CS202374B1 - Sposob výroby derivátov polysacharidov obsahujúcich kvartérne amoniové skupiny - Google Patents
Sposob výroby derivátov polysacharidov obsahujúcich kvartérne amoniové skupiny 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
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 title claims description 19
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 title claims description 19
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 title claims description 16
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 title claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- CSPHGSFZFWKVDL-UHFFFAOYSA-M (3-chloro-2-hydroxypropyl)-trimethylazanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CC(O)CCl CSPHGSFZFWKVDL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 4
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 6
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- GUBGYTABKSRVRQ-WFVLMXAXSA-N DEAE-cellulose Chemical compound OC1C(O)C(O)C(CO)O[C@H]1O[C@@H]1C(CO)OC(O)C(O)C1O GUBGYTABKSRVRQ-WFVLMXAXSA-N 0.000 description 3
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 3
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 3
- -1 dialdehyde polysaccharide Chemical class 0.000 description 3
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 3
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N N,N-Diethylethanamine Substances CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001350 alkyl halides Chemical class 0.000 description 2
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 2
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 229920003124 powdered cellulose Polymers 0.000 description 2
- 235000019814 powdered cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000007126 N-alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920005654 Sephadex Polymers 0.000 description 1
- 239000012507 Sephadex™ Substances 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium group Chemical group [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000006266 etherification reaction Methods 0.000 description 1
- 229940042795 hydrazides for tuberculosis treatment Drugs 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- KHIWWQKSHDUIBK-UHFFFAOYSA-N periodic acid Chemical compound OI(=O)(=O)=O KHIWWQKSHDUIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003918 potentiometric titration Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000001302 tertiary amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
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.
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.;
202 374
202 374
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,
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. .
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:
- všetky potřebné základné suroviny sa vyrábajú v fiSSR,
- reakcia prebieha v hetérogénnej fáze, čím sa zabezpečí dokonalé premiešanie zmesi v reaktore a jednoduché premývanie po skončení reakcie,
- umožňuje pripraviť vodorozpuetné, alebo vodonerozpuatné silné bázické anexy so širokou škálou výměnných kapacit a možnosti použitia.
Příklad 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.
Příklad 2
K 162 g práškovej celulózy přidáme 162 ml 25 % NaOH. Zmes necháme premiešavať 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.
Příklad 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.
Příklad 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.
Příklad 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.
Příklad 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.
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.
Claims (1)
- PREDMET VYNÁLEZUSpósob přípravy derivátov polysacharidov obsahujúcich kvartérne amoniové skupiny, vyznačujúci sa tým, že v prvom stupni sa nerozpustný polyeaeharid aktivuje so 17,5 % až 25 % vodným roztokom hydroxidu sodného, v případe vodo, resp. alkalirozpustných polysacharidov pevným uhličitanem sodným alebo nasýteným vodným roztokom uhličitanu sodného po dobu 30 až 60 min. při 15 až 25 °C a molárnom pomere polysacharid/aktivujúca báza 1/0,2 až 3, pričom v druhom stupni sa éterifikuje s 0,1 až 2 mo'lom trimetyl-2-hydroxy-3-chlo'ropropylamonium chloridu pri teplote 30 až 80 °C s výhodou 40 až 60 °C po dobu 2 až 6 h.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS736278A CS202374B1 (sk) | 1978-11-13 | 1978-11-13 | Sposob výroby derivátov polysacharidov obsahujúcich kvartérne amoniové skupiny |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS736278A CS202374B1 (sk) | 1978-11-13 | 1978-11-13 | Sposob výroby derivátov polysacharidov obsahujúcich kvartérne amoniové skupiny |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS202374B1 true CS202374B1 (sk) | 1981-01-30 |
Family
ID=5422622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS736278A CS202374B1 (sk) | 1978-11-13 | 1978-11-13 | Sposob výroby derivátov polysacharidov obsahujúcich kvartérne amoniové skupiny |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS202374B1 (sk) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2072530A1 (de) | 2007-12-21 | 2009-06-24 | Dow Wolff Cellulosics GmbH | Verfahren zur Herstellung aminogruppenhaltiger Cellulosederivate in ionischer Flüssigkeit |
-
1978
- 1978-11-13 CS CS736278A patent/CS202374B1/sk unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2072530A1 (de) | 2007-12-21 | 2009-06-24 | Dow Wolff Cellulosics GmbH | Verfahren zur Herstellung aminogruppenhaltiger Cellulosederivate in ionischer Flüssigkeit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI82839B (fi) | Foerfarande foer torrkatjonisering av staerkelse och blandning som anvaends vid foerfarandet. | |
| CN101443363B (zh) | 阳离子多糖及其制备和应用 | |
| CA1147727A (en) | Pollution-free cationization of starch | |
| US3770472A (en) | Process for preparing modified starch dispersions | |
| CA1098655A (en) | Low ph preparation of cationic starches and flours | |
| US4940785A (en) | Method of preparing cellulose ethers containing tertiary or quaternary nitrogen | |
| Šimkovic et al. | Preparation of a weakly basic ion exchanger by crosslinking starch with epichlorohydrin in the presence of NH4OH | |
| FI80311B (fi) | Katjoniskt tillsatsaemne foer pappersfabrikat. | |
| WO2007071776A1 (en) | Process for starch modification | |
| FI91414C (fi) | Menetelmä eetteröityjen tärkkelysten valmistamiseksi | |
| US3737370A (en) | Process for making paper and paper made therefrom using liquid cationic starch derivatives | |
| CS202374B1 (sk) | Sposob výroby derivátov polysacharidov obsahujúcich kvartérne amoniové skupiny | |
| US3448101A (en) | Dry heat process for the preparation of cationic starch ethers | |
| WO1996009327A1 (en) | Aqueous alcoholic alkaline process for cationization and anionization of starch | |
| FI57117B (fi) | Derivat av i vatten dispergerbar polysackarid avsedd foer papperstillverkning och foerfarande foer dess framstaellning | |
| KR950009108B1 (ko) | 전분 에테르의 제조방법 | |
| US3336292A (en) | Quaternary ammonium starch ethers and process of preparation | |
| US3029232A (en) | Production of amide containing cellulose | |
| JP3037367B2 (ja) | 粘度調節され陽イオン化された殿粉の製造法 | |
| US4237271A (en) | Crosslinked starch halohydrins and their nitrogen-containing substitution products | |
| US4940784A (en) | Method for the dry cationization of galactomannans (II) | |
| US3269964A (en) | Water dispersible form of dialdehyde polysaccharides and process therefor | |
| McKelvey et al. | Epichlorohydrin–triethanolamine reaction in the preparation of quaternary cellulose anion exchangers | |
| FI106033B (fi) | Menetelmä ionisoidun tärkkelyksen valmistamiseksi ja kationinen tärkkelys | |
| Perrier et al. | Properties of carboxymethylated cotton prepared in nonaqueous media |