Олігоуретанбіссаліцилати як комплексоутворювачі іонів полівалентних металів

Олігоуретанбіссаліцилати загальної формули: R’-R’’-NH-R-NH-R’’-(-CH2-CH2-O-)x-CO-NH-R-NH-R’’R’, в якій R означає 2,4-2,6С6Н3СН3, R’ означає (19) (21) a200506169 (22) 22.06.2005 (24) 15.08.2006 (46) 15.08.2006, Бюл. № 8, 2006 р. (72) Вортман Марина Яківна, Клименко Ніна Сергіївна, Шевченко Валерій Васильович, Шевчук Олександр Володимирович, Синявський Володимир Георгієвич (73) ІНСТИТУТ ХІМІЇ ВИСОКОМОЛЕКУЛЯРНИХ СПОЛУК НАН УКРАЇНИ (56) SU 1326577, A1, 30.07.1987 SU 1618749, A1, 07.01.1991 RU 2022976, C1, 15.11.1994 US 4 098 626, A, 04.07.1978 US 4 234 738, A, 18.11.1980 US 4 263 444, A, 21.04.1981 Дятлова Н.М., Темкина В.Я., Колпакова И.Д. Комплексоны. - М.: Химия, 1970. - 416 С. Брык М.Т., Цапюк Е.А. Ультрафильтрация. - К.: Наукова думка, 1989. - 288 С. Дытнерский Ю.И. Баромембранные процессы. М.: Химия, 1986. - 272 С. Дытнерский Ю.И., Жилин Ю.Н., Волчек К.Ф. и др. Концентрирование переходных металлов в много 3 76674 4 лення та селективне розділення їх із водних сереПриклад 1 довищ.[1-4] До розчину 21,57г ізоціанатного форполімеру Найбільш близькими за технічною суттю до (ІФП), отриманого із олігооксіетиленгліколю MM заявляємого винаходу є низькомолекулярні сполу4000 з 2,4-2,6 ТДІ (суміш ізомерів 65:35) при мольки з карбоксильними групами типу НОному співвідношенні 1:2 в 5мл ДМФА, додають ОСС6H5NH(CH2OH)2 [1]. Однак, суттєвим недолі1,80г натрієвої солі 4-аміносаліцилової кислоти в ком їх використання є введення великого 5мл ДМФА. Суміш витримують 30 хвилин при кімнадлишку реагенту у розчин (10-20-кратний наднатній температурі і цільовий продукт виділяють лишок). [2]. шляхом випаровування розчинника у вакуумі до Завданням цього винаходу є синтез олігоурепостійної маси останнього. Молекулярна маса кінтанбіссаліцилатів різних молекулярних мас загацевого олігоуретанбіссаліцилату 4680. льної формули: Приклад 2 R'-NH-CO-NH-R-NH-CO-(-CH2-CH2-O-)X-CO-NH-R-NH-CO-NH-R' До розчину 25,44г ізоціанатного форполімеру, отриманого із олігооксіетиленгліколю MM 500 з де 2,4-2,6 ТДІ при мольному співвідношенні 1:2 в 5мл R=2,4-2,6 C6H3CH3 ДМФА, додають 10,44г натрієвої солі 4аміносаліцилової кислоти в 25мл ДМФА. Суміш R'=NH COONa NH OH витримують 30 хвилин при кімнатній температурі і цільовий продукт виділяють шляхом випаровуванCOONa OH ня розчинника у вакуумі до постійної маси остан, , нього. Молекулярна маса кінцевого олігоуретанR'-O-CO-NH-R-NH--CO-O-(-CH2-CH2-O-)X-CO-NH-R-NH-CO-O-R' біссаліцилату 1196. де Приклад 3 R=2,4-2,6 C6H3CH3 До розчину 24,50г ізоціанатного форполімеру, отриманого із олігооксіетиленгліколю MM 1500 з R'=C2H5O N=N OH 2,4-2,6 ТДІ при мольному співвідношенні 1:2 в 5 мл ДМФА, додають 4,61 г натрієвої солі 4аминосаліцилової кислоти в 15 мл ДМФА. Суміш COONa витримують 30 хвилин при кімнатній температурі і X=13,32, 90 MM=1240-4710 цільовий продукт виділяють шляхом випаровуванякі відзначаються комплексоутворенням та ня розчинника у вакуумі до постійної маси останвидаленням ионів полівалентних перехідних менього. Молекулярна маса кінцевого олігоуретан3+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ талів Fe , Co , Ni , Сu , Cd , Mn , Pb , UO2 , біссаліцилату 2196. 2+ TiO з водних середовищ. Приклад 4 Синтез олігоуретанбіссаліцилатів здійснювали До розчину 22,30г ізоціанатного форполімеру, за форполімерним способом. На першій стадії у отриманого із олігооксіетиленгліколю MM 1500 з розплаві реакцією олігооксіетиленгліколю (ОЕГ) 2,4-2,6 ТДІ при мольному співвідношенні 1:2 в 5мл молекулярних мас (MM) 500-4000 з двократним ДМФА, додають 4,61г натрієвої солі 4мольним надлишком толуілендіізоціанату (ТДІ) оксіетилбензоазосаліцилової кислоти в 12мл отримували ізоціанатний форполімер (ІФП) із вмісДМФА. Суміш витримують 30 хвилин при кімнатній том ізоціанатних груп, близьким до теоретично температурі і цільовий продукт виділяють шляхом розрахованого. Потім, на другій стадії ІФП обробвипаровування розчинника у вакуумі до постійної ляли двократним мольним надлишком 4-аміномаси останнього. Молекулярна маса кінцевого або 5-аміно- саліциловими кислотами (АСК), або олігоуретанбіссаліцилату 2464. оксіетилфеніленазосаліциловою кислотою В таблиці 1 наведені деякі характеристики си(ОФАСК). Синтез проводили у середовищі органінтезованих олігоуретанбіссаліцилатів. чного розчинника (диметилформамід, діоксан) при концентрації розчину 70%. Цільовий продукт видіТаблица 1 ляли шляхом видалення розчинника у вакуумі при Характеристики 70°С до постійної маси кінцевого продукту. синтезованих олігоуретанбіссаліцилатів Олігоуретбіссаліцилати у конденсованому стані являють собою тверді речовини або в'язкі № MM вихід- Тип саліци- MM кінВміст рідини, розчинні у воді, ДМФА, діоксані та не розп/п ного оліго- лової кисцевого іоних чинні у ефірі, гексані. етеру лоти продукту груп, % Будову отриманих олігоуретбіссаліцилатів підтверджували за допомогою ІЧ-спектроскопії та 1 500 АСК 1196 11,2 функціонального аналізу на кінцеві групи, вміст 2 1500 АСК 2196 6,10 яких у всіх випадках був близьким до теоретично 3 1500 ОФАСК 2464 5,43 розрахованого. В 14-спектрах є смуги поглинання 4 4000 АСК 4680 2,86 валентних коливань CO уретанової групи при 1680см-1, широка смуга валентних коливань NH та В таблиці 2 наведені дані утворення та руйнуОН груп із максимумом 3400см-1. вання комплексів полівалентних металів із синтеСинтез заявляємих олігоуретанбіссаліцилатів зованими олігоуретанбісаліцилатами. Переробляпідтверджується слідуючими прикладами. емий розчин, який містить іони полівалентних металів, змішується з отриманими водорозчинни 5 76674 6 ми продуктами та утворює з ними комплексні спорН=5,0-6,0 і руйнуються в кислому середовищі, луки. константи стійкості комплексів значно відрізняютьЯк видно з даних таблиці 2 олігоуретанбіссася один від одного та руйнуються при різних зналіцилати утворюють стійкі комплекси з іонами Fe3+, ченнях рН на відміну від прототипу, що дозволяє Co2+, Ni2+, Сu2+, Cd2+, Mn2+, Pb2+, UO22+, TiO2+ із селективне розділяти иони полівалентних металів водних розчинів, ступінь видалення полівалентних із водних розчинів металів становить 96-99%, комплекси стійкі при Таблиця 2 Дані утворення та руйнування комплексів полівалентних металів Склад Олігоуретан- рН руйну№ вихідної води, бісаліцилат вання комп/п г/л по прикладу плексу Fe3+=0,12 0,2 1 1 Сu2+=0,176 3,5 Сu2+=0,176 3,5 2 2 ТiO2+=0,128 0,0 Fe3+=0,12 0,2 3 3 UO22+=0,542 2,5 Ni2+=0,16 0,2 4 4 ТіО2+=0,176 3,5 Fe3+=0,00012 3,0 5 Прототип Cu2+=0,00018 3,0 рН утворення комплексу Джерела інформації: 1. Дятлова Н.М., Темкина В.Я., Колпакова И.Д. Комплексоны. М. «Химия» 1970, 415С. 2. Брык М.Т, Цапюк Е.А. Ультрафильтрация. К. «Наукова думка», 1989, 320 С. 3. Дытнерский Ю.И. Баромембранные процессы. М.. «Химия», 1986, 272 С. Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Вміст іонів металів, % 3+ Fe Ni2+ Cu2+ ТіО2+ UO22+ 6,0 95-98 94-97 6,0 95-97 96-98 5,0 95-98 93-96 6,0 97-98 96-97 6,0 96-99 4. Дытнерский Ю.И., Жилин Ю.Н., Волчек К.Ф. Концентрирование переходных металлов в многокомпонентных растворах. комплексообразованием и ультрафильтрацией // Химия и технология воды. - 1984. - 6.- №5. - С.401-408. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601