CS265141B1 - Polymery na bázi methakrylátů s 3-methylpyrazolovými skupinami - Google Patents

Abstract

Polymery na bázi methakrylátů s 3-methylpyrazolovými skupinami obsahující strukturní jednotky vzorce I a vzorce IV, jsou vhodné jako sorbenty. Způsob přípravy polymerů spočívá v tom, že kopolymer obsa- . hující strukturní jednotky obecného vzorce II a vzorce IV nechá reagovat s 3-methylpyrazolepi vzorce III čistým nebo rozpuštěným ve vodě případně v inertním organickém rozpouštědle.

Description

(57) Polymery na bázi methakrylátů s 3-methylpyrazolovými skupinami obsahující strukturní jednotky vzorce I a vzorce IV, jsou vhodné jako sorbenty. Způsob přípravy polymerů spočívá v tom, že kopolymer obsa- . hující strukturní jednotky obecného vzorce II a vzorce IV nechá reagovat s 3-methylpyrazolepi vzorce III čistým nebo rozpuštěným ve vodě případně v inertním organickém rozpouštědle.

CH₃ ^>CH2-C~ⁱ ,CH=CH

COOCH₂CHCH2N^ j ^N =C-CH₃ (I)

OH ch₃ fH₃ 'VCH₂-C^/ zVCCH₂/V

2ooch₂ch₂oco (IV) ch₃ pJCH₂C cooch₂ch-ch₂ v

(II)

141 B1 (0

Ol ch-c-ch₃ v

(III)

CO

O

Vynález se týká polymerů na bázi methakrylátů s 3-methylpyrazolovými skupinami, vhodných jako sorbenty.

3-methylpyrazol vyráběný průmyslově není jen účinný biocid, nýbrž je též chelatujíoím činidlem pro řadu iontů těžkých i ušlechtilých kovů. Pro koncentrování, respektive sorpci kovů z roztoků je výhodné, je-li chelatujici činidlo nerozpustné, tedy například zakotvené na polymerni matrici. Polymery se zakotvenými 3-methylpyrazolovými skupinami jsou již známy (G.V.Mjasojedova, S.B.Savvin: Chelatoobrazujuščije sorbenty, Nauka, Moskva 1984).

Byly popsány polymery se styren-divinylbenzenovým skeletem získávané bud reakcí chlormethylovaného zesítěného polystyrenu s 3-methylpyrazolem (SSSR AO 854 883, SSSR AO 988 830,

Talanta 23, 866 (1976)) nebo reakcí chlorsulfanovaného zesítěného polystyrenu s 3-methylpyrazolem (SSSR AO 1 002 302) . Jsou též známy 3-methylpyrazolové sorbenty na bázi polyvinylalkoholových vláken (Chim. volokna 19B5(1),44).

Oba uvedené typy sorbentů mají závažné nedostatky. Příprava sorbentů na bázi polyvinylalkoholu je pracná. Pokud jde o sorbenty polystyrénového typu, je třeba konstatovat, že polystyrénová matrice obecně není vhodná pro sorbenty, které mají zachycovat ionty kovů' z vodných roztoků. Důvodem je hydrofobnost tohoto skeletu a s ni spojené nežádoucí efekty, jako je nízká rychlost sorpce nebo neuspokojivá přístupnost aktivních skupin. Kromě toho, příprava polystyrénového sorbentů zahrnuje dva reakční stupně - chlormethylaci kopolymeru a reakci s 3-methylpyrazolem. Z nich prvý je zdravotně závadný vzhledem ke karcinogenitě používaného chlormethyl-methyletheru, druhý pak poskytuje jen nevysoké konverse.

Podstatou předloženého vynálezu jsou polymery na bázi methakrylátů s 3-methylpyrazolovými skupinami obsahující strukturní jednotky vzorce (I) ch₃ 'VCH„-CA> ^CH=CH ² I / |

COOCH,CHCH,N

2( ² \ I

OH ^N =C-CH₃ a vzorce IV

CH_O CH,

I 3 I 3 /'^CH.C^ ^CCH,^ 2₍ | 2 cooch₂ch₂oco (I) (IV)

Způsob přípravy polymerů podle vynálezu spočívá v tom, že se kopolymer obsahující strukturní jednotky obecného vzorce II

CH,

I ³ r<JCH,C rv ²I

COOCH₂CH-pH₂ (II) a vzorce IV

CH₃ CH₃ (IV) /\)CH₀C/V /VCCH.OJ 2T | 2

COOCHjCHjOCO nechá reagovat s 3-methylpyrazolem vzorce III

CH-C-CH (III) čistým nebo rozpuštěným ve vodě případně v inertním organickém rozpouštědle.

Tato reakce je svou podstatou i provedením velmi jednoduchá, nevznikají při ní žádné vedlejší produkty. Otevřením oxiranového kruhu účinkem 3-methylpyrazolu se tvoří v těsné blízkosti hydroxyskupina, která může fungovat jako ligand při chelataoi kovového iontu. Tím se sorbenty dle vynálezu liší od dosud známých nesoucích též 3-methylpyrazolové skupiny. Methakrylátový skelet sorbentů obsahujících hydroxyskupiny je poměrně hydrofilní.

Z uvedeného je zřejmé, že nedostatky známých 3-methylpyrazolových sorbentů jsou v sorbentu dle vynálezu eliminovány a že naopak 3-methylpyrazolové sorbenty podle vynálezu vykazují lepší vlastnosti a vyšší účinek.

Polymery na bázi methakrylátů s 3-methylpyrazolovými skupinami dle vynálezu lze použít jako sorbenty k selektivní sorpci a získávání platinových kovů například Pt, Pd, Rh, Ir a zlata z jejich směsí s těžkými kovy.

Vynález je dále objasněn na příkladech, aniž se na ně omezuje.

Přikladl

Směs 21 g makroporézního kopolymeru glycidylmethakrylát - ethyiendimethakrylát obsahujícího 60 hmot. % glycidylmethakrylátu a 40 hmot. % ethylendimethakrylátu (velikost částic 10 až 16 /im) a 60 ml 3-methylpyrazolu byla za mícháni zahřívána na teplotu 60 až 70 °C po dobu 7 hodin. Potom byl produkt odsát a promýván vodou do neutrální reakce filtrátu. Obsah dusíku v produktu činil 6,14 %, tj. sorbent obsahuje 2,2 mmol vázaného 3-methylpyrazolu/g. Sorbent má tyto kapacity pro platinové kovy v 0,1 M HCl (v mg/g):Pt 85, Pd 87,5, Rh 132,5, Ir 155.

Příklad '2 g terpolymeru glycidylmethakrylát (48 %) - 2-hydroxyethyl-methakrylát (50 %) - ethylendimethakrylát (2 %) bylo nejprve nabotnáno v 10 ml 3-methylpyrazolu a potom byla tato směs zahřívána za míchání na teplotu 50 °C po dobu 3 hodin. Odsátý polymer byl dále promýván v koloně vodou do neutrální reakce eluátu. Obsah dusíku v produktu činil 7,2 %. Sorbent tedy obsahuje 2,6 mmol vázaného 3-methylpyrazolu/g.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYN Á’L EZU

1. Polymery na bázi methakrylátů s 3-methylpyrazolovými skupinami obsahující strukturní jednotky vzorce I f«3 /->ch₂-c

CH=CH

N =C-CH.

(I) a vzorce IV

I ?^H3 ' ?^Η3 r^CH.CA»’ .-VCCH,^ ²I I ²

COOCH₂CH₂OCO (IV)

2. Způsob přípravy polymerů podle bodu 1 vyznačený tím, že se kopolymer obsahující strukturní jednotky obecného vzorce II

CHI ³ z^CH-C ²I

COOCH₀CH-CH₀ ² \y ² a vzorce IV

CH, CH, | 3 I 3 r-CH,C/\. 'VCCH, -V/ ² I I ²

COOCH₂CH₂OCO (_IV) nechá reagovat s 3-methylpyrazolem vzorce III

CH-C-CH

NH čistým nebo rozpuštěným ve vodě případně v inertním organickém rozpouštědle.