CS202374B1 - Process for preparing derivatives of polysaccharides containg quaternary ammonium groups - Google Patents
Process for preparing derivatives of polysaccharides containg quaternary ammonium groups Download PDFInfo
- Publication number
- CS202374B1 CS202374B1 CS736278A CS736278A CS202374B1 CS 202374 B1 CS202374 B1 CS 202374B1 CS 736278 A CS736278 A CS 736278A CS 736278 A CS736278 A CS 736278A CS 202374 B1 CS202374 B1 CS 202374B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- quaternary ammonium
- polysaccharides
- reaction
- water
- containg
- Prior art date
Links
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Description
Přihláška vynálezu sa týká spdsobu výroby silné bázického anexu za použitia polysacharidu, trimetyl 2-hydroxy 3-chlor propylamonium chloridu v alkalickom prostředí.The present invention relates to a process for producing a strong basic anion exchange resin using a polysaccharide, trimethyl 2-hydroxy 3-chloro-propylammonium chloride in an alkaline medium.
Pri doteraz známých postupoch přípravy polysacharidov s· kvartérnou amoniovou skupinou sa využívala reakcia dialdehydov polysacharidov s hydrazidmi, ktoré obsahovali kvartérmu amóniovú skupinu fC. L. Mehltretter, T. E. Yeates, G. E. Hamerstrand, Β. T. Hoffreiter and C. E. Rist, Tappi 45, 750 (1962)J. Uvedený spdsob prlpravy je poměrně komplikovaný, pretože sa jedná o dvojstupňová syntézu, pri ktorej je v prvom stupni nutné připravit jodistanovou oxidáciou dialdehyd polysacharidu. Okrem tohto spdsobu přípravy je možné deriváty polysacharidov s kvartérnou amoniovou skupinou připravit reakciou polysacharidu so zmesou epichlorhydrín-trietylamín, resp. trietanolamin v molárnom pomere 3:1 v alkalickom prostředí (Berní, Ralph J.; Benerito, Ruth R.; Mc Kelvey, John B. United States Dept. of Agriculture U.S. 3, 464,781 Cl. 8-116. 2; D 06 m, C 08 b, 02 Sep 1969, Appl. 02 May 1967; 3 ppj. Pri tomto postupe epichlorhydrin, ktorý je v reakčnej zmesi v nadbytku východiskový poly3acharid sieťuje. U silné zosieteného polysacharidu je přístupnost kvartérnych amoniových skupin obmedzená hlavně pře vysokomolekulárne substráty, čím sa znižujú úžitkové vlastnosti připraveného iontomeniča. Vel’mi zaužívoným postupom je následná N-alkylácia derivátov polysacharidov s terciárnou aminoskupinou (najznámejšia je DEAE-celulóza a DEAE-Sephadex) pomocou alkylhalogenidov, resp. epoxiderivátov. Týmto spdsobom boli připravené reakciou DEAE-celulózy s epichlorhydrínom pri 95 °C kvartérne amo'niové deriváty CSoignet, Donald M.;The processes known to date for preparing polysaccharides with a quaternary ammonium group utilized the reaction of the dialysides of the polysaccharides with hydrazides containing quaternary ammonium group fC. L. Mehltretter, T.E. Yeates, G.E. Hamerstrand, Β. T. Hoffreiter and C.E. Rist, Tappi 45, 750 (1962) J. Said preparation process is relatively complicated, since it is a two-step synthesis in which, in the first step, it is necessary to prepare the dialdehyde polysaccharide by periodate oxidation. In addition to this process, quaternary ammonium polysaccharide derivatives can be prepared by reacting the polysaccharide with a mixture of epichlorohydrin-triethylamine and a mixture of epichlorohydrin-triethylamine. triethanolamine in a 3: 1 molar ratio in an alkaline medium (Berni, Ralph J .; Benerito, Ruth R .; Mc Kelvey, John B. United States Dept. of Agriculture US 3, 464,781 Cl. 8-116.2; D 06 m In this process, the epichlorohydrin, which is in excess in the reaction mixture, crosslinks the starting poly3accharide. A very common procedure is the subsequent N-alkylation of tertiary amino group-containing polysaccharide derivatives (DEAE-cellulose and DEAE-Sephadex most commonly known) with alkyl halides and epoxiderivatives, respectively, with the E-cellulose reaction. at 95 ° C quaternary ammonium derivatives CSoignet, Donald M .;
202 374202 374
202 374202 374
Benerito, Ruth R.; Berní Ralph H. United States Dept. of Agriculture U.S. 3,494,719 Cl. 8-116; D 06m, 10 Feb 1970, Appl. 16 jun 1967 3 PP·)· V priebehu reakcie dochádza k sieťovaniu a k vzniku dikvartérnych amóniových derivátov. Mono a dikvartérne amoniové deriváty celulózy boli připravené reakciou DEAE-celulózy s G^^-C^ alkylhalogénmi, alebo 05~010 alkyldihalogénmi v nevodnom prostředí. Pri týchto reakciách sa dosiahol stupeň konverzie 35 %. Při použití alkyldihalogenidov dochádza k sieťovaniu DEAE-celulózy. (Perrier, Dorothy M.; Benerito, Ruth R. South. Res. Cent. ARS, New Orleans La. J. Appl. Polym. Sci. 1975 19(12) 3211-20J,Benerito, Ruth R .; Ralph H. United States Dept. of Agriculture US 3,494,719 Cl. 8-116; D 06m, 10 Feb 1970, Appl. 16 Jun 1967 3 PP ·) · Cross-linking and diquaternary ammonium derivatives are formed during the reaction. Mono- and di-quaternary ammonium derivatives of cellulose were prepared by reaction of DEAE-cellulose with G ^^ - C ^ alkyl halide, or 0 5 ~ 10 0 alkyldihalogénmi non-aqueous. These reactions achieved a conversion rate of 35%. The use of alkyldihalides leads to cross-linking of DEAE-cellulose. (Perrier, Dorothy M .; Benerito, Ruth R. South. Res. Cent. ARS, New Orleans La. J. Appl. Polym. Sci. 1975 19 (12) 3211-20J,
Uvedené nedostatky možno odstrániť novým postupom, ktorý umožňuje přípravu kvartárnych amóniových derivátov polysacharidov e velmi dobrými parametrami, pričom možno ako základný nosič použiť nesieťovaný, alebo sieťovaný polysacharid. Podstata vynálezu epočiva v tom, že v prvom stupni nerozpustný polysacharid aktivuje so 17,5 % až 25 % vodným roztokom NaOH, v případe vodo resp. alkalirozpustných polysacharidov pevným Na2C0^ alebo nasýteným vodným roztokom NagCO-j po dobu 30 až 60 min. při 15 až 25 °C v molárnom pomere polysacharid/aktivujúca báza 1/0,2 až 3, pričom v druhom stupni sa éterifikuje s 0,1 až 2 mólom trimetyl-2-hydroxy-3-chlóropropylamónium chloridu pri teplote 30 až 80 °C a výhodou 40 až 60 °C, až 6 h. .These drawbacks can be overcome by a novel process which allows the preparation of quaternary ammonium derivatives of polysaccharides with very good parameters, wherein a non-crosslinked or crosslinked polysaccharide can be used as the basic carrier. The principle of the invention is that in the first step the insoluble polysaccharide activates with 17.5% to 25% aqueous NaOH solution; alkali-soluble polysaccharides with solid Na 2 CO 4 or a saturated aqueous solution of NagCO 3 for 30 to 60 min. at 15 to 25 ° C in a molar ratio of polysaccharide / activating base 1 / 0.2 to 3, wherein in the second step it is etherified with 0.1 to 2 mol of trimethyl-2-hydroxy-3-chloropropylammonium chloride at 30 to 80 ° C, preferably 40 to 60 ° C, up to 6 hours. .
Ako polysacharid možno použiť škrob alebo celulózu, resp. ich sieťované analogy. Podl’a zloženia reakčnej zmesi možno pripraviť preparáty v rozsahu výmennej kapacity 0,18 až 0,68 mekv/g. Vzhladom k tomu, že DEXTROSIL je 50 % vodný roztok trimetyl-2-hydroxy-3-chloropropylamónium chloridu je možné v případe alkali, resp. vodorozpustných polysacharidov aktivácie prevádzať pevným Na2C0^, pretože po přidaní éterifikačného činidla sa aktivujúca báza v reakčnom prostředí rozpustí. Reakciu mĎžeme previesť v heterogénnej fáze, čo je z technologického hladiska výhodné. Výhodou navrhovaného spftsobu přípravy derivátov polysacharidov s kvartérnou amóniovou skupinou je, že:The polysaccharide used may be starch or cellulose, respectively. their networked analogues. Depending on the composition of the reaction mixture, preparations in the range of 0.18 to 0.68 meq / g can be prepared. Since DEXTROSIL is a 50% aqueous solution of trimethyl-2-hydroxy-3-chloropropylammonium chloride, it is possible in the case of alkali, resp. of water-soluble activation polysaccharides can be converted with solid Na 2 CO 4, since upon addition of the etherification agent, the activating base dissolves in the reaction medium. The reaction can be carried out in a heterogeneous phase, which is advantageous from a technological point of view. The advantage of the proposed process for the preparation of quaternary ammonium polysaccharide derivatives is that:
- všetky potřebné základné suroviny sa vyrábajú v fiSSR,- all necessary basic raw materials are produced in FISSR,
- reakcia prebieha v hetérogénnej fáze, čím sa zabezpečí dokonalé premiešanie zmesi v reaktore a jednoduché premývanie po skončení reakcie,- the reaction is carried out in the heterogeneous phase, ensuring a thorough mixing of the mixture in the reactor and a simple washing after completion of the reaction,
- umožňuje pripraviť vodorozpuetné, alebo vodonerozpuatné silné bázické anexy so širokou škálou výměnných kapacit a možnosti použitia.- makes it possible to prepare water-dispersible or water-dispersible strong basic anion exchangers with a wide range of interchangeable capacities and possibilities of use.
Příklad 1Example 1
K 162 g práškovej celulózy přidáme 243 ml 17,5 % NaOH. Zmes necháme premiešavať 0,5 hod. při 20 °C. Potom přidáme k zmesi 405 ml DEXTROSILU a necháme reagovať za stálého miešania 4 h. pri 60 °C. Po skončení reakcie premyjeme vodou do neutrálněj reakcie a cyklujeme 1 % NaOH 1 h. pri lab. teplote. Po cyklovaní premyjeme vodou do neutrálnej reakcie acetó nom a vysušíme do konštantnej váhy. Výměnná kapacitu vzniklého iontomeniča stanovíme potenciome‘trickou titráciou s 0,1 M HC1. Výměnná kapacita produktu je 0,68 mekv/g.To 162 g of powdered cellulose add 243 ml of 17.5% NaOH. Stir the mixture for 0.5 hour. at 20 ° C. Then add 405 ml of DEXTROSIL to the mixture and react for 4 hours with stirring. at 60 ° C. After completion of the reaction, wash with water until neutral and cycle with 1% NaOH for 1 h. pri lab. temperature. After cycling, wash with water to neutral reaction with acetone and dry to constant weight. The exchange capacity of the resulting ion exchanger is determined by potentiometric titration with 0.1 M HCl. The product exchange capacity is 0.68 meq / g.
Příklad 2Example 2
K 162 g práškovej celulózy přidáme 162 ml 25 % NaOH. Zmes necháme premiešavať 0,5 h.To 162 g of powdered cellulose add 162 ml of 25% NaOH. Stir the mixture for 0.5 h.
pri 20 °C. Potom k zmesi přidáme 324 ml DEXTROSILU a necháme reagovať za stálého miešania 2 h. pri 50 °C. Premývanie, cyklovanie a titrácia je ako v příklade 1. Výměnná kapacita produktu je 0,37 mekv/g.at 20 ° C. Then add 324 ml of DEXTROSIL to the mixture and allow to react with stirring for 2 hours. at 50 ° C. Washing, cycling and titration are as in Example 1. The product exchange capacity is 0.37 meq / g.
Příklad 3Example 3
K 162 g sieťovanej celulo'zy WHATMAN přidáme 583 ml 17,5 % NaOH. Zmes premiešavame 0,5 h. pri 20 °C. Potom k zmesi přidáme 243 ml Dextrosilu a necháme za stálého miešania reagovať 4 h při 60 °C. Premývanie, cyklovanie a titrácia je ako v příklade 1. Výměnná kapacita produktu je 0,34 mekv/g.To 162 g of WHATMAN crosslinked cellulose add 583 ml of 17.5% NaOH. Stir the mixture for 0.5 h. at 20 ° C. Then add 243 ml of Dextrosil to the mixture and react with stirring at 60 ° C for 4 hours. Washing, cycling and titration are as in Example 1. The product exchange capacity is 0.34 meq / g.
Příklad 4Example 4
K 162 g vodorozpustnej hydroxyetylcelulózy přidáme 12 g bezvodého Na2C0^ a 40 ml DEXTROSILU. Reakčnú zmes necháme reagovať za stálého miešania 2 h, pri 40 °C. Po skončení reakcie premyjeme 1 % etanolickou HC1, acetonom a vysušíme. Produkt obsahuje 0,25 % N, čo zodpovedá výmennej kapacitě 0,18 mekv/g.To 162 g of water-soluble hydroxyethylcellulose are added 12 g of anhydrous Na 2 CO 4 and 40 ml of DEXTROSIL. The reaction mixture was allowed to react with stirring at 40 ° C for 2 h. After completion of the reaction, wash with 1% ethanolic HCl, acetone and dry. The product contains 0.25% N, which corresponds to a exchange capacity of 0.18 meq / g.
Příklad 5Example 5
K 162 g škrobu rozpustného za studená vo vodě přidáme 12 g bezvodého NagCO-j a 40 ml DEXTROSILU. Reakčnú zmes necháme reagovať za stálého miešania 2 h. pri 40 °C. Po skončení reakcie premyjeme 1 % etanolickou HC1, acetonom a vysušíme. Produkt obsahuje 0,69 % N, čo zodpovedá výmennej kapacitě 0,49 mekv/g.To 162 g of cold water-soluble starch, add 12 g of anhydrous NagCO-j and 40 ml of DEXTROSIL. The reaction mixture was allowed to react with stirring for 2 h. at 40 ° C. After completion of the reaction, wash with 1% ethanolic HCl, acetone and dry. The product contains 0.69% N, which corresponds to a exchange capacity of 0.49 meq / g.
Příklad 6Example 6
K 162 g škrobu rozpustného za studená vo vodě přidáme 243 ml nasýteného vodného roztoku NagCOj. Zmes premiešavame 0,5 h pri 20 °G. Potom k zmesi přidáme 162 ml DEXTROSILU a necháme reagovať za stálého miešania 2 h při 50 °C. Po skončení reakcie premyjeme 1 % etanolickou H31, acetonom a vysušíme. Produkt obsahuje 0,84 % N, čo zodpovedá výmennej kapacitě 0,60 mekv/g.To 162 g of cold water-soluble starch is added 243 ml of saturated aqueous solution of NagCO3. Stir the mixture for 0.5 h at 20 ° C. Then 162 ml of DEXTROSIL are added to the mixture and the reaction is allowed to react for 2 hours at 50 ° C. After completion of the reaction, wash with 1% ethanolic H31, acetone and dry. The product contains 0.84% N, which corresponds to a exchange capacity of 0.60 meq / g.
Vodorozpustné deriváty možno využiť ako flokulant při flokulácii polymérneho materiálu celulózového typu, napr. při flokulácii odpadných vód celulózo-papiernického priemyslu. Vodonerozpustné deriváty možno využiť pri ionovej adsorbcii enzýmov a iného biologicky aktívneho materiálu a tiež ako silné bázický anex v ionexovej chromatografii.Water-soluble derivatives can be used as a flocculant in the flocculation of a cellulosic-type polymeric material, e.g. in the flocculation of waste water from the pulp and paper industry. Water-insoluble derivatives can be used for ionic adsorption of enzymes and other biologically active material, and also as a strong basic anion exchange resin.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS736278A CS202374B1 (en) | 1978-11-13 | 1978-11-13 | Process for preparing derivatives of polysaccharides containg quaternary ammonium groups |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS736278A CS202374B1 (en) | 1978-11-13 | 1978-11-13 | Process for preparing derivatives of polysaccharides containg quaternary ammonium groups |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS202374B1 true CS202374B1 (en) | 1981-01-30 |
Family
ID=5422622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS736278A CS202374B1 (en) | 1978-11-13 | 1978-11-13 | Process for preparing derivatives of polysaccharides containg quaternary ammonium groups |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS202374B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2072530A1 (en) | 2007-12-21 | 2009-06-24 | Dow Wolff Cellulosics GmbH | Method for manufacturing cellulose derivatives containing amino groups in ionic liquid |
-
1978
- 1978-11-13 CS CS736278A patent/CS202374B1/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2072530A1 (en) | 2007-12-21 | 2009-06-24 | Dow Wolff Cellulosics GmbH | Method for manufacturing cellulose derivatives containing amino groups in ionic liquid |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI82839C (en) | Process for dry cationization of starch and mixture used in the process | |
CN101443363B (en) | Cationic polysaccharide, its preparation and use | |
US4940785A (en) | Method of preparing cellulose ethers containing tertiary or quaternary nitrogen | |
US3770472A (en) | Process for preparing modified starch dispersions | |
US4281109A (en) | Pollution-free cationization of starch | |
CA1098655A (en) | Low ph preparation of cationic starches and flours | |
Šimkovic et al. | Preparation of a weakly basic ion exchanger by crosslinking starch with epichlorohydrin in the presence of NH4OH | |
SU460632A3 (en) | The method of obtaining water-soluble nitrogen-containing polymers | |
FI80311B (en) | CATIONIC DILL SEED FOER PAPER FACTORY. | |
WO2007071776A1 (en) | Process for starch modification | |
CN1240010A (en) | Method for making wet strength paper | |
US4981958A (en) | Method for the dry cationization of starch II | |
CA1117259A (en) | Preparation of a cationic starch paste | |
Šimkovic et al. | Preparation of ion exchangers from bagasse by crosslinking with epichlorohydrin‐NH4OH or epichlorohydrin‐imidazole | |
US3737370A (en) | Process for making paper and paper made therefrom using liquid cationic starch derivatives | |
CS202374B1 (en) | Process for preparing derivatives of polysaccharides containg quaternary ammonium groups | |
WO1996009327A1 (en) | Aqueous alcoholic alkaline process for cationization and anionization of starch | |
FI57117B (en) | DERIVATIVES OF I DIFFERENTIAL DISPENSERS OF POLYACKERS WITHOUT PAPERSTILLVERKNING AND CHARACTERISTICS OF DESS FRAMSTAELLNING | |
KR950009108B1 (en) | Process for making starch ethers | |
Lim et al. | Cationic oat starch: preparation and effect on paper strength | |
US3336292A (en) | Quaternary ammonium starch ethers and process of preparation | |
US3029232A (en) | Production of amide containing cellulose | |
US5616800A (en) | Dicationic and polycationic monoprimary alcohols and derivatives thereof | |
JP3037367B2 (en) | A method for producing cationized starch with controlled viscosity. | |
US4940784A (en) | Method for the dry cationization of galactomannans (II) |