DE2237214A1 - Reactive polymeric gel - based on acrylamide and methylene - bisacrylamide - Google Patents
Reactive polymeric gel - based on acrylamide and methylene - bisacrylamideInfo
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Abstract
Description
"Polymeres Gel" Die Erfindung betrifft ein polymeres Gel, das durch Umsetzung eines wasserlöslichen Monomeren, wie Acrylamid, mit einem wasserlös-1 eichen Vernetzungsmittel, wie N, N ' -methylenbisacryl ämid-, hergestellt wird, wobei das Vernetzungsmittel mit dem Monomeren in eine radikalische Polymerisation unter Bildung eines Gels in einem wässrigen Medium eingeht. Gegebenenlalls kann später ein dritter Reaktionsteilnehmer, - wie Triäthylentetraamin zugesetzt werden. "Polymeric Gel" The invention relates to a polymeric gel which by Reaction of a water-soluble monomer, such as acrylamide, with a water-soluble 1 calibration crosslinking agent, such as N, N'-methylenebisacryl ämid-, is produced, wherein the crosslinking agent undergoes free radical polymerization with the monomer enters into a gel in an aqueous medium. If necessary, can later a third reactant, such as triethylenetetraamine, are added.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein polymeres Gel des Typs A. Bx, wobei A ein in Wasser lösliches oder mit Wasser mischbares Monomer mit einer Kohl enstoffdoppelbindung (Äthyler)bindung) ist, die unter Bildung von freien Wertigkeiten aufgespalten werden kann, und B ein polyfunktionelles monomeres Vernetzungsmittel, das das gewünschte quervernetzte polymere Gel während der radikalischen Polymerisation bildet. B sollte auch in Wasser löslich oder mit Wasser mischbar sein und enthält mindestens zwei zur Teilnahme an einer Quervernetzungsreaktion fähigen Endgruppen. x ist die im quervernetzten Gel vorhandene Menge an B, die vorzugsweise 2,0 bis 12 Molprozent, bezogen auf 100 Molprozent A, beträgt.In particular, the invention relates to a polymeric gel of type A. Bx, where A is a water-soluble or water-miscible monomer with a Carbon double bond (Ethyler bond) is the one below education can be split by free valencies, and B is a polyfunctional monomer Crosslinking agent that provides the desired crosslinked polymeric gel during the free radical Polymerization forms. B should also be soluble in water or miscible with water and contains at least two to participate in a crosslinking reaction capable end groups. x is the amount of B present in the crosslinked gel, which is preferably 2.0 to 12 mole percent based on 100 mole percent A.
Das Gel nach der Erfindung wird hergestellt, indem A und B zusammen in einem wässrigen Medium in Gegenwart eines radikalischen Initiators bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck umgesetzt werden.The gel of the invention is made by putting A and B together in an aqueous medium in the presence of a free radical initiator at room temperature and atmospheric pressure are implemented.
Typische Beispiele von A sind Acrylsäure, Methacrylamid, Diäthylvinylamin und dergleichen. Als Vernetzungsmittel wird vorzugsweise N, N' -methylenbisacrylamid verwendet. Es wurde bereits ein Gel aus Acrylamid und N,N'-methylenbisacrylamid hergestellt.Typical examples of A are acrylic acid, methacrylamide, diethyl vinylamine and the same. The preferred crosslinking agent is N, N'-methylenebisacrylamide used. It was already a gel made of acrylamide and N, N'-methylenebisacrylamide manufactured.
Die neuen Gele nach der Erfindung haben jedoch andere Eigenschaften und sind für andere Anwendungszwecke geeignet, als das Gel aus Acrylamid und N, N' -methyl enbisacrylamid.However, the new gels according to the invention have different properties and are suitable for other purposes than the gel made of acrylamide and N, N'-methylene bisacrylamide.
Neben einem Gel der allgemeinen Formel A Bx umfasst die Erfindung auch Gele der allgemeinen Formel A- Bx- C, worin A und B die oben angegebene Bedeutung haben und C ein zur Teilnahme an der Polymeri sationsreaktion fähiges Material ist. C muss also eine Gruppe aufweisen, die zur Reaktion mit einer Doppel bindung im Monomeren oder im Quervernetzungsmittel B bei der Polymerisation fähig ist, und muss auch eine weitere Endgruppe besitzen, die leicht mit zusätzlichen Gruppen substituiert werden kann, d.h., eine funktionelle Endgruppe, die weiter substituiert werden kann. Das Gel A Bx kann nicht mit anderen Gruppen durch eine Substitutions- oder Anlagerungsreaktion substituiert werden, da keine reaktionsfähigen Gruppen für Substitutionsreaktionen vorhanden sind. Die den weiteren Reaktionsteilnehmer C enthaltenden Gele enthalten eine reaktionsfähige Gruppe, die dann nachfolgend substituiert werden kann, wie weiter unten näher erläutert wird. Typische Beispiele für C sind Triäthylentetramin, Diäthylentriamin, Polyfindiamine, wie Äthylendiamin, 1 ,3-propandiamin und andere weiter unten näher erläuterte Arten von Aminen. Sowohl auf die Gele des Typs AB als auch des Typs A Bx. C kann A allein oder CtA aufgepfropft werden, nachdem die Gele gebildet worden sind. Beispielsweise kann das Gel A' B in ein Gel umgewandelt werden, das für Ersatz-und Additions-Substitutionen zugänglich ist, indem das gebildete Gel mit zusätzlichem Material C+A zusammengebracht wird. Man kann auch das Monomer A allein anwenden, das einige brauchbare Gruppen enthält, beispielsweise für den Ionenaustausch geeignete Gruppen. Weiterhin kann man Material auf A durch Reaktionen mit endständigen Gruppen aufpfropfen.In addition to a gel of the general formula A Bx, the invention includes also gels of the general formula A-Bx-C, in which A and B have the meanings given above and C is a material capable of participating in the polymerization reaction. C must therefore have a group that can react with a double bond in the Monomers or in the crosslinking agent B is capable in the polymerization, and must also have another end group that easily substitutes with additional groups i.e., a functional end group that can be further substituted. The gel A Bx cannot work with other groups through a substitution or addition reaction, as there are no reactive groups for substitution reactions are available. The other respondents C containing gels contain a reactive group, which then follows can be substituted, as will be explained in more detail below. Typical examples for C are triethylenetetramine, diethylenetriamine, polyindiamines, such as ethylenediamine, 1, 3-propanediamine and other types of amines explained in more detail below. As well as on the gels of type AB as well as type A Bx. C can be A alone or CtA grafted on after the gels have been formed. For example, the gel A 'B converted into a gel that is accessible for replacement and addition substitutions is by bringing the gel formed with additional material C + A together. One can also use the monomer A alone, which contains some useful groups, groups suitable for ion exchange, for example. You can also use material graft onto A through reactions with terminal groups.
Die polymeren Gele nach der Erfindung können in Form von Teilchen, beispielsweise von pulverförmiger bis pillenförmiger Körnung, in Form von Folien, Bändern und in Form von Formkörpern vorliegen.The polymeric gels according to the invention can be in the form of particles, for example from powdery to pill-shaped granules, in the form of foils, Ribbons and in the form of molded bodies.
Die Gele nach der Erfindung sind vom wässrigen Typ und daher für Verwendung in wässrigen Medien geeignet. Das Gel adsorbiert in trockener Form leicht Wasser und kanrlAdaher zur Volumenkonzentrierung eingesetzt werden. Das Gel ist stabil in siedendem Wasser, in den meisten organischen Lösungsmitteln und in verdünnten Lösungen von Säuren und Basen. Die polymeren Gele nach der Erfindung können bei ihrer Anwendung leicht gehandhabt werden, beispielsweise leicht und in kurzer Zeit von Lösungen mit Hilfe eines Papierfilters abgetrennt werden. Sie können regeneriert, im Ofen getrocknet und gelagert werden. Die Gele sind mit wenigen Ausnahmen nach der Herstellung klar bis durchscheinend und im getrockneten Zustand farblos bis leicht gefärbt. Die meisten Gele nach der Erfindung sind gegenüber trockener Hitze bis zu Temperaturen von über 1 000C stabil. Weiterhin sind Gele nach der Erfindung für Substitutionsreaktionen zugänglich, bei denen Gruppen ganz ersetzt werden oder an Gruppen zusätzliche Gruppen angelagert werden Die polymeren Gele nach der Erfindung können schliesslich schnell und direkt in einem wässrigen Medium an offener Luft hergestellt werden. Die Wärmeentwicklung kann daher leicht gesteuert werden.The gels according to the invention are of the aqueous type and therefore for use suitable in aqueous media. The gel easily adsorbs water in dry form and can therefore be used for volume concentration. The gel is stable in boiling water, in most organic solvents and in dilute ones Solutions of acids and bases. The polymeric gels according to the invention can be their application can be handled easily, for example, easily and in a short time of solutions with the help of a paper filter be separated. she can be regenerated, oven dried and stored. The gels come with a few Exceptions clear to translucent after manufacture and when dry colorless to slightly colored. Most of the gels according to the invention are drier than that Heat stable up to temperatures of over 1000C. Furthermore, gels are according to the invention accessible for substitution reactions in which groups are completely replaced or additional groups are added to groups. The polymeric gels according to the invention Finally, they can quickly and directly in an aqueous medium in the open air getting produced. The heat generation can therefore be easily controlled.
Die polymeren Gele nach der Erfindung können für die verschiedensten Zwecke angewendet werden. Sie können beispielsweise zum Fraktionieren, Adsorbieren und Austauschen bei immunologischen Verfahren, bei Ionenaustausch- und Molekülaustauschverfahren eingesetzt werden. Weiterhin können einige Polymere nach der Erfindung als Metallschäladdierungsmittel für die Isolierung, Reinigung und den Nachweis von Metallionen eingesetzt werden. Sie können auch als Redoxpolymere und fluoreszierende Polymere zum Nachweis von Strahlung und dergleichen eingesetzt werden. Weiterhin können einige Polymere nach der Erfindung aufgrund ihres hydrophilen Charakters besonders zum Trocknen von nassen nicht polaren und polaren Lösungsmitteln eingesetzt werden. Weiterhin können sie für kombinierte Aufgaben eingesetzt werden, beispielsweise zum Trocknen und Neutralisieren oder zum Trocknen und Entsalzen. Die vorgenannten Eigenschaften hängen natürlich von der Art des polymeren Gels ab.The polymeric gels according to the invention can be used for the most varied Purposes are applied. You can, for example, fractionate, adsorb and exchanges in immunological processes, in ion exchange and molecule exchange processes can be used. Furthermore, some polymers of the invention can be used as metal peel additive can be used for the isolation, cleaning and detection of metal ions. They can also be used as redox polymers and fluorescent polymers for the detection of Radiation and the like can be used. Furthermore, some polymers can be used after of the invention due to their hydrophilic character especially for drying wet polar and polar solvents are not used. Furthermore, they can can be used for combined tasks, for example for drying and neutralizing or for drying and desalting. The aforementioned properties depend of course on the type of polymer gel.
Nachfolgend werden die grundlegenden Gele des Typs A Bx näher erläutert. Zum Herstellen dieser grundlegenden Gele ist eine in Wasser lösliche oder mit Wasser mischbare monomere Verbindung A erforderlich, die für radikalische Polymerisation geeignet ist.The basic A Bx gels are explained in more detail below. To make these basic gels, an in Water soluble or water-miscible monomeric compound A required for free radicals Polymerization is suitable.
Die Verbindung A kann daher die folgende allgemeine Formel aufweisen: in der R1 Wasserstoff, R2 Wasserstoff, Methyl, Halogen oder substituierte Amingruppen, R3 Wasserstoff, Methyl oder Halogen und R4 eine reaktive Gruppe ist, die aus der Carboxyderivate einschliesslich Säuren, Amiden und substituierten Amiden, Ester einschliesslich Alkyl-, Allyl- und Vinylester, Carbonylderivate einschliesslich Aldehyde und Alkylketone, Ätherderivate einschliesslich Vinyläther und N,N-dialkylaminoäther, aliphatische Äther, Aminderivate einschliesslich primäre Amine, N-alkyl-substituierte sekundäre Amine, N, N-dialkylamine und Trialkylammoniumsalze, primäre, sekundäre und tertiäre Alkyl-substituierte aliphatische Amine und verschiedene N-Ring-substituierte Verbindungen, Benzol-, Nitril-, Halogenid-, Nitro-, Sulfonsäure- oder Amid- und äthylenische Gruppen umfassenden Klasse ausgewählt ist. Weiterhin kann zwischen R2 und R eine Bindung vorhanden sein,. so dass ein .4 Anhydrid vorliegt, beispielsweise Maleinsåureanhydrid. Typische bevorzugte Beispiele für A sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Diäthyl vi nyl amin, N -vinyl pyrol idon, Methacryl amid, Vinylsulfonsäure und Mischungen dieser Verbindungen, beispielsweise Mischungen aus Acrylsäure und Diäthylvinylarnin oder aus Acrylsäure und Vinylsulfonsaure.Compound A can therefore have the following general formula: in which R1 is hydrogen, R2 is hydrogen, methyl, halogen or substituted amine groups, R3 is hydrogen, methyl or halogen and R4 is a reactive group consisting of carboxy derivatives including acids, amides and substituted amides, esters including alkyl, allyl and vinyl esters, Carbonyl derivatives including aldehydes and alkyl ketones, ether derivatives including vinyl ethers and N, N-dialkylamino ethers, aliphatic ethers, amine derivatives including primary amines, N-alkyl-substituted secondary amines, N, N-dialkylamines and trialkylammonium salts, primary, secondary and tertiary alkyl-substituted amines and various N-ring substituted compounds, class comprising benzene, nitrile, halide, nitro, sulfonic acid or amide and ethylenic groups is selected. Furthermore, a bond can be present between R2 and R. so that a .4 anhydride is present, for example maleic anhydride. Typical preferred examples of A are acrylic acid, methacrylic acid, diethyl vinyl amine, N -vinyl pyrolidone, methacryl amide, vinyl sulfonic acid and mixtures of these compounds, for example mixtures of acrylic acid and diethyl vinyl amine or of acrylic acid and vinyl sulfonic acid.
Zur Bildung des Gels nach der Erfindung muss das Monomer A mit einem geeigneten polyfunktionellen Monomer vernetzt werden, das für eine radikalische Polymerisation geeignet ist. B muss auch in Wasser löslich oder mit Wasser mischbar sein und besitzt die folgende Formel: in der in der R5 Wasserstoff oder Methyl und R6 Wasserstoff, Methyl oder Halogen ist. y ist zwei oder drei, je nachdem ob ein Divinyl- oder Trivinylquervernetzungsmonomer erwünscht ist, Jede Z-Gruppe kann von den anderen an L gebundenen Z-Gruppen verschieden sein oder kann auch gleich den anderen Z-Gruppen sein. L ist ein Molekül oder eine Gruppe, die ein zwei oder drei Z-Gruppen miteinander verbindendes Zentrum bildet. Wenn y gleich 2 ist, kann L eine Gruppe des Methylenbis-Typs einschliesslich eine Gruppe des Sulfon Bis-Typs einschliesslich Äther wie ein Aminderivat wie und Phenylen sein, Wenn das Monomer vom Trivinyltyp ist, kann L Gruppen der folgenden Formeln enthalten: Triacylamin Trisulfonylamin Das am meisten bevorzugte Vernetzungsmittel B ist N, N' -methylenbisacrylamid. Die zur Bildung der Polymere nach der Erfindung eingesetzte Menge an Vernetzungsmittel B beträgt mindestens 2,5 Molprozent, bezogen auf die Menge an A. Im allgemeinen wird B in einer Menge von 2 bis 12 Molprozent verwendet.In order to form the gel according to the invention, the monomer A must be crosslinked with a suitable polyfunctional monomer which is suitable for free radical polymerization. B must also be soluble or miscible with water and has the following formula: in the in which R5 is hydrogen or methyl and R6 is hydrogen, methyl or halogen. y is two or three, depending on whether a divinyl or trivinyl crosslinking monomer is desired. Each Z group can be different from the other Z groups bonded to L or can also be the same as the other Z groups. L is a molecule or a group which forms a center connecting two or three Z groups to one another. When y is 2, L can include a methylenebis type group including a group of the sulfone bis type Ether like an amine derivative like and phenylene, when the monomer is of the trivinyl type, L may contain groups of the following formulas: Triacylamine Trisulfonylamine The most preferred crosslinking agent B is N, N'-methylenebisacrylamide. The amount of crosslinking agent B used to form the polymers of the invention is at least 2.5 mole percent, based on the amount of A. In general, B is used in an amount of 2 to 12 mole percent.
Zur Erzielung einer Polymerisation kann ein radikalischer Initiator, beispielsweise Ammoniumpersulfat, Kaliumpersulfat oder ein anderer ähnlicher bekannter Initiator verwendet werden. Der Initiator wird in einer Menge von 0,5 bis 3,0 Molprozent eingesetzt, wobei mindestens 1,0 Molprozent auf 100 Mol prozent A verwendet werden. Das Medium für die Polymerisation ist Wasser und wird in einer Menge von 1000 bis 1700 Molprozent, bezogen auf 100 Molprozent A, angewendet.To achieve a polymerization, a free radical initiator, for example ammonium persulfate, potassium persulfate, or another similar known one Initiator can be used. The initiator is used in an amount of 0.5 to 3.0 mole percent used, at least 1.0 mole percent to 100 mole percent A are used. The medium for the polymerization is water and is used in an amount from 1000 to 1700 mole percent based on 100 mole percent A.
Die Polymerisationsreaktion wird bei einem neutralen bis alkalischen pH durchgeführt. A und B werden dem in einem offenen Becher befindl ichen Polymerisationsmedium Wasser zugesetzt. Die Anfangstemperatur kann beispielsweise 1700 sein oder die Anfangstemperatur entspricht der Raumtemperatur. Die Temperatur sinkt zunächst wegen eines bei der Auflösung auftretenden endothermen Effektes etwas ab.The polymerization reaction will be at neutral to alkaline pH carried out. A and B are added to the polymerization medium in an open beaker Water added. The starting temperature can be, for example, 1700 or the starting temperature corresponds to the room temperature. The temperature initially drops because of one at the Dissolution of occurring endothermic effect from something.
Nach Auflösung der Feststoffe wird die erforderliche Menge an radikalischem Initiator zugesetzt und mit dem wässrigen lSlledium vermischt, damit er sich im wässrigen Medium auflöst. Nach ungefähr einer halben bis zu einer Stunde beobachtet man das erste Anzeichen einer Gelbildung. Die Temperatur steigt allmählich auf ungefähr 30 bis 35°C bis zu diesem Punkt an. Anschliessend tritt eine beschleunigte radikalische Polymerisation auf, wobei die Temperatur schnell auf 50 bis 650C ansteigt und ungefähr 5 bis 7 Minuten nach der ersten Gelbildung die vollständige Polymerisation erreicht ist. Die Temperatur sinkt dann sehr schnell ab. Das resultierende Produkt ist eine feste Masse aus klarem und gewöhnlich farblosem Gel. Das Gel ist an der Oberfläche trocken, weist nur eine geringe Flexibilität auf und kann mit den Fingern zerquetscht werden.After the solids dissolve, the required amount of free radical will be added Added initiator and mixed with the aqueous medium so that it is in the dissolves aqueous medium. Observed after about half an hour to an hour one the first sign of gelation. The temperature gradually rises to about 30 to 35 ° C up to at this point. This is followed by an accelerated radical polymerization, the temperature rising rapidly to 50 to 650C and approximately 5 to 7 minutes after the initial gel formation, complete polymerization is reached. The temperature then drops very quickly. The resulting product is a solid mass of clear and usually colorless gel. The gel is on Surface dry, has little flexibility and can be used with the fingers be crushed.
Gemäss dem grundlegenden Ausführungsbeispiel nach der Erfindung werden 5 g Acrylamid und 0,3 g Methylenbisacrylamid (d.h., bezogen auf die eingesetzte Menge an Acrylamid 2,7 Molprozent Methylen-8 bisacrylamid) zusammen in 15 Milliliter Wasser in einem 40 cm -Becher aufgelöst. Die Anfangstemperatur betrug 17°C und fiel aufgrund eines endothermen Effektes auf 180C. Nach Auflösung der Ausgangsstoffe wurden 0,5 g Kaliumpersulfat auf einmal zugesetzt und bis zur Auflösung mit dem wässrigen Medium vermischt. Nach einer Stunde und acht Minuten wurde das erste Anzeichen einer Gelbildung beobachtet. Anschliessend nahm die radikalische Polymerisation ihren Fortgang, wobei die Temperatur sehr rasch auf nahe 650C anstieg und innerhalb drei bis vier Minuten die Polymerisation beendet war. Das resultierende Endprodukt war eine feste, klare und farblose Gelmasse. Das Gel war an der Oberfläche trocken, zeigte eine geringe Biegsamkeit, konnte jedoch mit den Fingern zerquetscht und mit einem Metallspachtel zerkrümelt werden. Das Gel wurde dann durch ein Sieb hindurchgeführt, das eine Maschenzahl von 16 Maschen/cm aufwies, obwohl natürlich auch eine andere Maschenzahl gewählt werden kann. Aus dem gesiebten Gel wurden dann die Feinstteilchen ausgewaschen, worauf das Gel mehrere Male in Wasser zur Entfernung von Verunreinigungen suspendiert wurde. Das Gel wurde schliesslich gefiltert, mit destilliertem Wasser, Alkohol und Aceton gespült und dann in einem Ofen getrocknet. Es wurde eine Ausbeute von nahezu 100 % an trockenen weissen Körnern erzielt, die pro Gramm Gel eine Wasseraufnahmefähigkeit von 4,6 g zeigten.According to the basic embodiment of the invention 5 g of acrylamide and 0.3 g of methylenebisacrylamide (i.e. based on the used Amount of acrylamide 2.7 mole percent methylene-8 bisacrylamide) together in 15 milliliters Water dissolved in a 40 cm beaker. The initial temperature was 17 ° C and fell due to an endothermic effect at 180C. After dissolving the starting materials 0.5 g of potassium persulfate was added all at once and mixed with the aqueous medium mixed. After an hour and eight minutes it was the first sign observed gel formation. Then the radical polymerization took place its progress, with the temperature rising very rapidly to near 650C and within three to four minutes the polymerization was complete. The resulting end product was a solid, clear and colorless gel mass. The gel was dry on the surface, exhibited little flexibility but could be crushed and with fingers crumbled with a metal spatula. The gel was then passed through a sieve, which had a mesh count of 16 meshes / cm, although of course a different one Mesh number can be chosen. The fine particles were then made from the sieved gel Washed out, whereupon the gel several times in water to remove impurities was suspended. The gel was finally filtered, with distilled Rinsed with water, alcohol and acetone and then dried in an oven. there has been a Almost 100% yield of dry white grains obtained per gram of gel showed a water absorbency of 4.6 g.
Beispiel 1 Bei dem vorgehend erläuterten grundlegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung war das resultierende Polymerprodukt neutral, d. h., es zeigte keine Ionisation. Nachstehend wird die Herstellung eines Gels erläutert, das als Ionenaustauscher eingesetzt werden kann.Example 1 In the basic exemplary embodiment explained above of the invention, the resulting polymer product was neutral; i.e. it did not show any Ionization. The following explains the production of a gel that acts as an ion exchanger can be used.
Unter Anwendung des im grundlegenden Ausführungsbeispiel, erläuterten Verfahrens wurden 5 g Acrylsäure und Q,3 g Methylenbisacrylamid zusammen in 15 Milliliter Wasser in einem 100 cm³-Becher aufgelöst. Die resultierende saure Lösung wurde mit 5 nNaOH neutralisiert und auf einen pH zwischen 10 und 11 gebracht. Nachdem die Lösung auf nahezu Raumtemperatur abgekühlt war, wurden 0,1 g Kaliumpersulfat in 2,5 Milliliter Wasser zugesetzt und mit der Lösung vermischt. Die Reaktion verlief langsam. Die zur Gelbildung erforderliche Zeit betrug ungefähr 34 Minuten und der Temperaturanstieg betrug 2600. Das resultierende Endprodukt war ein klares, etwas rosafarbenes Gel von fester, jedoch gummiartiger Beschaffenheit.Using the explained in the basic embodiment Procedure were 5 g of acrylic acid and Q, 3 g of methylenebisacrylamide together in 15 milliliters Water dissolved in a 100 cc beaker. The resulting acidic solution was with 5 nNaOH neutralized and brought to a pH between 10 and 11. after the Solution had cooled to near room temperature, 0.1 g of potassium persulfate was in 2.5 milliliters of water were added and mixed with the solution. The reaction proceeded slow. The time required for gel formation was approximately 34 minutes and that Temperature rise was 2600. The resulting end product was clear, somewhat pink gel of firm but rubbery texture.
Das Gel wurde dann granuliert und gründlich gewaschen. Es wurde dann durch eine alkalische Wäsche in die Natriumform gebracht, die stark quoll. Das gequollene Gel wurde dann mit verdünnter Salzsäure zusammengebracht und dadurch in die Wasserstufform umgewandelt, die isoliert wurde. Eine Ausbeute von 100 % leicht beige gefärbten Körner wurde erzielt. -Die Wasseraufnahmefähigkeit pra Gramm Gel betrug in der Wasserstofform 2,0 g -und in der Natriumform 8,6 g. Die Wasserstofform des Gels wirkte als Kationenaustauschers der Kupriionen unter Bildung eines tief wasserblauen Gels band, das mit einer sauren Lösung mit einem pH von 2 oder darunter wieder in die farblose Form regeneriert werden konnte. Ein Gramm Gel in der Wasserstofform zeigte eine Neutralisationskapazität von nahezu 1,5 meq. Base.The gel was then granulated and washed thoroughly. It was then brought into the sodium form by an alkaline wash, which swelled strongly. The swollen Gel was then combined with dilute hydrochloric acid and thereby in the water form converted that has been isolated. A yield of 100% light beige colored Grains was scored. -The water absorbency per gram of gel was in the hydrogen form 2.0 g - and in the sodium form 8.6 g. The hydrogen form of the gel acted as a cation exchanger the Cupriions to form a deep water-blue gel that bound with an acidic Solution with a pH of 2 or below regenerated to the colorless form could be. One gram of gel in the hydrogen form showed neutralization capacity of almost 1.5 meq. Base.
Das Ausführungsbeispiel 1 erläutert also ein polymeres Gei nach der Erfindung vom Typ A Bx, das als Kationenaustauscher eingesetzt werden kann. Verwendet man im Beispiel 1 anstelle von Acrylsäure Di äthylvinylamin, dann erhält man ein Gel, das als Anionenaustauscher eingesetzt werden kann.Embodiment 1 thus explains a polymeric Gei according to the Invention of type A Bx, which can be used as a cation exchanger. Used in Example 1, instead of acrylic acid, diethyl vinylamine is obtained Gel that can be used as an anion exchanger.
Auf Gele der obigen Art können unter Verwendung eines Pfropfmonomeren, das beispielsweise mit der Verbindung A identisch ist, Reaktionskomponenten mit endständigen Aminen aufgepfropft werden.On gels of the above type, using a graft monomer, which is identical to the compound A, for example, reaction components with terminal amines are grafted on.
Beispielsweise wurde auf ein nach dem grundlegenden Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung hergestelltes Gel unter Verwendung von Acrylamid als Pftpfmonomer Diäthylentriamin aufgepfropft. Wird die Pfropfpolymerisation unter Verwendung einer Verbindung mit endständigen Aminen durchgeführt, kann das resultierende pfropfpolymerisierte Gel weiter substituiert werden.For example, one based on the basic exemplary embodiment Gel made according to the invention using acrylamide as the punching monomer Diethylenetriamine grafted on. If the graft polymerization is carried out using a Compound carried out with terminal amines, the resulting can be graft polymerized Gel can be further substituted.
Aus den Ausgangsstoffen A und B nach dem grundlegenden Verfahren der Erfindung hergestelltes Gel A Bx weist keine reaktionsfähigen Zentren auf, so dass reaktionsfähige Zentren durch Au4>fropfen oder durch Einführung von Substitutionsgruppen geschaffen werden müssen.From the starting materials A and B according to the basic method of Gel A Bx produced in accordance with the invention has no reactive centers, so that reactive centers by dropping Au4 or by introducing substitution groups must be created.
Zur Bildung von Gelen des Typs A.Bx.C wird zu den zur Bildung des Gels verwendeten Ausgangskomponenten auch noch die Reaktionskomponente C zugesetzt, die Stellen liefert, die leicht entweder durch Verdrängungs- oder Additionsreaktionen mit funktionellen Verbindungen substituiert werden können. Das in das polymerisierte Gel eingeführte C sollte in Wasser löslich oder mit Wasser mischbar sein, nicht reaktionshemmend wirken und-eine funktionelle Endgruppe aufweisen, die auch noch nach der unter Bildung des Gels ablaufenden Polymerisationsreaktion vorhanden ist. Als Reaktionsteilnehmer C kann auch ein lösliches vorgebildetes Polymer wie Polyvinylamin eingesetzt werden. C hat die folgende allgemeine Formel: T bM- T a b in der T eine Endgruppe aus der a -NH2, -NH-NH2, -OH, -NH-OH, -SH, und-NH-(CH2CH2)2"NH umfassenden Klasse ist, um eine gesättigte heterozyklische Ringstruktur zu bilden. Tb wird aus einer Gruppe ausgewählt, die die Klasse für T umfasst sowie Amine und mono-, di-, bi-Alkyl-suba stituierte Amine mit 1 bis 20 C-Atomen, wie im folgenden dargestellt: Monoalkyl amin: 2-Äthyl aminoäthanol Dialkylamin: N, N-Diäthyläthylendiamin Trialkylamin: -CH2-CH12-OH 2-Hydroxyäthyl-trimethylammoniumchlorid Carboxylgruppen wie in Aminoessigsäure Sulfatgruppen wie in NH2-C2H4-OSO3H 2-aminoäthylsulfat Phosphatgruppen wie in NH2 -02H4 -OPO3H2 2-aminoäthylphosphat Phl orogl ucinol, heterozyklische Derivate wie 2-äthanolpyridin und Piperazin und aromatische mit nicht hemmenden Gruppen wie der Diäthylaminogruppe substituierte Ringverbindungen wie in und eine Carboxylsäuregruppe wie in Das in der Mitte der Formel für den Reaktionsteilnehmer C auftretende M wird aus der umfassenden Gruppe ausgewählt, wobei w, x und z jeweils 1 - 12 bedeuten, y ist gleich 0 - 8, P und Q gleich oder ungleich sind und Wasserstoff, aliphatische Ketten mit 1 - 12 C-Atomen, aromatische, heterozyklische, alizyklische Gruppen, Säuregruppen, Nitril, Halogen, Nitrogruppen und T iC}T bedeuten, wobei K gleich 0, NH, N-NH2, N-NHOH und Tc gleich NH2, NHNH2 oder NHOH ist.To form gels of the A.Bx.C type, reaction component C is also added to the starting components used to form the gel, which provides sites which can easily be substituted with functional compounds either by displacement or addition reactions. The C introduced into the polymerized gel should be soluble in water or miscible with water, should not have a reaction-inhibiting effect and should have a functional end group which is still present after the polymerization reaction which takes place to form the gel. A soluble preformed polymer such as polyvinylamine can also be used as reactant C. C has the following general formula: T bM- T ab in which T comprises an end group from the a -NH2, -NH-NH2, -OH, -NH-OH, -SH, and -NH- (CH2CH2) 2 "NH" group Class is to form a saturated heterocyclic ring structure. Tb is selected from a group which includes the class for T and amines and mono-, di-, bi-alkyl-substituted amines having 1 to 20 carbon atoms, as in the following: Monoalkyl amine: 2-ethyl aminoethanol dialkylamine: N, N-diethylethylenediamine trialkylamine: -CH2-CH12-OH 2-hydroxyethyl trimethylammonium chloride carboxyl groups as in Aminoacetic acid sulfate groups as in NH2-C2H4-OSO3H 2-aminoethyl sulfate phosphate groups as in NH2 -02H4 -OPO3H2 2-aminoethylphosphate Phl oroglucinol, heterocyclic derivatives such as 2-ethanolpyridine and piperazine and aromatic groups such as ring amino groups which are not substituted by dietary inhibitors and a carboxylic acid group as in The M appearing in the middle of the formula for reactant C is derived from comprehensive group selected, where w, x and z are each 1 - 12, y is 0 - 8, P and Q are the same or different and are hydrogen, aliphatic chains with 1 - 12 carbon atoms, aromatic, heterocyclic, alicyclic groups, Acid groups, nitrile, halogen, nitro groups and T iC} T are, where K is 0, NH, N-NH2, N-NHOH and Tc is NH2, NHNH2 or NHOH.
Von besonderem Interesse sind Gele, bei deren Herstellung als Reaktionsteil nehmer C Triäthyl entetramin, Diäthyl entriamin, 1 ,6-hexandiamin, 1,3-propandiamin, Äthylendiamin, Phlorogl ucinol, verschiedene substituierte Amine einschliesslich Hydroxylamin, Diäthylamin, N, N-diäthyl hydroxylamin, Diäthylamino-äthyl -amin, (2-hydroxyäthyl)-trimethyl ammoniumhalogenid, Aminoessigsäure, Aminoproprionsäure, Triäthanolamin und 2,2' 2' ,2''' äthylendinitrilotetraäthanol, nachstehend als EDTE bezeichnet, verwendet werden. Unter Verwendung der vorstehend angeführten Verbindungen C sowie von Acrylamid oder Acrylsäure und Methylenbisacrylamid als Reaktionskomponenten A und B wurden Gele hergestellt.Gels are of particular interest when they are produced as a reaction part taker C triethyl entetramine, diethyl entriamin, 1,6-hexanediamine, 1,3-propanediamine, Ethylenediamine, phlorogl ucinol, various substituted amines including Hydroxylamine, diethylamine, N, N-diethyl hydroxylamine, diethylamino-ethylamine, (2-hydroxyethyl) trimethyl ammonium halide, aminoacetic acid, aminoproprionic acid, Triethanolamine and 2,2 '2', 2 '' 'ethylenedinitrilotetraethanol, hereinafter referred to as EDTE designated, can be used. Using the compounds listed above C as well as acrylamide or acrylic acid and methylenebisacrylamide as reaction components A and B gels were made.
Beispiel 2 5 g Acrylamid, 0,3 g Methylenbisacrylamid und 2 g Triäthylentetramin wurden zusammen in 15 Milliliter Wasser in einem 50 cm³-Becher aufgelöst. Zu der einen pH zwischen 11 und 11,5 aufweisenden Lösung wurde eine Lösung aus 0,1 g Kaliumpersulfat und 2 5 Milliliter Wasser zugesetzt und kräftig mit der Ausgangslösung vermischt. Die Polymerisation begann innerhalb weoiger Sekunden, wobei die Temperatur innerhalb 1,75 Minuten auf nahezu' 85°C anstieg. Die Temperatur nahm dann sehr rasch ab. Das resultierende Polymer war ein klares, farbloses festes Gel von gummiartiger Beschaffenheit und fester Konsistenz. Das Gel konnte mit den Fingern zerquetscht und leicht granuliert werden. Das gebildete Gel wurde zerkleinert und durch ein aus rostfreiem Stahl bestehendes Siebtuch mit 16 Maschen/ cm hindurchgesiebt. Aus den anfallenden Körnern wurden durch Waschen mit häufigem Wasserwechsel Feinstteil chen ausgelaugt und entfernt. Die Körner wurden dann zum Abschluss mit destilliertem Wasser gewaschen und anschliessend mit Methanol und Aceton zur Dehydratisierung der Gelkörner gespült. Nach einer Trocknung bei zwischen 70 und 80°9 wurde eine Ausbeute von nahezu 100 % an krustigen weissfarbigen Körnern erhält. Das resultierende polymere Gel war in allen polaren und nicht polaren Lösungsmitteln sowie in Säure, Alkalien und heisser konzentrierter Ameisensäure nicht löslich. Das Gel wurde durch Alkohole und Acetone dehydratisiert. Das nasse polymere Gel konnte in Lösungsmitteln, wie Dioxan, Dimethylformamid, Pyridin und Tetrahydrofuran, dispergiert werden. Das Gel verkohlte in konzentrierter Schwefelsäure. Beim Erwärmen des Gels in 1 nNaOH wurde Ammoniakgeruch wahrgenommen.Example 2 5 g of acrylamide, 0.3 g of methylenebisacrylamide and 2 g of triethylenetetramine were dissolved together in 15 milliliters of water in a 50 cc beaker. To the A solution having a pH between 11 and 11.5 became a solution of 0.1 g of potassium persulfate and 2 5 milliliters of water were added and mixed vigorously with the starting solution. The polymerization began within a few seconds, the temperature being within Rose to nearly 85 ° C for 1.75 minutes. The temperature then decreased very quickly. That resulting polymer was a clear, colorless solid gel of rubbery texture and firm consistency. The gel could be crushed with your fingers and easily granulated will. The gel formed was crushed and by a stainless steel Sieve mesh made of steel with 16 meshes / cm. From the accruing Granules were leached out by washing with frequent changes of water and removed. The grains were then finally washed with distilled water and then rinsed with methanol and acetone to dehydrate the gel grains. After drying at between 70 and 80 ° 9, a yield of almost 100 was obtained % of crusty white-colored grains. The resulting polymeric gel was in all polar and non-polar solvents as well as in acids, alkalis and hot concentrated formic acid not soluble. The gel was made from alcohols and acetones dehydrated. The wet polymer gel could be used in solvents such as dioxane, dimethylformamide, Pyridine and tetrahydrofuran. The gel charred in concentrated Sulfuric acid. When the gel was heated in 1 nNaOH, an ammonia odor was felt.
Das resultierende Polymer hatte keinen diskreten Schmelzpunkt, sondern besass eine Schmelztemperatur zwischen 190 und 212 C.The resulting polymer did not have a discrete melting point, but rather had a melting temperature between 190 and 212 C.
Diese Schmelztemperatur ist diejenige Temperatur, bei der das Polymer seine Steifigkeit verliert und zusammenbricht, wenn es mit einer Spachtel zusammengequetscht wird. Durch Analyse wurde festgestellt, dass das Molekulargewicht der sich wiederholenden Einheit ungefähr r ist.This melting temperature is the temperature at which the polymer loses its rigidity and collapses when squeezed with a spatula will. By analysis it was found that the molecular weight of the repeating Unit is approximately r.
Beim Zusammenbringen der trockenen Körner mit Wasser stellt sich leicht ein Gleichgewicht ein und die Körner schwellen in einer alkalischen Lösung stärker an als in einer sauren Lösung. DieWasseraufnahme pro Gramm trockenes Gel betrug 6,3 g. Zur Bestimmung der Wasseraufnahme wurde das Gel mindestens 10 Stunden lang mit Wasser zusammengebracht und anschliessend auf Papier gefiltert. Von dem auf dem Papier befindlichen Gel wurde das Wasser abgetupft, bis das Gel trocken war. Das trockene Gel wurde dann zur Bestimmung der Wasseraufnahme gewogen. Im Infrarotspektrum des nach Beispiel 2 hergestelltan Gels wurden auf primäre und sekundäre Aminogruppen zurückzuführende Absorptionsbanden bei 35004450 cm oder bei 8 - 9»; für Amid, Amino und C-O-Streckung -1 festgestellt, während ein Carboxylateffekt bei 1400 cm oder 7,1zu beobachtet wurde. Es wurden weitere Banden schwächerer Intensität zwischen 1100 und 1200 cm oder 8,3 - 9,05r festgestellt, die auf Methin und C-N-Streckung hinweisen.When the dry grains are brought together with water it easily turns an equilibrium is established and the grains swell more in an alkaline solution on than in an acidic solution. The water uptake per gram of dry gel was 6.3 g. To determine the water absorption, the gel was used for at least 10 hours brought together with water and then filtered on paper. from to the Gel on the paper was blotted off the water until the gel was dry was. The dry gel was then weighed to determine water uptake. In the infrared spectrum of the gels prepared according to Example 2 were based on primary and secondary amino groups absorption bands to be traced back at 35004450 cm or at 8 - 9 »; for amide, amino and C-O stretching -1, while a carboxylate effect was found at 1400 cm or 7.1zu was observed. There were more bands of weaker intensity between 1100 and 1200 cm or 8.3-9.05r noted based on methine and C-N stretching Clues.
Bei der Herstellung der polymeren Gele des Typs A- Bx- C wird die-Menge an B und C auf 100 Molprozent A bezogen. B kann in einer Menge von 2,27 bis 11,86 Molprozent eingesetzt werden. C kann in einer Menge von 9 bis 29 Molprozent eingesetzt werden. Der Initiator kann in einer Menge von 0,3 bis 0,7 Molprozent eingesetzt werden.In the preparation of the polymeric gels of type A-Bx-C, the amount of B and C based on 100 mol percent A. B can be in an amount from 2.27 to 11.86 Mol percent are used. C can be used in an amount of 9 to 29 mole percent will. The initiator can be used in an amount of 0.3 to 0.7 mol percent will.
Das als wässriges Medium für die Durchführung der Umsetzung verwendete Wasser kann in einer Grössenordnung verwendet werden, die beispielsweise von 1000 bis 2000 Molprozent reicht.That used as an aqueous medium for carrying out the reaction Water can be used in an order of magnitude, for example 1000 up to 2000 mole percent.
Das nach Beispiel 2 hergestellte Gel kann als Matrix für immunologische Austausch- und Adsorptionsmittel, Ionenaustauscher, Molekülaustauscher und zur Herstellung von Redoxpolymerisat verwendet werden. Es kann auch zur Bildung eines Gelatierungsmittels für zweiwertige Ionen verwendet werden. Das Gel ist ein fluoreszierendes Polymerisat und kann bei niedrigen Temperaturen bis herunter zu 1000 verwendet werden.The gel produced according to Example 2 can be used as a matrix for immunological Exchange and adsorbents, ion exchangers, molecular exchangers and for manufacture can be used by redox polymer. It can also cause the formation of a gelling agent can be used for divalent ions. The gel is a fluorescent polymer and can be used at low temperatures down to 1000.
Nach dem anhand von Beispiel 2 erläuterten Ausführungsbeispiel können die verschiedenartigsten Gele des Typs As Bx. C hergestellt werden, die für die verschiedensten Zwecke geeignet sind. In Tabelle I sind die Ausgangsstoffe und der Hauptverwendungszweck für weitere spezielle Beispiele einander gegenübergestellt.According to the exemplary embodiment explained with reference to Example 2, the most diverse gels of the As Bx type. C are produced, the are suitable for a wide variety of purposes. In Table I are the starting materials and the main purpose for further specific examples juxtaposed.
TABELLE I A- Bx C-Gel Hauptverwendungszweck 1-1 Acrylsäure - Methylenbis- Trocknungsmittel oder Kaacrylamid-Äthylendiamin tionenaustauscher (H-Form) -2 Acrylamid:Methylenbis- Matrix für immunologische acryl amid: D iäthyl entriamin Absorber (-austauscher) -3 Acrylamid:Methylenbisacrylamid: 1 ,3-Propandiamin -4 Acryl amid: Methyl enbisacryl - Immunologische Austauscher amid: Phloroglucinol -5 Acrylamid:Methylenbisacryl- Zur Gelation fähiges Polyamid:Hydroxylamin mer -6 Acrylamid:Methylenbisacrylamid: D iäthyl amin Anionenaustauscher (Chl oridform) -7 Acrylamid:Methylenbisacryl- Trocknungsmittel amid:Äthylendinitrilotetraäthanol Von den in Tabelle I angeführten Ausgangsstoffen sind A und B stets gleich, nämlich Acrylamid und N,N' -methylenbisacrylamid, wohingegen C unterschiedlich ist. Es können weitere Beispiele zur Herstellung von verschiedenen' Gelen durchgeführt werden, bei denen verschiedene Kombinationen von A und C verwendet werden, während als B konstant Methylenbisacrylamid eingesetzt wird. So kann als A Acrylsäure mit C in Form von Aminoessigsäure, Aminoproprionsäure, Äthyl endinitril -tetraäthanol oder Diäthylamin kombiniert werden. Es wurde auch bereits Vinylsulfonsäure mit-aminoproprionsäure oder EDTE kombiniert. Es kann auch A variiert werden, beispielsweise kann als A Diäthylvinylamin eingesetzt werden, während als C entweder Diäthylamin oder EDTE eingesetzt wird. Erfindungsgemäss können auch als A zwei Monomere eingesetzt werden, beispielsweise sowohl Diäthylvinylamin und Acrylsäure als auch Acrylsäure und Vinylsulfonsäure kombiniert mit EDTE. Bei den vorgenannten Kombinationen der Reaktionsteilnehmer entstehen Kationenaustauscher, Anionenaustauscher oder gemischte Ionenaustauscher. TABLE I A- Bx C-Gel Main Use 1-1 Acrylic Acid - Methylenebis- Desiccant or kaacrylamide-ethylenediamine ion exchanger (H-form) -2 acrylamide: methylenebis- Matrix for immunological acrylic amide: diethyl entriamine absorber (exchanger) -3 acrylamide: methylenebisacrylamide: 1,3-propanediamine -4 acrylamide: methylenebisacryl - Immunological exchanger amide: Phloroglucinol -5 Acrylamide: Methylenbisacryl- Polyamide capable of gelation: hydroxylamine mer -6 acrylamide: methylenebisacrylamide: Diethyl amine anion exchanger (chloride form) -7 Acrylamide: methylenebisacryl drying agent amide: ethylenedinitrilotetraethanol Of those listed in Table I. Starting materials A and B are always the same, namely acrylamide and N, N'-methylenebisacrylamide, whereas C is different. There can be other examples of the production of different 'gels can be performed in which different combinations of A and C are used, while methylenebisacrylamide is used as B constant will. Thus, as A acrylic acid with C in the form of aminoacetic acid, aminoproprionic acid, Ethyl endinitrile tetraethanol or diethylamine can be combined. It was too vinyl sulfonic acid already combined with aminoproprionic acid or EDTE. It can also A can be varied, for example diethylvinylamine can be used as A, while either diethylamine or EDTE is used as C. According to the invention can two monomers can also be used as A, for example both diethylvinylamine and acrylic acid as well as acrylic acid and vinyl sulfonic acid combined with EDTE. at the above-mentioned combinations of reactants result in cation exchangers, Anion exchangers or mixed ion exchangers.
Falls N-vinylpyrrolidin als A und Triäthylentetramin als C eingesetzt wird, kann das resultierende Gel als Molekülaustauscher eingesetzt werden.If N-vinylpyrrolidine is used as A and triethylenetetramine as C the resulting gel can be used as a molecule exchanger.
Nachstehend werden substituierte und aufgepfropfte polymere Gele des Typs A. B und A. B. C erläutert, Damit die Gele nach der Erfindung für irgendeinen Zweck verwendet werden können, müssen an der Oberfläche reaktionsfähige Zentren vorgesehen sein, aufgrund denen das Gel an für den Anwendungszweck typischen chemischen Reaktionen teilnehmen kann. Wie bereits oben erläutert, wird aus diesem Grunde das Gel des Typs A.B.C bevorzugt. Die Komponente C liefert im fertigen Gel funktionelle reaktionsfähige Zentren, die zur Teilnahme an weiteren Reaktionen fähig sind. In einem Gel des Typs A. B. C ist jedoch nur eine beschränkte Anzahl von solchen reaktiven Zentren von C vorhanden, wie sich durch experimentelle Untersuchungen herausgestellt hat. Zur Erhöhung der Anzahl der vorhandenen reaktionsfähigen Zentren kann das gebildete Gel mit einem Gemisch aus C und A in Gegenwart eines radikalischen Katalysators in einem wässrigen Medium umgesetzt werden. Das Monomer A bindet dabei zusätzliches C an der Oberfläche des Gels, wodurch zusätzliche funktionelle Reaktionszentren an der Oberfläche geschaffen werden. Man nimmt an, dass eine Pfropfpolymerisation stattfindet, bei der das Monomer A an im Gel vorhandene Doppelbindungen gebunden wird, die unter Bildung freier Wertigkeiten aufgespalten werden. Falls A selbst ein Monomer ist, das einige brauchbare Gruppen aufweist, kann es allein auf das Gel aufgepfropft werden und liefert damit mehr funktionelle Gruppen an der Geloberfläche. Ein zum Aufpfropfen ohne vorhandenes C eingesetztes Monomer muss eine funktionelle Endgruppe aufweisen, die zum lonenaustausch, Molekularaustausch usw. geeignet ist. Falls ein Monomer der gewünschten funktionellen Gruppe nicht zur Verfügung steht, muss ein Gemisch aus 0+A verwendet werden, wobei C die gewünschte reaktionsfähige Endgruppe oder funktionelle Gruppe liefert und an das Gel über das neutrale Monomer A gebunden wird.The following are substituted and grafted polymeric gels of the Type A. B and A. B. C explained so that the gels according to the invention for any Purpose that can be used must have reactive centers on the surface be provided, due to which the gel to chemical typical for the application Reactions can participate. As already explained above, for this reason the A.B.C type gel preferred. Component C provides functional ones in the finished gel reactive centers capable of participating in further reactions. In A B.C. type gel but only a limited number of such reactive centers of C present, as evidenced by experimental studies has turned out. To increase the number of reactive centers present can the gel formed with a mixture of C and A in the presence of a radical Catalyst are implemented in an aqueous medium. The monomer A binds additional C on the surface of the gel, creating additional functional reaction centers be created on the surface. It is believed to be a graft polymerization takes place, in which the monomer A is bound to double bonds present in the gel which are split up to form free valences. If A itself is a monomer that has some useful groups, it can affect that alone Gel can be grafted on and thus provides more functional groups on the gel surface. A monomer used for grafting without C present must be functional Have end group which is suitable for ion exchange, molecular exchange, etc. If a monomer of the desired functional group is not available, a mixture of 0 + A must be used, where C is the desired reactive Terminal group or functional group supplies and to the gel via the neutral monomer A is tied.
Nachstehend werden polymere Gele des Typs A. B mit aufgepfropftem A und des Typs A.B.C mit aufgepfropftem A näher erläutert. Falls lediglich das Monomer A allein auf das gebildete Gel aufgepfropft wird, muss es eine funktionelle Gruppe aufweisen, wie bereits vorstehend dargelegt worden ist. Falls das Monomer A im Gel eine funktionelle Austauschergruppe aufweist, dann sollte das Pfropfmonomer A zum Gelmonomer A passen, damit eine hohe Austauschkapazität gewährleistet wird. Gele mit aufgepfropften Polymeren sind besonders als Ionen- und Molekülaustauscher geeignet. Vorzugsweise verwendet man als Pfropfmonomer A Vinylcarboxylat, Vinylsulfonat, Vinyldiäthylamin, Acrolein und N-vinylpyrrolidon. Zur Durchführung des Aufpfropfvorganges wird das gebildete Gel mit dem Pfropfmonomer A lediglich in einem wässrigen Medium. in Gegenwart eines radikalischen Initiators (Katalysators) vermischt. Als radikäischer Initiator kann der auch bereits bei der Herstellung des Gels verwendete Initiator verwendet werden. Bei einigen speziellen Ausführungsbeispielen wurde das eine funktionelle Gruppe aufweisende Pfropfmonomer A in einer Menge von 0,008 M pro Gramm vorgebildetes Gel eingesetzt, wobei jedoch auch Mengen im Bereich von 0,004 bis 0,01 M verwendet werden können.The following are polymeric gels of type A. B with grafted A and of type A.B.C with grafted A explained in more detail. If only the monomer A alone is grafted onto the formed gel, it must have a functional group have, as has already been explained above. If the monomer A in the gel has a functional exchange group, then should the graft monomer A to Gel monomer A fit so that a high exchange capacity is guaranteed. Gels with grafted polymers are particularly suitable as ion and molecule exchangers. Used preferably vinyl carboxylate is used as the graft monomer A, Vinyl sulfonate, vinyl diethylamine, acrolein and N-vinylpyrrolidone. To carry out of the grafting process, the gel formed with the graft monomer A only becomes in an aqueous medium. in the presence of a radical initiator (catalyst) mixed. As a radical initiator, he can also be used during production initiator used in the gel. In some specific embodiments became the functional group graft monomer A in an amount of 0.008 M per gram of preformed gel used, but also amounts in the range from 0.004 to 0.01M can be used.
Die Initiatorkonzentration betrug bei diesen Beispielen 0,0011 M, es können jedoch auch Initiatormengen im Bereich von 0,001 bis 0,002 M pro Gramm vorgebildetes Gel verwendet werden. Es ist eine zum Aufqu.ellen des Gels und zur Bereitung einer Aufschlämmung ausreichende Wassermenge erforderlich, die pro Gramm Gel ungefähr von 4 bis 25 ml betragen kann.The initiator concentration in these examples was 0.0011 M, however, amounts of initiator in the range from 0.001 to 0.002 M per gram can also be used preformed gel can be used. It is one for swelling the gel and for Preparing a slurry requires sufficient water per gram Gel can be approximately from 4 to 25 ml.
Nachstehend werden polymere Gele des Typs A- B- C mit aufgepfropftem (C+A) und des Typs A B mit aufgepfropftem (C+A) näher erläutert. Es wurde bereits oben ausgeführt, dass man ein neutrales Monomer A, das keine funktionellen reaktionsfähigen Stellen aufweist, zum Aufpfropfen der Reaktionskomponente C auf das gebildete Gel einsetzen kann, falls am Gel mehrsreaktionsfähige Zentren erwünscht sind. Man nimmt an, dass das Pfropfmonomer A die im Gel vorhandenen Doppelbindungen aufspaltet und dabei zusätzliches C am Polymer durch eine wahnscheinlich auf Wasserstoffwanderung zurückzuführende Anlagerungsreaktion bindet, so dass auf der Oberfläche des Gels weitere funktionelle reaktionsfähige Zentren entstehen. Vorzugsweise verwendet man im vorliegenden Fall als Pfropfmonomer A Acrylamid, Methacrylamid, N-vinylpyrrol idinon und dergleichen. Am meisten bevorzugt man jedoch Acrylamid.The following are polymeric gels of type A-B-C with grafted (C + A) and type A B with grafted (C + A) explained in more detail. It was already stated above that one is a neutral monomer A that is not functional reactive Has places for grafting the reaction component C onto the gel formed can be used if more reactive centers are desired on the gel. One takes indicates that the graft monomer A splits the double bonds present in the gel and in the process, additional C on the polymer due to a likely hydrogen migration due to attachment reaction binds so that on the surface of the gel further functional reactive centers arise. Preferably one uses in the present case as graft monomer A acrylamide, methacrylamide, N-vinyl pyrrole idinone and the like. Most preferred, however, are acrylamide.
Als Komponente C zur Schaffung funktioneller Stellen an der Oberfläche des Gels durch Aufpfropfen verwendet man vorzugsweise Triäthylentetramin, Diäthylentriamin, 1 8 -propandiamin, 1 , 6-hexandiamin und andere ähnliche Polyamine und Alkylendiamine mit endständigen Aminogruppen. Gute Ergebnisse erzielt man, wenn das Gewichtsverhältnis für 0:A ungefähr 2:1 beträgt. Die pro Gramm vorgebildetes Gel eingesetzte Menge an 0+A kann für C von 0,005 M bis 0,02 M und für A von 0,0025 bis 0,01 M betragen. Die eingesetzte Menge an Initiator liegt im Bereich von 0,001 M bis 0,002 M.As component C to create functional areas on the surface the gel by grafting is preferably used triethylenetetramine, diethylenetriamine, 1 8 -propanediamine, 1,6-hexanediamine and other similar polyamines and alkylenediamines with terminal amino groups. Good results are obtained when the weight ratio for 0: A is approximately 2: 1. The amount used per gram of pre-formed gel an 0 + A can be from 0.005 M to 0.02 M for C and from 0.0025 to 0.01 M for A. The amount of initiator used is in the range from 0.001 M to 0.002 M.
Die angewendete Wassermenge hängt vom Gel ab und kann von 4 bis 25 ml pro Gramm Gel betragen. Eine 5-8 %ige Vernetzung im vorgebildeten Gel ist zweckdienlich , jedoch können auch Gele mit einem Vernetzungsgrad von 4-25 % verwendet werden.The amount of water used depends on the gel and can range from 4 to 25 ml per gram of gel. A 5-8% crosslinking in the preformed gel is useful , however, gels with a degree of crosslinking of 4-25% can also be used.
Nachstehend werden polymere Gele des Typs A B . C mit substituierten Gruppen näher erläutert. Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass ein Gel des Typs A B an der Geloberfläche keine funktionellen reaktionsfähigen Gruppen aufweist, die zu verschiedenen Reaktionen fähig sind, durch die andere Stoffe an das Gel gebunden werden können. Es wurden daher Gele aus den Komponenten A. B und C hergestellt, die an der Oberfläche funktionelle Gruppen aufweisen. Da an der Oberfläche eines Gels des Typs A.B.0 funktionelle Gruppen von der Komponente C zur Verfügung stehen, kann man durch Verdrängungs- und Anlagerungsreaktionen verschiedene Stoffe an das Gel substituieren. Man kann auch sowohl verschiedene Gruppen des Gels substituieren als auch zusätzliches Material auf das Gel A-B.C aufpfropfen und sogar nach dem Aufpfropfen noch einmal eine zusätzliche Substitution durchführen. Man kann also das Gel AB B nach Aufpfropfen von C+A oder von A mit reaktiven Gruppen von C substituieren und dadurch weitere funktionelle Gruppen einführen. Von besonderem Interesse sind verschiedene Arten von Aminobenzolderivaten, die mit dem Gel A. B. C umgesetzt und dabei an das Gel gebunden werden können. Diese Derivate können dann diazotiert und sowohl an Hapten -oder andere immunologische Substanzen als auch an Ionenaustausch-, Redox-, Fluoreszenz-, Metallgelations- und Molekül austauschverbindungen gebunden werden.Polymeric gels of type A B. C with substituted Groups explained in more detail. It has already been pointed out that a gel of the type A B does not have any functional reactive groups on the gel surface, capable of various reactions by which other substances are bound to the gel can be. Therefore gels were made from components A. B and C, which have functional groups on the surface. Since on the surface one Gels of type A.B.0 functional groups from component C are available, one can add different substances to the Substitute gel. It is also possible to substitute different groups of the gel as well as graft additional material onto the gel A-B.C and even after the Grafting on an additional one again Perform substitution. So you can get the gel AB B after grafting on C + A or A with reactive groups of C and thereby introduce further functional groups. Of special Different types of aminobenzene derivatives, which are produced with the gel A. B. C implemented and can thereby be bound to the gel. These derivatives can then diazotized and both to hapten or other immunological substances as well of ion exchange, redox, fluorescence, metal gelation and molecule exchange compounds be bound.
Eine erste Gruppe von Reaktionsteilnehmern, die durch Substitution an das Gel gebunden werden kann, umfasst Stoffe, die das Gel für weitere Reaktionen aktivieren, bei denen an das Gel Hapten-, Antigen-und andere funktionelle Substanzen gebunden werden. Zu dieser Gruppe gehören diazotisierbare Arylamine. Diese Verbindungen sind Aminobenzolbildner. Ein Beispiel ist p-N-acetylaminobenzolacylhalogenid, das nach Substitution reduziert und deacetylisiert werden kann, um eine an das Gel gebundene p-Aminobenzylgruppe zu schaffen.A first group of respondents created by substitution Can be bound to the gel, includes substances that the gel for further reactions activate those attached to the gel hapten, antigen and other functional substances be bound. This group includes diazotizable arylamines. These connections are aminobenzene formers. An example is p-N-acetylaminobenzene acyl halide, the after substitution can be reduced and deacetylated to a bound to the gel to create p-aminobenzyl group.
Ein weiteres Beispiel ist p-N-acetylaminobenzolsulfonylhalogenid, durch das an das Gel p-aminobenzolsulfonylgruppe gebunden werden kann. Ein weiteres Beispiel ist P-nitrobenzol-Malkylhalogen, das nach Reduzierung der Nitrogruppen eine p-Aminobenzolgruppe liefert.Another example is p-N-acetylaminobenzenesulfonyl halide, through which p-aminobenzenesulfonyl group can be bound to the gel. Another one An example is P-nitrobenzene-Malkylhalogen, after reduction of the nitro groups provides a p-aminobenzene group.
P-nitrobenzaldehyd kann zur Bildung der p-aminobenzolgruppe reduziert werden. Ein weiteres Beispiel ist -diazonitrobenzol, das nach Reduzierung der Nitrogruppe eine an das Gel gebundene p-aminobenzol d iazog ruppe liefert.P-nitrobenzaldehyde can be reduced to form the p-aminobenzene group will. Another example is -diazonitrobenzene, which after reduction of the nitro group a p-aminobenzene diazog group bound to the gel provides.
Zu anderen Typen von Substituenten, die durch Reaktion an die Gelmatrix gebunden werden können; gehören solche Gruppen wie Säurehalogenide, Sulfonidhalogenide, Phosphorylhalogenide und >A-halo-und dih<1oacety1-Gruppen. Bei einem Ausführung Sbeispi el wurde ein Gel aus Acrylamid, Methylenbisacrylamid und Triäthylentetramin entsprechend Beispiel 2 hergestellt und dann mit Methylen blau (p-azobenzolsulfonyl) umgesetzt (0,3 g pro Gramm diazotiertes Gel), wobei ein dunkelblaues (indigoblaues) Gel entstand, das als ein Redoxpolymer wirkt.To other types of substituents that react on the gel matrix can be bound; belong to such groups as acid halides, sulfonide halides, Phosphoryl halides and> A-halo and dih <1oacety1 groups. At one execution Sbeispi el became a Gel made from acrylamide, methylenebisacrylamide and Triethylenetetramine prepared according to Example 2 and then blue with methylene (p-azobenzenesulfonyl) reacted (0.3 g per gram of diazotized gel), with a dark blue (indigo blue) gel was created, which acts as a redox polymer.
Beispiel 3 1 g eines nach Beispiel 2 hergestellten Gels wurde unter Verwen-8 dung von zwischen 30 und 40 Milliliter Wasser in einem 100 cm -Becher equilibriert. 0,5 g Kaliumcarbonat und 0,5 g E-N-acetylsulfanilylchlorid wurden dann zugesetzt und mit dem im Becher befindlichen Medium vermischt. Man liess die Reaktionsteilnehmer ungefähr eine Stunde lang zwischen 75 und 800C reagieren, bis sich alle Reaktionsteilnehmer mit Ausnahme des Gels aufgelöst hatten.Example 3 1 g of a gel prepared according to Example 2 was under Use of between 30 and 40 milliliters of water in a 100 cm beaker. 0.5 g of potassium carbonate and 0.5 g of E-N-acetylsulfanilyl chloride were then added and mixed with the medium in the beaker. The respondents were left React between 75 and 80 ° C for about an hour until all reactants have responded with the exception of the gel.
Der im Becher oben schwimmende Teil wurde dann dekandiert und das N -acetylaminobenzol sulfonyl -substituierte Gel wurde dann mit Wasser solange gewaschen, bis es neutral war. Es wurde dann gefiltert und dann gut mit Wasser und in 0,5 N HCI gewaschen. Zu diesem Zeitpunkt hatte sich kein diazotisierbares Amin gebildet.The part floating on top in the cup was then decanted and that N -acetylaminobenzene sulfonyl-substituted gel was then washed with water until until it was neutral. It was then filtered and then washed well with water and in 0.5N HCI washed. No diazotizable amine had formed at this point.
Das e-aminobenzol sulfonylderivat des Materials wurde gewonnen, nachdem das Material in verdünnter Salzsäure mit einem pH von unter 1 bei 80 C 1 1/2 Stunden lang deacetyliert worden war, bis ein Essigsäuregeruch festgestellt wurde. Das Gel wurde durch Dekandieren mit Wasser gewaschen, bis es neutral war. Es wurde dann gefiltert und mit destilliertem Wasser und Aceton gespült und dann getrocknet. Das resultierende Gel, das durch Substitution eingeführte g-aminobenzolsulfonylgruppen aufwies, bestand aus leicht cremefarbigen Körnern mit einer Schmelztemperatur von 198,500. Die Wasserauflahmefähigkeit des Gels betrug 6,2 g Wasser pro Grarr)rr} Gel.The e-aminobenzene sulfonyl derivative of the material was recovered after the material in dilute hydrochloric acid with a pH below 1 at 80 C for 1 1/2 hours long deacetylated until an acetic acid odor was detected. The gel was washed by decanting with water until neutral. It was then filtered and rinsed with distilled water and acetone and then dried. That resulting gel, the g-aminobenzenesulfonyl groups introduced by substitution consisted of light cream colored grains with a melting temperature of 198,500. The water absorption capacity of the gel was 6.2 g water per grarr) rr} Gel.
Wie bereits angegeben worden ist, werden die substituierten Gele hauptsächlich als immunol ogischeAustauscher eingesetzt. Beispielsweise wird bei der Herstellung eines solchen Immuno-Austauschers als Ausgangsmaterial die nach Beispiel 3 hergestellte substituierte Gelmatrix eingesetzt. Das Gel wird zunächst mit Wasser equilibriert, bis es eine seinem Wasseraufnahmevermögen entsprechende Menge Wasser aufgenommen hat. Anschliessend wird dann zur Bildung daher Suspension 0,2 N HCI zugesetzt und die gebildete Suspension dann rasch auf 5°C abgekühlt. Dann \1vird eine abgekühlte Lösung von 0,135 M NaNO2 tropfenweise zugesetzt, bis etwas überschüssige salpetrige Säure durch Stärkejodidpapier festgestellt wird. Man lässt dann das Reaktionsgemisch 1 bis 1 1/2 Stunden lang reagieren, wobei ein dem Kongorot entsprechender pH aufrechterhalten und für ausreichend überschüssige salpetrige Säure gesorgt werden muss. Nachdem die Diazotierung abgeschlossen ist, wird überschüssige salpetrige Säure mit Sulfaminsäure entfernt, bevor das Material weiter verarbeitet wird. Ein an das Material zu substituierendes Hapten wird dann in einem 0,1 M Phosphatpuffer mit einem pH zwischen 8 und 10 gelöst und die Lösung wird dann auf zwischen 5 und 10°C abgekühlt. Die d iazotierte Matrix wird dann nach und nach der gekühlten Haptenlösung zugesetzt und mit dieser gut vermischt, wobei der pH mit gekühlter 1 N NaOH auf zwischen 8-10 gehalten wird. Man lässt die Reaktion in einem Kühlschrank mehrere Stunden lang ablaufen, worauf das Gel gefiltert und gründlich unter vielfachem Wasserwechsel gewaschen wird. Zur Erleichterung des Auslaugvorganges beim Waschen kann ein Ultraschallrüttelgerät eingesetzt werden. Schliesslich wird das Gel mit verdünnter Säure gewaschen, dann mit destilliertem Wasser gewaschen, bis es neutral ist, schliesslich mit Aceton gespült und dann getrocknet.As previously indicated, the substituted gels will be predominant used as an immunological exchanger. For example, when manufacturing of such an immuno-exchanger as the starting material prepared according to Example 3 substituted gel matrix used. The gel is first equilibrated with water, until it has absorbed an amount of water corresponding to its water absorption capacity Has. Subsequently, 0.2 N HCl is then added to form a suspension and the suspension formed is then rapidly cooled to 5 ° C. Then a cooled Solution of 0.135 M NaNO2 added dropwise until a little excess nitrous Acid is detected through starch iodide paper. The reaction mixture is then left React for 1 to 1 1/2 hours, maintaining a pH equivalent to that of Congo Red and sufficient excess nitrous acid must be provided. After this When the diazotization is complete, excess nitrous acid is mixed with sulfamic acid removed before the material is processed further. One to be substituted for the material Hapten is then dissolved in a 0.1 M phosphate buffer with a pH between 8 and 10 and the solution is then cooled to between 5 and 10 ° C. The diazotized matrix is then gradually added to the cooled hapten solution and good with it mixed, maintaining the pH between 8-10 with chilled 1N NaOH. The reaction is allowed to proceed in a refrigerator for several hours, whereupon the gel is filtered and washed thoroughly with repeated changes of water. To the An ultrasonic shaker can facilitate the leaching process during washing can be used. Finally, the gel is washed with dilute acid, then washed with distilled water until neutral, finally with acetone rinsed and then dried.
Im folgenden Beispiel 4 wird p-Chlorphenol als Repräsentant eines Haptenmoleküls verwendet, da das Chloratom als Markierungsatom für die Analyse verwendet werden kann.In Example 4 below, p-chlorophenol is used as a representative of a Hapten molecule used because the chlorine atom is used as a marker atom for analysis can be.
Beispiel 4 0,3 g des nach Beispiel 3 hergestellten Materials wurden in 10 Milliliter 0,2 N HCl suspendiert. Die Suspension wurde auf 500 gekühlt, dann mit einer 0,135 M-Natrium nitratlösung diazotiert, die tropfenweise zugegeben wurde, bis die Stärkejodidprüfung einen leichten Überschuss zeigte. Nachdem zunächst überschüssige salpetrige Säure von der gekühlten Lösung des Diazoniumsalzes entfernt worden war, wurden stufenweise der Diazoniumlösung 0,2 g e-Chlorophenol in 5 Milliliter gekühltem Buffer bei pH 10 zugesetzt. Es wurde ein orange gefärbtes Azoderivat gebildet, als der pH der Gellösung zunahm. Die Schmeiztemperatur der resultierenden Verbindung, bei der es sich um das 4-(2'e-Chlorophenol )-azobenzol sulfonylderivat des aus Acrylamid, Methyl enbisacrylamid und Triäthylentetramin gebildeten Gels handelt, beträgt 203,5°C. Eine Analyse der resultierenden Verbindung ergab, dass ungefähr jede d ritte Aminobenzolgruppe ein Azoderivat bildete. Man kann auf diese Weise nicht nur Immuno-Austauscher, sondern auch Ionenaustauscherpolymere und Redoxpolymere herstellen.Example 4 0.3 g of the material prepared according to Example 3 were suspended in 10 milliliters of 0.2 N HCl. The suspension was cooled to 500, then diazotized with a 0.135 M sodium nitrate solution added dropwise, until the starch iodide test showed a slight excess. After initially excess nitrous acid had been removed from the cooled solution of the diazonium salt, 0.2 g of e-chlorophenol in 5 milliliters of the diazonium solution were gradually cooled Buffer at pH 10 added. An orange colored azo derivative was formed when the pH of the gel solution increased. The melting temperature of the resulting compound, which is the 4- (2'e-chlorophenol) -azobenzene sulfonyl derivative of acrylamide, Methyl enbisacrylamide and triethylenetetramine are gels formed is 203.5 ° C. Analysis of the resulting compound revealed that about every third aminobenzene group formed an azo derivative. One can use this way not only but immuno-exchangers also produce ion exchange polymers and redox polymers.
Die vorgenannten Arten von Verbindungen, die an das polymere Gel substituiert werden können, besitzen verschiedene funktionelle Gruppen, die weiter umgesetzt werden können, um verschiedene Eigenschaften zu erzielen, aufgrund denen die resultierende Substanz als Immuno-Austauscher, Ionenaustauscher, Mol ekularaustauscher und dergleichen eingesetzt werden kann. Weiterhin gibt es verschiedene Typen von Stoffen, die an das Gel nach der Erfindung substituiert werden können und an sich bereits die gleichen Eigenschaften besitzen, ohne dass eine weitere Umsetzung der funktionellen Gruppen erforderlich ist. Als Matrix für direkte Umsetzungen zur Erzielung von Substanzen mit einer oder mehreren der vorgenannten Eigenschaften dienen Gele des Typs A.B.C, des Typs A.B.C. mit aufgepfropftem 0+A und des Typs AB B mit aufgepfropftem GFA. Diese weiteren mit den Gelen umsetzbaren Stoffe müssen mindestens difunktionell sein, wobei das eine Ende der Stoffe mit der funktionellen Endgruppe der Verbindung C reagieren kann, während die anderen funktionellen Gruppen die Ionenaustauscher-Molekülaustauscher- oder immunologischen Eigenschaften aufweisen. Diese Stoffe haben die allgemeine Formel: -m-E in der d eine Halogenid-, Alkylhalogenid-, Sulfonylhalogenid-, Carboxylhalogenid-, Säuresalz-, Anhydrid-, Imid-, Amin-, Hydrazin-, Diazo-, Alkohol-, Phenol-, Sulfhydryl -, Isocyanat-, Isothiocyanat, Sulfat-J Epoxy- oder Äthylengruppe ist, die eine Bindungsreaktion der Substituenten an die Gelmatrix ermöglicht.The aforementioned types of compounds that are substituted on the polymeric gel can be have different functional groups that are further implemented can be to achieve various properties, due to which the resulting Substance as an immuno-exchanger, ion exchanger, molecular exchanger and the like can be used. There are also different types of substances that can be used substituted for the gel according to the invention can be and in itself already have the same properties without further implementation of the functional groups is required. As a matrix for direct implementation to achieve gels are used for substances with one or more of the aforementioned properties of type A.B.C, of type A.B.C. with grafted 0 + A and type AB B with grafted GFA. These other substances that can be reacted with the gels must be at least difunctional be, with one end of the substances with the functional end group of the compound C can react, while the other functional groups are the ion exchanger-molecule exchanger- or have immunological properties. These substances have the general Formula: -m-E in which d is a halide, alkyl halide, sulfonyl halide, carboxyl halide, Acid salt, anhydride, imide, amine, hydrazine, diazo, alcohol, phenol, sulfhydryl -, isocyanate, isothiocyanate, sulfate-J epoxy or ethylene group, which is a bonding reaction the substituents on the gel matrix allows.
m stellt den Mittelteil dar, der gar nicht vorhanden zu sein braucht oder bei dem es sich um eine aliphatische, aromatische, heterozyklische oder metallische Gruppe handelt. E stellt die funktionelle Endgruppe dar, die ein mono-di-tri-Alkyl-substituiertesAmin mit bis zu 20C-Atomen, eine Säuregruppe einschliesslich Carboxylsäure, Sulfonsäure, Phosphorsäure, Arsonsäure- und Phenol gruppe, eine Pyridingruppe und eine N-alkylierte Pyridinsalzgruppe sein kann.m represents the middle part, which does not even need to be present or which is aliphatic, aromatic, heterocyclic, or metallic Group acts. E represents the functional end group which is a mono-di-tri-alkyl substituted amine with up to 20C-atoms, an acid group including carboxylic acid, sulfonic acid, Phosphoric acid, arsonic acid and phenol groups, a pyridine group and an N-alkylated group May be pyridine salt group.
E kann auch eine Nitro-, Nitroso-, Amine Halogen-, Nitril-, Sulfat-, Ester-, Amid-, Alkyl-, Hydroxyl-, oder Ketongruppe sein.E can also be a nitro, nitroso, amine halogen, nitrile, sulfate, Ester, amide, alkyl, hydroxyl, or ketone group.
Insbesondere kann E auch eine Hapten- und immunologische Gruppe sein, wobei diese Gruppen substituierte und nicht substituierte Derivate von Substanzen umfassen, zu denen alle Formen von aliphatischen Verbindungen wie Aminosäuren, Sacchariden, Fettsäuren und deren Derivate, Steroide und deren Derivate, aromatische Derivate mit einem einzigen Ring oder mit verschmolzenen Ringen wie 2,4-dinitrophenyl- und Tyrosylderivate, gesättigte, ungesättigte und verschmolzene Ringe aufweisende heterozyklische Gruppen einschliesslich Aminosäuren, die Derivate von Indol, Pyrrol und Imidazol enthalten, Derivate von Pyrimidin, Purin, Pteridin und Pyridin sowie Substituenten mit metallischen Gruppen wie Porphyrinderivate zählen. Spezielle Beispiele von verwendeten Substanzen sind Alkylhalogenide und Derivate in Form von Äthyljodid und in Form eines Carboxylmethylchlorids, die nach Umsetzung mit einem Gel nach der Erfindung einen Ionenaustauscher bilden. Ein Diazoniumderivat,wie Diazobenzolsulfonat, liefert nach Umsetzung mit dem Gel einen Immuno-Austauscher. Bei DinitrophenyFund Trinitrophenyl -Substitution entsteht ein Immuno-Austauscher ebenso wie bei Verwendung von Ureido- und Thioureido-Derivaten, die von substituierten Isocyanaten und Thiocyanaten gebildet sind. Einen weiteren Immuno-Austauscher erhält man mit einem Sulfonderivat wie anhand von Beispiel 3 erläutert worden ist, bei dem an das Gel die p-aminobenzolsulfonylgruppe gebunden wird.In particular, E can also be a hapten and immunological group be, these groups being substituted and unsubstituted derivatives of substances include, to which all forms of aliphatic compounds such as amino acids, saccharides, Fatty acids and their derivatives, steroids and their derivatives, aromatic derivatives with a single ring or with fused rings such as 2,4-dinitrophenyl- and Tyrosyl derivatives, saturated, unsaturated and fused ring heterocyclic Groups including amino acids, the derivatives of indole, pyrrole and imidazole contain derivatives of pyrimidine, purine, pteridine and pyridine as well as substituents with metallic groups such as porphyrin derivatives. Specific examples of used Substances are alkyl halides and derivatives in the form of ethyl iodide and in the form of a carboxylmethyl chloride, which after reaction with a gel according to the invention form an ion exchanger. A diazonium derivative such as diazobenzenesulfonate provides after reaction with the gel an immuno-exchanger. At DinitrophenyFund Trinitrophenyl -Substitution creates an immuno-exchanger as well as when using ureido- and thioureido derivatives formed from substituted isocyanates and thiocyanates are. Another immuno-exchanger is obtained with a sulfone derivative such as based on of Example 3 has been explained, in which the p-aminobenzenesulfonyl group is attached to the gel is bound.
Die vorstehend erläuterten polymeren Gele können als eine neue Klasse von Substanzen angesehen werden, die als Ausgangsmaterial oder als Matrix eingesetzt werden können, an die verschiedene andere Substanzen angelagert und/oder mit denen verschiedene andere Substanzen umgesetzt werden können. Bei den neuen Substanzen nach der Erfindung handelt es sich nicht um menschliche Lebensmittel oder Arzneimittel, wie sie beispielsweise zur Behandlung von Krankheiten oder zum Stillen von Schmerzen eingesetzt werden.The polymeric gels discussed above can be considered a new class of substances that are used as starting material or as a matrix can be attached to and / or with which various other substances various other substances can be implemented. With the new substances according to the invention it is not human food or pharmaceuticals, as they are used, for example, to treat illnesses or to relieve pain can be used.
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