CS209267B1 - Polymemí nosič na basi makroporesního glykolmethakrylátového gelu a způsob jeho přípravy - Google Patents

Abstract

Polymemí nosična basi glykolmethakrylátového gelu a způsob jeho přípravy Vynález se týká nového druhu polymemího nosiče založeného na kopolymeru ethylmethakrylátu a ethylengíykoldimethakrylátu, který je vyráběn jako Separon H nebo Spheron. Podstatou vynálezu jsou vlastnosti a způsob výroby reaktivního meziproduktu, spočívající ve dvoustupňové reakcisvysokým stupněm konverse. Získaný polymemí materiál má základní matrici výchozího polymeru, která však obsahuje chemicky pevně vázané skupiny chlormethylfenylové. Preparát slouží jako výchozí látka pro přípravu anexů na basi Separonu Hse zamýšlenýmpoužitím v kapalinové chromatografii.

Description

(54) Polymemí nosič na basi makroporesního glykolmethakrylátového gelu a způsob jeho přípravy

Polymemí nosič na basi glykolmethakrylátového gelu a způsob jeho přípravy

Vynález se týká nového druhu polymemího nosiče založeného na kopolymeru ethylmethakrylátu a ethylengíykoldimethakrylátu, který je vyráběn jako Separon H nebo Spheron.

Podstatou vynálezu jsou vlastnosti a způsob výroby reaktivního meziproduktu, spočívající ve dvoustupňové reakci s vysokým stupněm konverse. Získaný polymemí materiál má základní matrici výchozího polymeru, která však obsahuje chemicky pevně vázané skupiny chlormethylfenylové.

Preparát slouží jako výchozí látka pro přípravu anexů na basi Separonu H se zamýšleným použitím v kapalinové chromatografii.

Vyfiález se týká polymemího nosiče na basi makroporesního glykolmethakrylátového gelu a způsobu jeho přípravy. Makroporesní glykolmethakrylátový gel je kopolymer 2-hydroxyethylmethakrylátu a ethylenglykoldimethakrylátu (Separon H nebo též Spheron), jehož matrice obsahuje chemicky stabilní jednotky typu 2-hydroxyethylesterů karboxylových kyselin.

Polymerní nosiče mají široké použití v nejrůznějších dělících technikách v oblasti chemické technologie, isolace a čištění bílkovin, výrobě čistých chemikálií, v chemické a biochemické analyse směsí a v kontrole čistoty meziproduktů a produktů chemické výroby. Podstatou jejich funkce je přítomnost vhodných chemicky vázaných skupin na molekule základního polymemího nosiče, které dovolují využití různých druhů interakcí molekul v roztoku s nosičem v pevné fázi. Některé polymerní materiály mohou také dělit směsi látek na základě rozdílů jejich molekulových hmotností nebo tvaru molekul (gelová filtrace). Jedním z nových široce používaných polymemích nosičů je již zmíněný Separon H, jehož polymerní jednotka má vzorec II ,* •«V /^CH2

CH₃—C—COOCH^Cl^OH

CH, i 2 (Π) a který obsahuje jako reaktivní funkční skupiny acido- i alkalistabilnf 2-hydroxyethylestery karboxylových kyselin (Čs. aut. osv. č. 150 819).

Podstatou vynálezu je polymerní nosič na basi makroporesního glykolmethakrylátového gelu, jehož strukturální jednotka má vzorec I /^CH2 (I)

CH,— C —C00CH.CH. OCH.CHCH.O-/ ³ \ ^{2 2 2}, ² \ CH₂ OH

Tato strukturální jednotka vzorce I obsahuje jako charakteristickou skupinu l-(4-chlormethylfenyloxy)-2-hydroxy-3-propyletherovou funkci.

Podstatou způsobu přípravy polymemího nosiče podle vynálezu je, že se polymer, jehož strukturální jednotka má vzorec II (II)

CH₂

CH~C—COOCH„CH₉OH 3 \ ^{2 z}

CH₂ uvede do reakce s fenylglycidyletherem vzorce III θ-Ο-ΟΗ^Ης—C«₂ ^(,Π) v prostředí bezvodého dioxanu v přítomnosti komplexu fluoridu boritého a diethyletheru (1 : 1) při teplotách od 10 °C do 80 °C a vzniklý 1-fenyloxy-2-hydroxy-3-propylether polymeru se strukturální jednotkou vzorce IV

se dále uvede do reakce s chlormethylmethyletherem vzorce V

C1CH₂OCH₃ (V) v přítomnosti chloridu ciniěitého, a to bez rozpouštědla nebo v inertních organických rozpouštědlech s výhodou v chloroformu, dichlormethanu, 1,2dichlorethanu a petroletheru při teplotách od 0 °C do 60 ^eC.

Výchozími surovinami pro tento postup je kopolymer 2-hydroxylethylmethakrylátu a ethylenglykoldimethakrylátu dále jen Separon H, který může být použit v celém běžně vyráběném, rozsahu velikosti pórů a změní a který musí být před reakcí vysušen, a dále fenylglycidylether vzorce III, který je snadno dostupný z fenolu a epichlorhydrinu v přítomnosti vódného louhu (D. R. Boydand a E. R. Marie: J. Chem. Soc. 83 838 (1908)). Kondensace obou složek se provádí při teplotě místnosti

Hv¹ nebo při zvýšené teplotě s použitím komplexu fluoridu boritého a diethyletheru (1:1) jako katalysátoru. Obdobné podmínky byly použity pro přípravu jiného polymemího nosiče, tzv. PhenylSepharose CL-4B (S. Hjertén, J. Rosengren a S. Pahlman: J. Chromatogr. 101, 281 (1974)). Po odsátí polymemího nosiče se vedlejší reakční zplodiny promyjí postupně dioxanem, methanolem a etherem a po vysušení ve vakuu se získá l-fenyloxy-2-hydroxy-3-propylether Separonu H vzorce IV, který obsahuje 1.80-2.00 miliekvhý valentů funkčních skupin (stanovených jako fenyl) na 1 g suché hmotnosti nosiče, tj. 70-80% substituce veškerých 2-hydroxyethylskupin Separonu H.

Tento materiál se uvede do reakce s chlormethylmethyletherem vzorce V, který je rovněž snadno dostupný ve velkém měřítku a to v přítomnosti chloridu ciničitého, za vyloučení vlhkosti a při teplotách 0-60 °C. Chlormethylmethylether může být s výhodou použit přímo jako reakční prostředí a po reakci regenerován nebo může být ředěn vhodnými inertními organickými rozpouštědly, jako chloroformem, dichlormethanem, 1.2-dichlorethanem nebo petroletherem. I v těchto případech lze látku V snadno regenerovat po reakci. Po odstranění vedlejších reakčních zplodin filtrací polymeru a jeho promytím postupně dioxanem, jeho směsí s kyselinou chlorovodíkovou, methanolem a etherem se získaný produkt vzorce I vysuší ve vysokém vakuu. Takto připravený polymemí materiál obsahuje 1.80—2.0 miliekvivalentů chlormethylskupiny na 1 g suché hmotnosti, takže substituce fenylskupin v meziproduktu vzorce IV je prakticky kvantitativní.

Při provedení celého výše uvedeného postupu se makroskopicky nenarušuje základní polymemí /^2

C—C00CH„CH,0CH,CHCH,0 \ 2 2 2 | 2 ^XCH₀ OH

I ²

CH.

^ch₂r matrice Separonu H: meziprodukt vzorce IV ί konečný produkt vzorce I si zachovávají sférický tvar částic i základní parametry rozhodující pro použití i při vysokoúčinné kapalinové chromatografií (HPLC), tj. např. rychlost průtoku a malá stlačitelnost při vysokých provozních tlacích. Uvedený postup je proveditelný jak v laboratorním, tak i ve velkém měřítku, protože nevyžaduje zvláštních zařízení ani nesnadno dostupných surovin.

Význakem získaného polymeru podle vynálezu (vzorec I) je přítomnost etherově vázané skupiny s aromatickým jádrem obsahujícím chlormethylskupinu. Posledně zmíněná funkce je dostatečně stabilní v nepřítomnosti silných nukleofilních činidel, takže produkt může být přechováván za vhodných podmínek beze ztráty reaktivity. Mimoto je dostatečně reaktivní pro přípravu nových středně a silně basických anexů na basi Separonu H se strukturální jednotkou vzorce VI (VI) kde R je amino, alkylamino, dialkylamino nebo trialkylamoniová funkční skupina.

V dalším je předmět vynálezu osvětlen na příkladech provedení, aniž se tím jakkoliv omezuje.

Příklad 1.

Suspense 20 g látky vzorce II (Separon H 40,10—15 μ) vysušené 24 hodin při 13 Pa nad kysličníkem fosforečným, v' 200 ml dioxanu se , míchá při 60 °C v aparatuře se zpětným chladičem s chlorkalciovým uzávěrem a kapačkou. Ke směsi se přidá 10 ml komplexu fluoridu boritého a diethyletheru (1: 1) (redestilovaného) a během 1 hodiny se přikape roztok 15 g fenylglycidyletheru ' v 50 ml dioxanu. Směs se míchá nejprve 8 hodin při 60 °C a potom 16 hodin_;při teplotě místnosti, pak se odsaje, polymemí materiál se promyje postupně (2 x 100 ml) dioxanem, vroucím dioxanem, vroucím methanolem a etherem. Získaný produkt se suší při 13 Pa nad kysličníkem fosforečným. Získá se 20 g látky vzorce IV a obsahem 1.93 mekv.

fenoxylových'skupin na 1 g suché hmotnosti.

Příklad 2.

g látky vzorce II (SéparonH-1000,25-63 μ) se uvede do reakce a zpracuje stejně jako je uvedeno v Příkladu I (s polovičním množstvím činidel). Získá se 9,9 g látky vzorce IV s obsahem 1.97 mekv. fenyloxyskupiny na 1 g suché hmotnosti.

Příklad 3.

Suspense 20 g látky vzorce IV připravené dle Příkladu 1 ve 120 ml chlormethylmethyletheru se míchá pod zpětným chladičem s chlorkalciovým uzávěrem při 60 °C 1 hodinu a pak se během 5 min. přidá 4 ml chloridu ciničitého. Směs se míchá při 60 °C 5 hodin a pak 16 hodin při teplotě místnosti. Polymemí produkt se odsaje, promyje postupně (3 x 100 ml) dioxanem, směsí dioxanu s 3N kyselinou chlorovodíkovou (3 : 1), směsí dioxanu s vodou (3 :1), dioxanem, methanolem a etherem. Po vysušení při 13 Pa nad kysličníkem fosforečným se získá 20 g produktu vzorce I s obsahem 1.90 mekv. chlormethylskupin na 1 g suché hmotnosti.

Příklad 4.

g látky vzorce IV připravené dle Příkladu 2 se uvede do reakce a zpracuje se stejně jako je uvedeno v Příkladu 3 (v polovičním měřítku). Získá se 9,9 g látky vzorce I s obsahem 1,96 mekv. chlormethylskupina na 1 g suché hmotnosti.

Příklad 5.

Suspense 10 g látky vzorce IV, připravené dle Příkladu 1, ve směsi 80 ml chloroformu a 60 ml chlormethylmethyletheru se míchá pod zpětným chladičem a chlorkalciovým uzávěrem při 60 °C a po přidání 4 ml chloridu ciničitého se míchá při této teplotě 10 hodin. Zpracuje se stejně jako v Příkladu 3. Získá se 10 g látky vzorce I s obsahem 1.90 mekv. chlormethylskupin na 1 g suché hmotnosti.

OPRAVA popisu vynálezu k autorskému osvědčení č. 209 267

Int. Cl? C C8F 20/18 C 08 P 20/pO 3 01 J 41/14

U popisu vynálezu k autorskému osvědčení č. 209 267 nebyl vytištěn

Claims (2)

Předmět vynálezu.

1. Polymerní nosič na basi makroporezního glykolmethakrylétového gelu, jehož strukturní jednotka má vzorecl σΗ^-0ςα000Η₂0Η₂00Η₂0Η0Η₂0-</Α0Η₂01 ( I ) ./

OH

2. Způsob přípravy polymérního nosiče podle bodu 1, vyznačený tím, že se oolymer, jehož strukturální jednotka má vzorec II

I ch₂

GH-- C-C00CH₂CH₂0H (II) \h~

I ² uvede' do reakce s fenylglycidyletherem vzorec III

0-CH₉CH-CH_o

V/ (III) v prostředí bezvodého dioxanu v přítomností komplexu fluoridu boritého a diethyletheru 1:1 při teplotách od 10° do 80° a vzniklý l-fenyloxy-2- hydroxy-3-propylether polymeru se notkou vzorce IV struktur áln&sjedCH<

CH.z -C-C0CCH_oCH_o0CH_n CHCH^OP \ 2 2 2 | 2

CH„ OH (IV) se dále uvede do reakce s chlormethylmethyletherem vzorce V

CÍCH OCH, ( v) v přítomnosti chloridu ciničitého, a to her rozpouštědla nebo v interních organických rozpouštědlech s výhodou v chloroformu, čichlormethanu, 1,2- dichlorethanu a petrolethanu při teplotách od 0°C do 60°C.

UKAL

PRO VYNÁLEZY A OBJEVY