CS219662B1 - Spósob stanovenia obsahu zložiek iniciačného systému v polymerizačnej zmesi pre přípravu poIy-2-pyrolidónu - Google Patents

Description

3

Vynález sa týká spósobu stanovenia obsahuzložiek iniciačného systému v polymerizačnej zme-si pre přípravu póly — 2 — pyrolidónu, připadne lenobsahu solí alkalických kovov kyseliny 4-aminobu-tánovej v polymerizačnej zmesi.

Pre posúdenie polymerizačnej zmesi, príprave-nej pre aniónovú polymerizáciu 2-pyrolidónu napoly-2-pyrolidón, je velmi dóležité poznat’ kvalita-tivně a kvantitativné zloženie iniciačného systému,pozostávajúceho najčastejšie zo soli alkalických 219662 kovov 2-pyrolidónu (A) a soli alkalických kovovkarboxylátu 2-pyrolidónu (B). Tieto sa tvoriav 2-pyrolidóne in šitu po přidaní bázy a kysličníkauhličitého. V uvedenom systéme vzniká eštev menšom alebo váčšom množstve, podlá podmie-nok přípravy iniciačného systému, sof alkalickéhokovu kyseliny 4-aminobutánovej. Ak báza použitápre vytvorenie iniciátora je napr. hydroxid drasel-ný, potom reakcia s 2-pyrolidónom prebieha podlánásledovněj rovnice: CH. •CH. CH. -CH« CH2 C « 0 + KOH: -CH2 v

Voda, ktorá vzniká vzájomnou reakciou lúhua 2-pyrolidónu, spósobuje vzhfadom na alkalituprostredia hydrolýzu monoméru — 2-pyrolidónu za vzniku (pri použití hydroxidu draselného) dra-selnej soli kyseliny 4-aminobutánovej, pódia na-sledovnej rovnice:

H

Pretože sol alkalického kovu kyseliny 4-amino-butánovej (C) pósobí nad určitú koncentráciuinhibične, táto reakcia je v procese přípravyiniciačného systému nežiadúca. Do určitej mierysa tjej však nedá zabránit’..

Po zavedení plynného kysličníka uhličitého dosystému, pozostávajúceho z 2-pyrolidónu a solialkalického kovu 2-pyrolidónu, reaguje táto s kys-ličníkom uhličitým čiastočne alebo úplné, podlámnožstva přidaného kysličníka uhličitého. Reak-ciou vzniká sol alkalického kovu karboxylátu2-pyrolidónu (C)- aktivátor aniónivej polymerizá-cie 2-pyrolidónu.

Doteraz nie sú známe spósoby stanovenia zlože-nia jednotlivých zložiek vedla seba v iniciačnomsystéme pre polymerizáciu 2-pyrolidónu.

Predmetom vynálezu je spósob stanovenia obsa-hu zložiek iniciačného systému v polymerizačnejzmesi pre přípravu poly-2-pyrolidónu, pozostáva-júceho zo soli alkalického kovu 2-pyrolidónu a solialkalického kovu kyseliny 4-aminobutánovej.Podstata spósobu pódia vynálezu spočívá v tom, žesa polymerizačná zmes zhydrolyzuje prebytkomvody. Hydrolýzou sa sol alkalického kovu 2-pyroli-dónu premení na hydroxid alkalického kovu, sol’alkalického kovu karboxylátu 2-pyrolidónu nahydrouhličitan a/ alebo uhličitan alkalického kovu,připadne přítomná sol alkalického kovu kyseliny4-aminobutánovej sa hydrolýzou nezmení. Obsah *hydroxidu alkalického kovu hydrouhličitanu a/alebo uhličitanu alkalického kovu a soli alkalické-ho kovu kyseliny 4-aminobutánovej sa stanoví ->+

*ch2 - ch2- ch2 - COOK NH2 neutralizačnou titráciou odmerným roztokom sll-nej minerálnej kyseliny.

Navrhovaný postup umožňuje stanovit’ zložkyjednotlivo alebo v ich vzájomnej kombinácií.Rovnako sa dá týmto postupom stanovit’ izolovanásol’ alkalického kovu 2-pyrolidónu, izolovaná sol’alkalického kovu karboxylátu 2-pyrolidónu resp.izolovaná sol’ alkalického kovu kyseliny 4-amino-butánovej v práškovom stave, po převedení doroztoku činidlom spósobujúcim kvantitatívnu hyd-rolytickú premenu, například vodou, na zlúčeninytitrovatelné odmerným roztokom silnej minerálnejkyseliny. Takto možno stanovit’ aj čistotu přísluš-ných uvedených zlúčenín po ich izolácii z polymeri-začnej zmesi, resp. po ich syntéze.

Pri analýze sa postupuje následovně:

Do odvaženej 100 ml odmernej banky, v ktorejje cca 10 ml prevarenej destilovanéj vody sa přidáza účelom zhydrolyzovania cca 10 ml vzorkyneznámého zloženia, s předpokládaným obsahomaspoň jednej z uvedených zložiek. Po doplněnívodou po značku sa z takto připraveného roztokuvzorky odpipetuje presne 20 ml na titráciu dotitračnej nádobky. Potom sa prevedie vlastnátitrácia roztokom silnej minerálnej kyseliny klasic-ky alebo na automatickom titračnpm zariadení sozapisovačom. Titrácia sa robí.v dvoch podielochvzorky. V prvom sa stanoví v oblasti pH—8 spotřeba ná KOH + K2CO3 2 _C^ 2 / (ak si pri príprave polymerizačnej zmesi použil hydroxid draselný) v druhom po vyzrážaní 10 % roztokom 4

BaCl2, len KOH H—— . Charakteristický zápisZ « potenciometrickej titrácie vzorky, ktorá obsahova-la všetky stanovitelné zložky je znázorněný navýkrese, kde na osi x je vynesená potřeba mlodmerného roztoku kyseliny chlorovodíkovej a naosi y hodnota pH roztoku.

Spotřebu odmerného roztoku HC1 na draselnásof kyseliny 4-aminobutánovej, ktorá je dvojfunkč-ná, možno určiť zo zápisov obidvoch podielov. Jejbod ekvivalencie pře K+ ióny zo skupiny — COOKsa nachádza v oblasti pH=8 a pre -NH2 skupinyv oblasti pH=3. Tu je daný inflexným bodomtitračnej křivky v oblasti tohoto pH. Zo spotrieb,určených spósobom vyznačeným na zázname, savypočítajú spotřeby na jednotlivé zložky zmesi,podlá nasledujúcich vzťahov:

Sc S, — Skoh Ί—2~ $2 — Skoh

Sc . Sk2co32

3 ~ ^KOH

Sc + T~ + Sjcco,

Sk2co3 — (Sj — S2) . 2Sc — (S3 — S| — Sk,co3)

Skoh

kde

4 A S|, S2, S3 ™ spotřeba ml odmerného roztoku kyfe-liny chlorovodíkovej

Skok - spotřeba ml odmerného roztoku kyse-liny chlorovodíkovej na hydroxid dra-selný S1CCO3 ~ spotřeba ml odmerného roztoku kyse-liny chlorovodíkovej na uhličitan dra-selný S( = spotřeba ml odmerného roztoku kyse- liny chlorovodíkovej na draselná sol’kyseliny 4-aminobutánovej

Zo spotrieb odmerného roztoku kyseliny chloro-vodíkovej sa vypočítaju mmól hydroxidu drasělné-ho/g zmesi, mmól uhličitanu draselného/g zmesircsp. mmól draselnej soli kyseliny 4-aminobutáno-vej/g zmesi podlá nasledovného vztahu ,, , VI , . S . f . M , z , , mmol zlozky/g zmesi --, kde S — spotřeba odmerného roztoku kyseliny chlo-rovodíkovej na příslušná zložku v ml í — faktor odmerného roztoku kyseliny chloro-vodíkovej 219662 M — koncentrácia odmerného roztoku kyselinychlorovodíkovej z — zriedenie n — navážka vzorky v gramoch

Pričom platí, že vypočítané mmól hydroxidu draselného/g zmesi = = mmól draselnej soli 2-pyrolidónu/g zmesimmól hydrouhličitanu draselného/g zmesi = = mmól draselnej soli karboxylátu 2-pyrolidónu/gzmesi Příklad 1

Do odváženéj 100 ml odmemej banky, v ktorejbolo cca 10 ml prevarenej destilovanéj vody sapřidalo 10,0887 g pripravenej polymerizačnej ná-sady s obsahom iniciátora a aktivátora polymerizá-cie 2-pyrolidónu. Po titrácii 20 ml vzorky 0,2M odmerným roztokom kyseliny chlorovodíkovejprevedenej pódia uvedeného pracovného postupu,bola určená spotřeba odmerného roztoku kyselinychlorovodíkovej na hydroxid draselný = 4,91 ml na uhličitan draselný — 6,14 ml na draselná sol kyseliny 4-aminobutánovej * = 5,42 ml a vypočítané mmól draselnej soli 2-pyrolidónu/g zmesi= 0,1865 mmól draselnej soli karboxylátu 2-pyrolidónu/gzmesi = 0,6093 mmól draselnej soli kyseliny 4-aminobutánovej/gzmesi = 0,2689

Bolo zistené, že připravená polymerizačná násadaobsahovala okrem iniciátora draselnej soli 2-pyro-lidónu, aktivátora polymerizácia 2-pyrolidónu-draselnej soli karboxylátu 2-pyrolidónu aj značnémnožstvo draselnej soli kyseliny 4-aminobutá-novej. Příklad 2

Do odváženej 100 ml odmernej banky, v ktorejbolo cca 10 ml prevarenej destilovanej vody sapřidalo 11,2093 gramov pripravenej polymerizač-nej násady. Po titrácii 5 ml vzorky 0,2 M odmer-ným roztokom kyseliny chlorovodíkovej prevede-nej podlá uvedeného pracovného postupu, boliurčené spotřeby na nasledovné zložky: SKoh = 1/78 ml 0,2 M roztoku kyseliny chloro-vodíkovej SK2C0., = 0 ml

Sc = 0,1 mla vypočítané mmól draselnej soli 2-pyrolidónu/g zmesi= 0,6346 mmól draselnej soli kyseliny 4-aminobutánovej/gzmesi = 0,0089Příklad 3

Do 50 ml odmernej banky bolo navázané 1,4564 g sodnej soli kyseliny 4-aminobutánovej a doplněné prevarenou destilovanou vodou po

Claims (1)

1. 5 značku. Po rozpuštění bola vzorka titrovaná 0,1M roztokom kyseliny sírovej na indikátor metyl-oranž. Po zmene farby roztoku z oranžověj načervená prvou kvapkou odmerného činidla saodčítala spotřeba 19,1 ml 0,1 M roztoku kyselinysírovej a vypočítal skutočný obsah sodnej solikyseliny 4-aminobutánovej. PREDMET Spósob stanovenia obsahu zložiek iniciačnéhosystému v polymerizačnej zmesi pre přípravu póly— 2 — pyrolidónu, pozostavajúceho zo soli alkalic-kého kovu 2-pyrolidónu a soli alkalického kovukarboxylátu 2-pyrolidónu, připadne soli alkalické-ho kovu kyseliny 4-aininobutánovej, vyznačenýtým, že polymerizačná zmes sa zhydrolyzuje na-příklad vodou a po hydrolýze sa neutralizačnou 219662 Čistota sodnej soli kyseliny 4-aminobutánovejbola 92 % hm. Spósobom stanovenia obsahu zložiek iniciačné-ho systému v polymerizačnej zmesi pre přípravupoly-2-pyrolidónu podía vynálezu je možné stano-vit' ako jednotlivé zložky iniciačného systémuzmesi, tak i jeho jednotlivé samostatné súčasti. VYNÁLEZU •t titráciou odmerným roztokom silnej minerálnejkyseliny stanoví obsah soli alkalického kovu 2-py-rolidónu ako obsah hydroxidu alkalického kovu,obsah soli alkalického kovu karboxylátu 2-pyroli-dónu ako obsah hydrogenuhličitanu a/alebo uhliči-tanu alkalického kovu a obsah soli alkalickéhokovu kyseliny 4-aminobutánovej.