровую к слоту-диссимметрический катковит в К или Н форме. Способ осушестачяют слецуюшнм образом. O,015-OiO2 ммоль пиалкилового эфи ра 2,5-аиметакрилоил-3,4-изопропилиден глюкаровой кислоты перемешивают в 1,О-1,3 моль 85%-ной НСООН при 4050 С 40-60 мин. Реакционную смесь вакуумируют. Сиропообразный остаток диалкиловый эфир 2,5-диметакрилоилглю каровой кислоты. Выход 90-95%. О,О1 моль диалкилового эфира 2,5диметакрилоилглюкаровой кислоты полимеризуют гранульным методом в водной среде в присутствии 0,ООО9 моль азоци изобутиронитрила при 70-80 С 2-5 ч. Полученный полимер - диалкиловый эфир поли-2,5-диметакрилоилглюкаровой кислоты омыляют 0,5 и. спиртовым КОН при 55-65 С 3-5 ч. Получают поли-2,5 -диметакрилоилглюкаровую кислоту - катионит в К форме. Для получения этог же катионита в Н форме полимер обра батывают соляной кислотой. Выход 86Пример. 4,7 г (о,01 моль) дибутилового эфира 2,5-диметакрилоилглюкаррвой кислоты растворяют в 5 мл (0,41 моль ,) бутанола, содержащего 0,15 г (0,0009 моль) азодиизобутиронитрила, перемешивают со 15О мл 2%ного водного раствора крахмала при 80 4 ч. Реакционную массу охлаждают при Перемешивании до 20 С, полученные гр нулы отделяют, промывают водой, ацето ном, водой и сушат на воздухе. Получают 3,1 г дибутилового эфира поли-2,5диметакрилоилглюкаровой кислоты с диа метром гранул 0,3-0,7 мм. Найдено,%: С 57,33; Н 7,79. 22г1зЧ 10 Вычислено,%: С 57,62; Н 7,47, 3,0 г гранульного дибутилового эфиf)a поли-2,5-диметакрилаилглюкаровой Ьислоты перемешивают с 25 мл 0,5 н. спиртового КОН при 60-в5°С 3,5 ч., отфильтровывают, промывают водой, 0,5 н. НС1, водой, сушат. Получают поли-2,5-диметакрилоипглюкароБую кислоту - катионит в Н форме. Выход 2,48 (95%). Найдено,%: С 49,03; Н 5,87; Вычиспено,%: С 48,80; Н 5,23. Катионит имеет статическую обменную емкость, мг-экв/г: По иону ,6 По ионам атропина 3,4 По ионам1,1 -лизина 4,1 Катионит имеет пниамичрскую г,м1Пную емкость, чтг/экв/мл: По иону ,3 По иону ,1 По иону ,4 По иону ,5 По иону ,8 По ионам атропина 1,7 По ионамТ),Ь-лизина 1,8. Оптическую активность катионита определяют (качественно) следующим об|зазом. Раствор 2,93%-ного D, L -лизина с удельным вращением плоскости поляризации 0 пропускают через колонку 1ООХ8 мм с исследуемым катионитом со скоростью ОД мл/мин, В результате наблюдают смешение удельного Крашения плоскости йоляризации 3,9 . Увеличение смешения удельного вращения плоскости пол5физации (способности избирательной сорбции одного из оптических изомеров антиподов отмечают при использовании исследуемого катионита в присуткомплексно присоединенных ионов: ствии ,7°; t +7, +7,8 Удельный объем катионита в Н форме 2,4 мл/г. Удельный объем катионита в Hoi форме 5,6 мл/г. Предлагаемый способ получения карбоксильных катионитов дает возможность синтезировать диссимметрический комплексообразующий кагаонит -поли-2,5-циметакрилоилглюкаровую кислоту при использовании в качестве полимеризующегося мономера оптически активного циалкилового эфира 2,5-диметакрилоилглюкаровой кислоты. Полученный в результате применения предлагаемого способа циссимметрический карбоксильный катионит отличает ся повышенной емкостью как комплексообразователь с поливалентными ионами и обладает способностью к избирательной сорбции оптических изомеров лизина, что позволяет осуществлять расщепление соответствующей рацемической смеси ( -лизина) оптических антиподов, Формула изобретения Способ получения карбоксильных катиоиитов путем полимеризации непредельного эфира диалкилдикарбоновой кислоты и последующего омыления полимера, отл ичающийся тем, что, с целью получения оптически активного диссимметрического комплексообразующего

5 7307046

катеонита, в качестве непредельного эфи-1. Салдадае К. М. и др. .Ионообменра диапкилпикарбоновой кислоты исполь-ные высокомолекулярные соединения.

зуют оптически активный диалкиловыйМ., Госхимиздат, I960, с. 72. эфир 2,5-диметакрилоилглюкаровой 2. Авторское свидетельство СССР

Источники информации,№ 5336О2, кл. С О8 F 122/О2, 1975

принятые во внимание при экспертизе(прототип).