用于制备氨甲基化的珠状聚合物的方法_3

文档序号:9761953阅读:来源:国知局
)的化合物,然后添加具有式(II)的 化合物,并且之后添加质子酸。优选地,在1,3-二氯丙烷以及任选的另外的溶剂和溶胀剂 的存在下,该珠状聚合物首先发生溶胀,然后添加具有式(I)的化合物和具有式(II)的化 合物,并且当所使用的具有式(II)的化合物是多聚甲醛时,之后再添加质子酸。优选地,加 热该反应混合物。优选地,当所使用的具有式(II)的化合物是甲醛时,该邻苯二甲酰亚胺 甲基化的珠状聚合物是通过制备一种酰胺甲基化试剂的一个中间阶段来制备的。1,3-二氯 丙烷或/和可能添加的另外的溶剂和溶胀剂的去除优选通过蒸馏进行。通过本领域技术人 员熟知的方法处理反应产物。
[0058] 在方法步骤b)中使用的具有式(I)的化合物的量一般为每摩尔质子酸3. 5至 1. 7mol,但也可以更少或者更多。给予优选的是使用每摩尔质子酸2至2. 5mol的具有式 (I)的化合物。
[0059] 在方法步骤b)中使用的1,3-二氯丙烷的量一般为每摩尔具有式(I)的化合物 3. 5至13mol,但也可以更少或者更多。给予优选的是使用每摩尔具有式(I)的化合物5至 lOmol的1,3-二氯丙烷。给予特别优选的是使用每摩尔具有式(I)的化合物6至9mol的 1,3-二氯丙烷。
[0060] 在方法步骤b)中使用的1,3_二氯丙烷的量一般为每摩尔珠状聚合物7.5至 13mol,但也可以更少或者更多。给予优选的是使用每摩尔珠状聚合物7. 5至12mol的 1,3-二氯丙烷。
[0061] 总体上,方法步骤c)中邻苯二甲酰亚胺甲基化的珠状聚合物向氨甲基化的珠状 聚合物转化通过碱金属氢氧化物例如氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液或醇溶液来进行。此 外,方法步骤c)通常在100°C与250°C之间的温度下进行,但可替代地可以在更高或更低的 温度下进行。优选地,方法步骤c)在120°C与190°C之间的温度下进行。优选地,方法步骤 c)中邻苯二甲酰亚胺甲基化的珠状聚合物向氨甲基化的珠状聚合物转化通过碱金属或碱 土金属氢氧化物或这些化合物的混合物来进行,更优选通过碱金属氢氧化物,特别例如氢 氧化钠来进行。优选地,方法步骤c)中的转化在一种碱金属氢氧化物的水或醇溶液的存在 下进行。该氢氧化钠溶液的浓度按重量计在从10 %到50 %的范围内,优选按重量计20 %到 40%。生成的氨甲基化的珠状聚合物优选用软化水清洗以使其无碱性,但可替代地可以用 其他水性溶液或非软化水来进行处理。
[0062] 该氨甲基化的珠状聚合物可以用作阴离子交换剂或进一步转化为螯合树脂。
[0063] 将在方法步骤c)获得的氨甲基化的珠状聚合物转化为螯合树脂通过本领域技术 人员熟知的标准方法来进行。
[0064] 例如,可以通过使来自方法步骤c)的含氨甲基的珠状聚合物在水性悬浮液中与 氯乙酸或其衍生物反应来制备含亚氨基二乙酸基团的螯合树脂。同样有可能通过使在方法 步骤c)中获得的氨甲基化的珠状聚合物在硫酸悬浮液中与和P-Η-酸性化合物(经由改性 的曼尼希反应)结合的福尔马林反应来生成具有膦酸基团的螯合树脂。
[0065] 本发明还包括根据本发明制备的氨甲基化的珠状聚合物在制备离子交换剂、尤其 是阴离子交换剂和螯合树脂中的用途。
[0066] 借助于根据本发明的方法,有可能制备高产量氨甲基化的珠状聚合物(基于引入 的氨甲基的量),并且附加地减少或彻底避免对环境不利的溶剂和溶胀剂的使用。
【具体实施方式】
[0067] 实例
[0068] 实例 1
[0069] 1. 1基于苯乙烯,二乙烯基苯和乙基苯乙烯的单分散大孔珠状聚合物的制备
[0070] -个10升的玻璃反应器装入3000g软化水,并且加入由10g明胶、16g十二水合 磷酸氢二钠和〇. 73g间苯二酚在320g软化水中的一种溶液并进行混合。使该混合物平衡 至25°C。随后,在搅拌下,施用3200g的微胶囊化的单体液滴的一种混合物,这些液滴具有 一个窄的粒度分布,由按重量计3. 1 %的二乙烯基苯和按重量计0. 6%的乙基苯乙烯(以一 种具有80 %的二乙烯基苯的可商购的二乙烯基苯和乙基苯乙烯的异构体混合物的形式使 用)、按重量计〇. 4%的过氧化二苯酰、按重量计58. 6%的苯乙烯、以及按重量计37. 5%的 异十二烷(具有高比例五甲基庚烷的工业异构体混合物)组成,该微囊由一种由明胶组成 的甲醛固化的复合凝聚层以及丙烯酰胺与丙烯酸的一种共聚物构成,并且加入3200g pH为 12的水相。这些单体液滴的平均粒径是460 μ m。
[0071] 对该混合物进行搅拌,并且通过根据从25°C开始并且在95°C结束的一个温度程 序升高温度来使该混合物聚合至完成。将该混合物冷却,通过32 μ m的筛进行洗涤并且然 后在80°C下减压干燥。这给出1893g呈珠形式的聚合物,该聚合物具有440 μπι的平均粒 径、窄的粒度分布和光滑的表面。
[0072] 该聚合物具有白垩色的外观并且具有大约440g/l的堆密度。
[0073] 1. 2 -种邻苯二甲酰亚胺甲基化的单分散大孔珠状聚合物的制备
[0074] 装置:4升四颈烧瓶、计量漏斗、温度计、加热浴、搅拌器
[0075] 在室温下,最初装入1190g 1,3_二氯丙烷。向后者中计量加入来自实例1. 1的 150g单分散大孔珠状聚合物、268. 3g邻苯二甲酰亚胺以及61. 4g按重量计91 %的多聚甲 醛(η = 8-100)(剩余物:水)。将该悬浮液在室温下搅拌0. 5小时。然后将该悬浮液加热 到60°C。在该温度下,将该混合物搅拌1. 0小时。在2小时内,在60°C下计量加入357. 6g 硫酸一水合物。随后,然后将该悬浮液在该温度下搅拌3小时。将温热的反应液抽吸滤出。 计量加入2升软化水。通过蒸馏将残留量的1,3-二氯丙烷除去。然后冷却该混合物,并测 定树脂体积。
[0076] 体积产量:870ml
[0077] 干重:0· 443g/ml 树脂
[0078] 按质量计的氮比例为:按重量计5. 3%
[0079] 1. 3含氨甲基的单分散大孔珠状聚合物的制备
[0080] 装置:4升高压釜、搅拌器、温度计
[0081] 在室温下,最初装入489ml软化水。向后者中计量加入351. 5g按重量计50%的氢 氧化钠溶液。在搅拌下计量加入846ml根据实例1. 1制备的树脂。
[0082] 将该悬浮液加热至180°C并在此温度下再搅拌5小时。此后冷却该悬浮液。生成 的珠状聚合物通过筛进行分离,并用软化水洗涤至中性。
[0083] 体积产量:700ml
[0084] 按比例扩大至实例1. 2的树脂的总产量:710ml
[0085] 生成的碱的总量一HC1数与树脂总产量的乘积:1675mmol
[0086] HC1 数:2. 36mol/l
[0087] 第一取代:1. 17
[0088] 1. 4含亚氨基二乙酸基团的单分散大孔珠状聚合物的制备
[0089] 装置:3升夹套式反应器、搅拌器、温度计、冷凝器、带有PH测量电极的Prominent Dulcometer PHD计量栗、带刻度的滴液漏斗
[0090] 在室温下最初装入402ml水。向后者中计量加入670ml由实例1. 3制备的树脂。 将该悬浮液加热到95°C。在7个小时内,计量加入616. 4克按重量计80%的一氯乙酸。在 此过程中,通过按重量计50 %的氢氧化钠溶液将该悬浮液的pH保持在9. 2。随后,pH增加 至10. 2并且将该混合物在此温度下再搅拌4小时。
[0091] 此后冷却该混合物。将该悬浮液施加到一个筛上。用水洗涤该树脂。
[0092] 振动的体积产量:1250ml
[0093] 总容量:2. 99mol/l
[0094] 第二取代:1.91
[0095] 干重:18.57g
[0096
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