сополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата

Классы МПК:C08F226/04 диаллиламин
C08F226/06 с гетероциклическим кольцом, содержащим азот
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-05-03
публикация патента:

Изобретение относится к сополимеру N,N-диаллиламиноэтановой кислоты (ДАУ) с винилацетатом (ВА) формулы:

сополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148

где 0.1сополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 mсополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 0.9; 0.1сополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 nсополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 0.9; z=100

в качестве полиэлектролита диаллильной природы. Технический результат - получение полиэлектролитов с высокой молекулярной массой полимеров и сополимеров диаллильной природы, обладающих высокими комплексообразующими свойствами. 1 табл., 1 ил.,4 пр.

сополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148

Формула изобретения

Сополимер N,N-диаллиламиноэтановой кислоты (ДАУ) с винилацетатом (ВА) формулы:

сополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148

где 0,1сополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 mсополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 0,9; 0,1сополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 nсополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 0,9; z=100,

в качестве полиэлектролита диаллильной природы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ионогенным водорастворимым полиэлектролитам диаллильной природы.

Известны полимерные и сополимерные системы производных диаллиламина и четвертичных аммониевых оснований диаллильной природы [Топчиев Д.А., Сивов Н.А., Гуталс Э.Дж. Макромолекулярный дизайн новых катионных полиэлектролитов. // Изв. РАН Сер. Хим. 1984. № 11. С.1976-1982], на основе которых были получены полиэлектролиты с невысокими значениями молекулярных масс.

В качестве наиболее близкого аналога приняты сополимеры на основе замещенного диаллиламина N,N-диаллил-N,N-диметиламмоний хлорида с винилацетатом (ВА) в органической и водноорганической среде [Воробьева А.И., Сагитова Д.Р., Алеев И.Р., Володина В.П., Прочухан Ю.А., Монаков Ю.Б. Сополимеризация N,N-диаллил-N,N-диметиламмоний хлорида с винилацетатом.// Высокомолек. соед. Б. 2008. Т.50. № 6. С 1092-1097], которые получают реакцией радикальной сополимеризации в присутствии динитрилазобисизомасленной кислоты (ДАК).

Недостатком данных сополимеров являются относительно низкие значения молекулярных масс сополимеров, необходимость проведения реакции в вакууме. Отмечено, что при увеличении мольной доли винилацетата в сополимере характеристическая вязкость сополимеров уменьшается, что обусловлено высоким значением константы передачи цепи на мономер, присущей ВА.

Задачей изобретения является получение полиэлектролита диаллильной природы с высокой молекулярной массой, обладающего высокими комплексообразующими свойствами.

Поставленная задача решается получением нового сополимера реакцией радикальной сополимеризации N,N-диаллиламиноэтановой кислоты (ДАУ) с ВА формулы:

сополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148

где 0.1сополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 mсополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 0.9; 0.1сополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 nсополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 0.9; z=100-312

элементный состав которого определялся по содержанию атома азота (табл.1)

Структура синтезированного сополимера N,N- диаллиламиноэтановой кислоты (ДАУ) с винилацетатом (ВА) (в соотношении мономеров моль: моль) подтверждена ИК-спектроскопией (фиг.1). Спектр содержит все полосы, характерные для замещенного пирролидинового цикла, кроме того, интенсивная полоса 1578 см-1 принадлежит карбоксилат аниону, а слабые полосы в области 2630-40 см -1 относятся к аммониевому катиону. Широкая интенсивная полоса в области 3440 см-1 указывает на присутствие в образце небольшого количества воды. ВА также имеет свои спектральные признаки в этом образце в области 1730-1700 см-1.

Сущность способа заключается в том, что в водном растворе проводят реакцию радикальной сополимеризации N,N-диаллиламиноэтановой кислоты (ДАУ) с ВА в присутствии радикального инициатора персульфат аммония (ПСА) и эмульгатора при температуре 60-75°С и синтез проводят при данной температуре в течение 5-8 часов, что приводит к получению сополимера N,N-диаллиламиноэтановой кислоты с ВА (Мr=42560-75509) статистического характера. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. Получаемые сополимеры отфильтровывают, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса.

Пример 1. В одногорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, помещают 1.55 г (1 моль) N,N-диаллиламиноэтановой кислоты (M1) и 0.86 г ВА (М2) (по сумме мономеров при их эквимольном соотношении [M1 2]=2 моль/л)), эмульгатора (поливиниловый спирт) 1.0*10 -2г, 10 мл бидистиллированной воды и 1.0*10-2 моль/л персульфата аммония (ПСА). Реакционную смесь нагревали при температуре 60°С в течение 5 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. Сополимер тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. Выход сополимера 65%, [сополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 .]=0.70 дл/г, Mr=42560, n=79.14, m=96.72, z=175.86.

Пример 2. В одногорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, помещают 1.55 г (1 моль) N,N-диаллиламиноэтановой кислоты (M1) и 0.86 г ВА (M2) (по сумме мономеров при их эквимольном соотношении [M1 2]=2 моль/л)), эмульгатора (поливиниловый спирт) 1.0*10 -2, 10 мл бидистиллированной воды и 1.0*10-2 моль/л персульфата аммония (ПСА). Реакционную смесь нагревали при температуре 60°С в течение 8 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. Сополимер тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. Выход сополимера 68%, [сополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 .]=0.77 дл/г, Mr=47818, n=88.92, m=108.67, z=197.59

Пример 3. В одногорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, помещают 1.55 г (1 моль) N,N-диаллиламиноэтановой кислоты (M1) и 0.86 г ВА (М2) (по сумме мономеров при их эквимольном соотношении [M1 2]=2 моль/л)), эмульгатора (поливиниловый спирт) 1.0*10 -2, 10 мл бидистиллированной воды и 1.0*10-2 моль/л персульфата аммония (ПСА). Реакционную смесь нагревали при температуре 75°С в течение 5 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. Сополимер тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. Выход сополимера 66%, [сополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 .].=1.02 дл/г, Мr=63387, n=117.86, m=144.06, z=261.92

Пример 4. В одногорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, помещают 1.55 г (1 моль) N,N-диаллиламиноэтановой кислоты (M1) и 0.86 г ВА (М2) (по сумме мономеров при их эквимольном соотношении [M1 2]=2 моль/л)), эмульгатора (поливиниловый спирт) 1.0*10 -2 г, 10 мл бидистиллированной воды и 1.0*10-2 моль/л персульфата аммония (ПСА). Реакционную смесь нагревали при температуре 75°С в течение 8 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. Сополимер тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. Выход сополимера 75%, [сополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 ]=1.12 дл/г, Mr=75509, n=140.4, m=1171.6, z=312

Технический результат изобретения заключается в получении полиэлектролитов с высокой молекулярной массой полимеров и сополимеров диаллильной природы. Предлагаемый полиэлектролит обладает высокими комплексообразующими свойствами, в молекуле которых содержатся как отрицательно заряженные, так и положительно заряженные функциональные группы, с регулируемым кислотно-основным и гидрофильно-гидрофобным балансом, который может быть использован в качестве флокулянтов, коагулянтов, структураторов почв, пролонгаторов лекарственных средств.

Таблица 1
Элементный состав сополимера N,N-диаллиламиноэтановой кислоты (ДАУ) с ВА.
Соотношение сомономеров ДАУ:ВА, мол. долях [M1 2]=2 моль/л Содержание N (%) в сополимере
теорт.Практ.
1:0 9.03210.065
0.9:0.1 сополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 8.734
0.7:0.3 сополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 6.458
0.5:0.5 сополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 4.038
0.3:0.7 сополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 1.273
0.1:0.9 сополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 0.867
0:1 сополимер на основе n,n-диаллиламиноэтановой кислоты и винилацетата, патент № 2466148 -

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2466148

patent-2466148.pdf

Класс C08F226/04 диаллиламин

Класс C08F226/06 с гетероциклическим кольцом, содержащим азот

катионные полимеры в качестве загустителей водных и спиртовых композиций -  патент 2485140 (20.06.2013)
материал, включающий полиазациклоалканы, привитые на полипропиленовое волокно, способ его получения и способ удаления катионов металлов из жидкости -  патент 2470951 (27.12.2012)
частица с дезодорирующим действием -  патент 2430117 (27.09.2011)
противомикробный продукт -  патент 2401532 (20.10.2010)
сополимеры n-виниламидов с ненасыщенными эфирами сорбозы -  патент 2381239 (10.02.2010)
порошкообразная водорастворимая катионная полимерная композиция, способ ее получения и ее применение -  патент 2352590 (20.04.2009)
порошкообразная водорастворимая катионная полимерная композиция, способ ее получения и ее применение -  патент 2351614 (10.04.2009)
сетчатые сополимеры 1-винил-1,2,4-триазола с дивиниловым эфиром диэтиленгликоля в качестве сорбентов благородных металлов из кислых сред и способ их получения -  патент 2326131 (10.06.2008)
сетчатые сополимеры 1-винил-1,2,4-триазола с дивинилсульфидом в качестве сорбентов благородных металлов и способ их получения -  патент 2321600 (10.04.2008)
инициаторы полимеризации на основе комплекса органоборана и амина и полимеризуемые композиции -  патент 2315065 (20.01.2008)
Наверх