CS212131B1 - Způsob výroby funkčních derivátů sférické celulosy - Google Patents

Způsob výroby funkčních derivátů sférické celulosy Download PDF

Info

Publication number
CS212131B1
CS212131B1 CS734580A CS734580A CS212131B1 CS 212131 B1 CS212131 B1 CS 212131B1 CS 734580 A CS734580 A CS 734580A CS 734580 A CS734580 A CS 734580A CS 212131 B1 CS212131 B1 CS 212131B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
cellulose
modification
process according
reagent
acetone
Prior art date
Application number
CS734580A
Other languages
English (en)
Inventor
Milan Benes
Vaclav Musil
Oldrich Tokar
Original Assignee
Milan Benes
Vaclav Musil
Oldrich Tokar
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Milan Benes, Vaclav Musil, Oldrich Tokar filed Critical Milan Benes
Priority to CS734580A priority Critical patent/CS212131B1/cs
Publication of CS212131B1 publication Critical patent/CS212131B1/cs

Links

Landscapes

  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

Podstata způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že modifikace regenerované celulózy reakcí s činidlem nebo směsí činidel v přítomnosti hydroxidu alkalického kovu se provádí v reakčním prostředí, kterým je homogenní směs organického rozpouštědla s vodou, která obsahuje ne méně než 30 % objemových organického rozpouštědla neomezeně mísitelného s vodou vybraného ze skupiny zahrnující aceton, methylethyl- keton, isopropylalkohol, tetrahydrofuran, dioxan, 1,2-methoxyfuran, 2,2 -dimethoxy- diethylether. Způsobem podle vynálezu lze příslušnými činidlyvprovádět modifikace jako fosfo- rylaci, sítování, karboxymethylaci, tosyla- ci, sulfopropylaci, hýdroxyethylaci, di- ethylaminoethylaci za vzniku příslušných derivátů sfe'rické celulózy

Description

Vynález se týká způsobu výroby funkčních derivátů sférické celulózy.
Funkční deriváty celulózy - hlavně pak ionexové - nalezly v poslední době široké analytické i preparativní použití zejména při práci s biologickými materiály (Rybák M., Brada Z., Hais I. ti.: Saulenchromatographie an Cellulose - Ionenaustauschern, Gustav Fischer Verlag, 1966; E. A: Peterson: Celulosic Ion Exchangers, North-Holland Publ. Co. 1970).
Až na malé výjimky se dosud používají deriváty odvozené od práškové nebo vláknité celulózy. Nevýhodou těchto materiálů při použití v koloně jsou špatné tokové vlastnosti. Vypracování technicky schůdného způsobu výroby sférické regenerované celulózy (A0 ,72 640 - 1976) otevřelo možnost přípravy ionexových derivátů na této bázi a tím i možnost tento nedostatek odstranit. Protože sférická regenerovaná celulóza je vysoce poresní materiál, nehodí se pro její modifikaci v původním nabotnalém stavu s 90 obj. % vody postupy běžně používané při přípravě derivátů ze suché celulózy. Získají se jimi buá produkty s nízkou výměnnou kapacitou nebo je potřeba používat velkého přebytku činidel (AO 195 205).
Velmi dobré výsledky se dosahují u sférické celulózy při modifikaci předem vysušeného produktu v bezvodém prostředí organického rozpouštědla (AO 199 420). Pro tento postup je potřeba celulózu nejprve v odděleném stupni vysušit. Pokud se odstraňuje voda přímo odpařením, dochézí při tom ke snížení porozity.
Jak se ukázalo, ionexové deriváty na bázi sférické celulózy s potřebnými vlastnostmi je možné připravit také v heterogenním prostředí tvořeným inertním organickým s vodou se nemísícím rozpouštědlem a vodou původně přítomnou v celulóze (PV 6196-79). Touto cestou se dosáhne potřebné koncentrace hydroxidu a s činidly ve vodě rozpustnými se omezí vedlejší reakce na prostor uvnitř pórů sférické celulózy. Tím se podstatně sníží spotřeba činidel ve srovnání s postupem, který používá čistě vodného prostředí a činidel ve vodě nerozpustných.
Podstata způsobu výroby funkčních derivátů sférické celulózy modifikací regenerované sférické celulózy reakcí s činidlem nebo směsí činidel v přítomnosti hydroxidu alkalického kovu spočívá v tom, že se reakce provádí v reakčním prostředí, kterým je homogenní směs organického rozpouštědla s vodou, která obsahuje ne méně než 30 % objemových organického rozpouštědla neomezeně mísitelného s vodou vybraného ze skupiny zahrnující aceton, methylethylketon, isopropylalkohol, tetrahydrofuran, dioxan, 1,2-dimethoxyethan, 2,2'-dimethoxydiethylether.
Způsobem dle vynálezu lze regenerovanou sférickou celulózu síťovat za použití 1-chlor-2,3-epoxypropanu. Dále se dá provést fosforylace oxychloridem fosforečným, karboxymethylace kyselinou chloroctovou, případně ve směsi s 1-chlor-2,3-epoxypropanem, tosylace p-toluensulfonylehloridem, sulfopropylace propansultonem, hydroxyethylece oxiranem nebo 2-chlorethanolem ve směsi s 1-chlor-2,3-epoxypropanem, diethylaminoethylace 2-diethylaminoethylchlorid hydrochloridem případně ve směsi s 1-chlor-2,3-epoxypropsnem.
Výhodou tohoto postupu je, že může vycházet z původní, tj. mokré, sférické celulózy. Přítomnost většího množství vody je však na závadu při alkylačních a acylačních reakcích, kterými se uvádějí na celulózový skelet funkční skupiny a způsobuje malé využití činidel. Proto se ve většině případů využívá mísitelnosti uvedených rozpouštědel s vodou také k jejímu odstranění ze systému. Pří vlastní reakci mají rozpouštědla dvojí funkci. Jednak, a to zejména při nízkých koncentracích vody ve směsi, snižuje rozpustnost alkalického hydroxidu v kapalné fázi a tím naopak zvyšuje jeho koncentraci ve fázi celulózové a tak ji aktivu je pro žádanou reakci a omezuje vedlejší reakce v kapalné fázi. Z druhé strany činidlo, které je ve směsi rozpouštědel dobře nebo alespoň zčásti rozpustné, má přístup i k vnitřnímu povrchu aktivované celulózy.
Způsob výroby podle vynálezu umožňuje provést na makroporezní sférické celulóze řadu reakcí, například sílování, karboxymethylaci, sulfopropylaci, fosforylaci, toaylaci, hydroxyethylaci, acyláee a podobně a to samostatně nebo v kombinaci (jako je sítování a karboxymethylace) v podmínkách realizovatelných v provozním měřítku. Ve srovnání s dosud známými postupy se přitom dosahuje úspor reakčních činidel. Způsob výroby je v dalším ilustrován ne však omezován následujícími příklady.
Přikladl
Sítování celulózy
Do 138 objemů acetonu se za míchání přidá 100 d. odsáté perlové celulózy (obsah vody 85 %) a při teplotě 20 až 25 °C se míchá 45 minut. Pak se míchání přeruší, celulóza se nechá sednout a od hladiny se odtáhne 50 objemů vodného acetonu. Přidá se 50 objemů acetonu a opět se míchá 45 minut. Pak se přeruší míchání, celulóza se nechá sednout a od hladiny se odtáhne opět 50 objemů vodného acetonu. Po rozmíchání se přidá 6,5 d. 50% roztoku hydroxidu sodného a při 20 až 25 °C se míchá 1 hodinu. Pak se přidá 6,68 d. 1-chlor-2,3-epoxypropanu a 3 hodiny se za míchání zahřívá na 55 °C. Po ochlazení se produkt odsaje a promyje vodou do neutrální reakce. Botnavost: 3,0 g HgO/g.
Příklad 2
Sítování celulózy %
Do 200 objemů acetonu se za míchání přidá 100 d. odsáté perlové celulózy (obsah vody 85 %) a při teplotě 20 až 25 °C se míchá 1 hodinu. Míchání se přeruší, celulóza se nechá sednout a od hladiny se odtáhne 113 objemů vodného acetonu. Zs míchání se pak přidá 6,5 d. 50% roztoku hydroxidu sodného a při 20 až 25 °C se míchá 1 hodinu. Přidá se 6,68 d. 1-chlor-2,3-epoxyprppanu a 3 hodiny se za míchání zahřívá na 55 °C. Po ochlazení se produkt odsaje a promyje vodou do neutrální reakce. Botnavost: 2,3 g l^O/g.
Příklad 3
Sulfopropylcelulóza
Do 100 objemů acetonu se za míchání přidá 100 d. odsáté sítováné perlové celulózy, (obsah vody 76 %) a pak 20 d. 50% roztoku hydroxidu sodného a směs se při 20 až 25 °C míchá 1 hodinu. Po přidání 36,3 d. propansulfonu se za míchání zahřívá 3 hodiny na 45 °C< Po ochla zení se produkt odsaje a promyje vodou do neutrální reakce. Kapacita: 2,4 mekv-SO^H/g; botnavost: 9,0 g HgO/g.
Příklad 4
Fosfát celulózy (P celulóza) .ί
Do 138 objemů acetonu se zamícháni přidá 100 d. odsáté perlové celulózy (obsah vody 85 %) a při teplotě 20 až 25 °C se míchá 45 minut. Pak se míchání přeruší, celulóza se nechá sednout a od hladiny se odtáhne 50 objemů vodného acetonu. Přidá se 50 objemů acetonu a opět se míchá 45 minut. Pak se přeruší míchání, celulóza se nechá sednout a odtáhne se od hladiny 50 objemů vodného acetonu. Po rozmícháni reakční směsi se přidá 33,8 d. 50% roztoku hydroxidu sodného a směs se míchá 30 minut. Pak se při teplotě 0 až 10 °C přidá během 30 minut 15,1 d. oxiohloridu fosforečného a při uvedené teplotě se míchá ještě 1 hodinu. Produkt se odsaje a promyje vodou do neutrální reakce eluátu. Kapacita: 2,2 mekv/gj obsah P: 4,53 %5 botnavost: 4,34 g HgO/g.
F ř i k 1 6 d 5
Fosfát celulózy (P celulóza)
Do 138 objemů acetonu se za míchání přidá 100 d. odsáté perlové celulózy (obsah vody 85 %) a při teplotě 20 až 25 °C se míchá 45 minut. Pak se mícháni přeruší, celulóza se nechá sednout a od hladiny se odtáhne 50 objemů vodného acetonu. Přidá se 50 objemů acetonu a opět se míchá 45 minut. Pak se přeruší míchání, celulóze se nechá sednout a od hladiny se odtáhne 50 objemů vodného acetonu. Po rozmíchání reakíní směsi se přidá 22,5 d. 50% roztoku hydroxidu sodného a směs se míchá 30 minut. Pak se při teplotě 0 až 10 °C přidá během 30 minut 10 d. oxichloridu fosforečného a při uvedené teplotě se míchá ještě 1 hodinu Produkt se odsaje a promyje vodou do neutrální reakce eluétu. Kapacita: 1,47 mekv/g;
P: 3,03 %; botnavost: 3,69 g HgO/g.
Příklad 6 .
TosylSt celulózy
Do 139 objemů acetonu se ze míchání, přidá 100 d. odsáté perlové celulózy (obsah vody 83 %) a při teplotě 20 až 25 °C se míchá 45 minut. Pak se míchání přeruší, celulóza se nechá sednout a od hladiny se odtáhne 50 objemů vodného acetonu. Přidá se 50 objemů acetonu a opět se míchá 45 minut. Pak se přeruší míchání, celulóza se nechá sednout a od hladiny se odtáhne 50 objemů vodného acetonu. Po rozmíchání se k reakční směsi přidá 9,2 d.
50% roztoku hydroxidu sodného a směs se míchá 1 hodinu. Pak se při 0 až 45 °C přidá 20,1 d. p-toluensulfochloridu a míchá se ještě 1 hodinu. Produkt se oddělí od kapalné fáze, promyje se vodou do neutrální reakce eluátu a pak acetonem. Produkt obsahuje v sušině 2,70 % síry.
Příklad 7
Karboxymethyl celulóza
Do 138 objemů acetonu se za míchání přidá 100 d. odsáté perlové celulózy (obsah vody 83 %) a při teplotě 20 až 25 °C se míchá 45 minut. Pak se míchání přeruší, celulóza se nechá sednout a od hladiny se odtáhne 50 obj. vodného acetonu. Přidá se 50 obj. acetonu a opět se míchá 45 minut. Pak se přeruší mícháni, celulóza se nechá sednout a od hladiny se odtáhne 50 obj. vodného acetonu. Po rozmícháni se k reakční směsi přidá 12,24 d. 50% roztoku hydroxidu sodného a směs se míchá 1 hodinu. Pak se přidá 4,92 d. kyseliny chloroctové a 2,91 d. 1-chlor-2,3-epoxypropanu, směs se vyhřeje na 55 °C a při této teplotě se míchá 3 hodiny· Po ochlazení se produkt oddělí od kapalné fáze, promyje se ethanolem a vodou do neutrální reakce eluátu. Kapacita: 1,68 mval -COOH/g; botnavost: 2,77 g HgO/g.
Příklade
Hydroxyethyl celulóza
Do 138 objemů acetonu se za míchání přidá 100 d. odsáté perlové celulózy (obsah vody 83 %) a při teplotě 20 až 25 °C se míchá 45 minut. Pak se.míchání přeruší, celulóza se nechá sednout a od hladiny se odtáhne 50 objemů vodného acetonu. Přidá se 50 objemů acetonu a opět se míchá 45 minut. Pak se přeruší míchání, celulóza se nechá sednout a od hladiny se odtáhne 50 objemů vodného acetonu. Po rozmíchání se k reakční směsi přidá 16,4 d. 50% roztoku hydroxidu sodného a směs se míchá 1 hodinu. Pak se přidá 11,2 d. 2-chlorethanolu a 3,4 d. 1-chlor-2,3-epoxypropanu, směs se vyhřeje na 55 °C a při této teplotě se míchá 3 hodiny. Po ochlazení se produkt oddělí od kapalné fáze, promyje se ethanolem. a vodou do neutrální reakce eluátu. Produkt má botnavost 2,90 g HgO/g.
Příklad 9
Diethylaminoethyl celulóza
Do, 138 objemů acetonu se za míchání přidá 100 d. odsáté perlové celulózy (obsah vody 83 %} a při teplotě 20 až 25 °C se míchá 45 minut. Pak se mícháni přeruší, čelulóza se nechá sednout a od hladiny se odtáhne 50 obj. vodného acetonu. Přidá se 20 obj. acetonu a opět se míchá 45 minut. Pak se přeruší míchání, celulóza se nechá sednout a od hladii^r, se odtáhne 50 obj. vodného acetonu. Po rozmíchání se k reakěnl směsi přidá 5,84 d. 50% roztoku hydroxidu sodného a směs se míchá 1 hodinu. Pak se přidá 9,02 d. 2-diethylaminoethylohloridu hydrochloridu, 0,97 d. 1 -chlor-2,3-epoxypropanu a 4,68 d. 5056 roztoku hydroxidu sodného, směs se vyhřeje na 55 °C a při těto teplotě se míchá 3 hodiny. Po ochlazení se produkt oddělí od kapalné fáze, promyje se ethanolem a vodou do neutrální reakce eluátu. Kapacita: 1,00 mval báze/g; botnavost: 3,24 g HgO/g.

Claims (8)

  1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU
    1. Způsob výroby funkěních derivátů sférické celulózy modifikací regenerované sférické celulózy reakcí s činidlem nebo směsí činidel v přítomnosti hydroxidu alkalického kovu vyznačený tím, že se reakce provádí v reakčním prostředí, kterým je homogenní směs inertního organického rozpouštědla s vodou, obsahující ne méně než 30 % objemových rozpouštědla neomezeně mísitelného s vodou vybraného ze skupiny zahrnující aceton, methylethylketon, isopropylalkohol, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethan, 2,2'-dimethoxydlethylether.
  2. 2. Způsob výroby funkčních derivátů sférické celulózy podle bodu 1, vyznačený tím, že modifikací se rozumí síťování a činidlem je 1-chlor-2,3-epoxypropan.
  3. 3. Způsob výroby funkčních derivátů sférické celulózy podle bodu 1, vyznačený tím, že modifikací se rozumí fosforylace a činidlem je oxychlorid fosforečný.
  4. 4. Způsob výroby funkčních derivátů sférické celulózy podle bodu 1, vyznačený tím, že modifikací se rozumí karboxymethylace a činidlem je kyselina chloroctová případně ve směsi s 1-chlor-2,3-epoxypropanem.
  5. 5. Způsob výroby funkčních derivátů sférické celulózy podle bodu 1, vyznačený tím, že modifikací se rozumí tosylace a činidlem je p-toluensulfonylchlorid.
  6. 6. Způsob výroby funkčních derivátů sférické celulózy podle bodu 1, vyznačený tím, že < modifikací se rozumí sulfopropylace a činidlem je propansulfon.
  7. 7. Způsob výroby funkčních derivátů sférické celulózy podle bodu 1, vyznačený tím, že modifikací se rozumí hydroxyethylace a činidlem je exiran nebo 2-chlorethanol případně ve směsi sl-chlor-2,3-epoxypropanem.
  8. 8. Způsob výroby funkčních derivátů sférické celulózy podle bodu 1, vyznačený tím, že modifikací se rozumí diethylaminoethylace a činidlem je 2-diethylaminoethylchlorid hydrochlorid případně ve směsi s 1-chlor-2,3-epoxypropanem.
CS734580A 1980-10-30 1980-10-30 Způsob výroby funkčních derivátů sférické celulosy CS212131B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS734580A CS212131B1 (cs) 1980-10-30 1980-10-30 Způsob výroby funkčních derivátů sférické celulosy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS734580A CS212131B1 (cs) 1980-10-30 1980-10-30 Způsob výroby funkčních derivátů sférické celulosy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS212131B1 true CS212131B1 (cs) 1982-02-26

Family

ID=5422422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS734580A CS212131B1 (cs) 1980-10-30 1980-10-30 Způsob výroby funkčních derivátů sférické celulosy

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS212131B1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4175183A (en) Hydroxyalkylated cross-linked regenerated cellulose and method of preparation thereof
US4178439A (en) Sulphated ion exchanger and method for preparation thereof
EP0025639B1 (en) Process for preparing porous cellulose spherical particles
US8496123B2 (en) Process for cross-linking cellulose ester membranes
US3226380A (en) Polyhydroxy materials containing ionexchange groups and non-ionic substituents and their method of preparation
JPH0151482B2 (cs)
US6339039B1 (en) Hydrogel product for adsorption purposes
US4137399A (en) Method of preparing functionalized celluloses
EP0027377A1 (en) Derivatives of hydroxyl-bearing substrates, process for their preparation and a method of application
US5527902A (en) Bead-shaped cellulose products for separating and carrier materials and their manufacture
Almé et al. Preparation of lipophilic anion exchangers from chlorohydroxypropylated Sephadex and cellulose
Štamberg Bead cellulose
US4174440A (en) Ionic pullulan gels and production thereof
EP0312242B1 (en) Ion exchanger based on cross-linked glucomannan
CS212131B1 (cs) Způsob výroby funkčních derivátů sférické celulosy
US5010184A (en) Ionically modified agarose
US4154676A (en) Ion exchange process using activated regenerated cellulose
US5530111A (en) Chemical modification of shaped hydrogels in non-aqueous medium
GB2270314A (en) Preparation of cellulose ethers
CS258081B1 (cs) Způsob přípravy vysokopórezní perlové celuloey obaehujíoí amlnofenylethylsulfonové skupiny
SU827492A1 (ru) Сшитые гели на основе хитозана
JPS622853B2 (cs)
Petrus et al. Preparation of 0-(3-chloro-2-hydroxypropyI) cellulose and its conversion to 0-(3-iodo-2-hydroxypropyI) derivative
EP1094894B1 (en) Hydrogel product for adsorption purposes
CN120243149A (zh) 一种强酸性阳离子交换层析材料及其制备方法