Способ получения органоминераль-НОгО КАТиОНиТА Советский патент 1981 года по МПК C08F297/04 C08J5/20 

. , Изобретение относится к получению ионообменных материалов, которые могут быть использованы для хроматографического выделения и очистки веществ. Известен способ получения катионита путем взаимодействия .литийорганического соединения с хлорированной поверхностью силикатного материала при в течение 48 ч в среде абсолютного эфира. В качестве литийорганического соединения используют фенилу нафтил- и трифенилметиллитий. В привитой таким образом мономерг ный радикал путем обработки олеумом или хлорсульфоновой кислотой при комнатной температуре вводят ионогеиные-ЗОдН-группы 1. Недостатком укаазанного способа является возможность получения ионита, устойчивого только .при . При дзН 9 растворяется силикаттай каркас и ионит разрушается. Известен также способ получения иоиита путем взаимодействия полимедэного .лит|1йорганического соединения; живого , полистирола - с хлорирова ной поверхностью силикатного материа ла с последующим сульфированием по лимерной матрицы 12. Обменная емкость ионитов, получаемых с использованием Zi-полистирола, составляет 10-100 мк-экв/г. Эти иовиты также могут применяться в ограниченном интервале значений РН (0-10) . Этот недостаток не позволяет применять иониты такого типа при получении аминокислот, антибиотиков (тетрациклина), где десорбция проводится водными растворами с рН12-14. Цель изобретения - увеличение устойчивости катионита в сильнощелочных средах Ч рН 10-14). Поставлениай цель достигается тем, что согласно способу полимер- ное литийорганическое соединение подбергашт взаимодействию с хлорированным силикатным материалом в среде алифатического или ароматического углеводорода с последуюадам сульфированием полимерной матри1да, в качестве полимерного литийорганического соединения используют живой блоксополимер изопрена и стирола общей формулы сн з,.ш-сн,- сн- сн, где га /0-1400, п 45-4500. Взаимодействие осуществляет при 5862°С, сульфирование концентрированной серной кислотой - ирй 78-82°С в течение 3-3,5 ч.. При указанных условиях ионотенные 2 K-rp nmi вводятся только в арома ичёскйёГ ядра полисти ольного блока. В качестве силикатного материалаиспользуют широкопористое стекло с раз.мером пор 200 А, 1000 А, При м е р 1. 38 г (100 вес.ч.) . хлорированного широко:пористого ст.екл в.виде гранул диаметром 0,1-0,2 мм И с размером пор 200 А вакуумируют в течение 4 ч при 150 С и остаточном давлении 10 мм рт.ст., после охлаждения до комнатной температуры добав ляют 57 г.(150 вес.ч..) живого блоксополимера изопрена и стирола в 120 г( 315 вес.ч.) толуола и выдерживают при в течение б ч. Молекулярная масса полииэопреново го блока 10000, полистйрольного блок 200.00.. Привитой полимерный радикал обрабатывают концентрированной HnSb при в течение 3 4f . ; Выход ионита количественный, Обменная емкость по 13,0 мк-. экв/г. . . . Пример2. По примеру 1 получают, ионит на основе широкопористого стекла с размером пор 1000 X, Привитой полимерныйорганический радикал содержит блок полиизопрена с молекулярной массой 30000 и блок полистирола с молекулярной массой 200000 Выход ионита количественный. Обменная емкость по Н 28,0 мкэкв/г. П р и м е р .3. По примеру 1 получают иэнит на основе широк пористого стекла с размером пор 200 А. Привитой полимерный органический-радикал содержит блок полиизопрена с молекулярной, массой 5000 и блок полистирола с молекулярной массой SOOO. Выход ионита количественный. Обменная емкость по 50,0 мкэкв/г. . ; п р и м е р 4. По примеру 1 получают ионит на основе широкопористрго стекла с размером пор 1000 Я. Привитой полимерный органический радикал содержит блок полийзопрена молекулярной массой 100000 и блок полистироа с молекулярной массой-500000. Выход ;ионита количественный. Обменная емкость по Н 100 мкэкв/г. .. п р и м е р 5 (сравнительный). 40 г (100 вес.ч.) хлорированнного широкопосистого стекла с размером пор 200 А вакуумируютв течение 4 ч при 150с и остаточном давлении 10 мм рт.ст., после охлаждения до комнатной температуры, добавлямт .60 г (150 вес.ч.) литийполистирола с молекулярной массой 5000 в (20 г (300 вес. ч.) толуола, выдерживают при 58°С В течение б ч. Привитой полимерный радикал обрабатывают концентрированной при в течение 3,5 ч. Выход ионита коли.чест.венный. Обменная емкость по 45,0 мк- экв/г.. i . в таблице приведены данные по испытанию полученных образцов ионита на устойчивость на различных значениях рН.

Время обработки 48 ч. .в остальных случаях - 2 ч.

Как видно из- приведённых данных, 6Q катионит д/ получаемые по предлагаемо,Му способу/ устойчивы в интервале значений рН от О до 14, в то время как язвестмые иониты разрушаются при рН 9,0,65

Катионит успешно испытан в производстве аминокислот и антибиотиков, в частности по извлечению лизина из культуральной жидкости с активностью 20 г/л опытными поверхностнослоистыми ионитами, полученными в соответстВИИ с примерами 3 и 4, и промьщшенным ионитом КУ-2х8. Скорость фильтрации раствора 150 мл/час.см. При одинаковом количестве сорбированного лйэин-а концентрация лизина в пике при десорбции из поверхностнослоистого ионита на порядок превышает эту величину для ионита КУ-2х8, при этом лизин выходит в виде узкой симметричной зоны. При десорбции лизина с предложенного катионита и промышленного катионита .количество лизина составляет соответственно 50 и 15 мг/мл.

о.

Формула изобретения

Способ получения органоминерального катионита путем взаимодействия полимерного литийорганического соединения с. хлорированным силикатным материалом в среде алифатического или ароматического углеводорода с последующим сульфир ованкем, отличающийся тем, что, с целью увеличения устойчивости катионита в сильнощелочных средах, в качестве полиМерного литийорганического соединения используют живой блоксополимер изопрена и стирола общей формулы

СН,

c CH-CH -J CHj- СИ Jгде me70-1400, n 45-4500, взаимодействие осуществляют при 58-62с, сульфирование-- концентрированной серной кислотой при 78-82°С в течение 33,5 ч. .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Hamann К. Bt. ore., PoCvmer Reactions on SoR-ldl Surfaces, PoEymer. Sci.ondl TectinoB.-pcJirt Л, r975,V.9Л, p. дэ-(05(прототип