FI87082B

FI87082B - Foerfarande foer framstaellning av n-(2-hydroxi-3-sulfopropyl)amid innehaollande polymerer och pao detta saett erhaollna produkter.

Info

Publication number: FI87082B
Application number: FI865082A
Authority: FI
Inventors: Dodd Wing Fong
Original assignee: Nalco Chemical Co
Priority date: 1986-12-12
Filing date: 1986-12-12
Publication date: 1992-08-14
Also published as: FI87082C; FI865082A0; FI865082A

Claims

1. Förfarande för framställning av vattenlösliga sulfonerade polymerer, som innehäller slumpvis upprepade 5 enheter och motsvarar formeln Γ Ί Γ Ί Γ Ί HR HR HR Il 11 11 —c — c---c—c---c—Οι I 1

10. H H o=c o=c _ o=c| L | Ja L | Ti I d o- NH0 NR , 2 ! M+ <*'*-Xm

15 I _ + (S03M ) n väri R i varje enskilt fall Sr H eller en lägre alkyl-grupp (C^-alkylgrupp);

20 M är väte, alkalimetall, alkalisk jordmetall, ter- tiär amin eller en ammoniumjon och de enskilda jonernu M kan vara olika; R' är en polyvalent kolvätebryggrupp, som kan inne-hälla 1-16 kolatomer och har valts av bryggrupperna oför-• : 25 grenad alkyl, förgrenad alkyl, en cyklisk grupp, en aro-matisk grupp, en heterocyklisk grupp, en olefinisk grupp och blandningar av dessa; X är OH; a, b och d är heltal med följande inbördes förhäl- 30 landen: a:b är 0-100, b:d är 0,01-100, a:d är 0-100, summan a + b + d är tillräckligt stor för uppnäende av en molekylvikt av ätminstone 1000, och d:(a + b) är 20:1 -1:100, m är 0-16; och n är 1-16; med villkor att dä m är 0, är R' en bryggrupp, som är oförgrenad alkyl eller en 35 cyklisk, olefinisk eller aromatisk grupp eller en bland- 36 87082 ning av dessa, och vidare med villkor, att summan m + n är 1-20, kännetecknat därav, att A. en polymer med en molekylvikt av mlnst 500 och innehällande fria (= i en öppen ställning belägna) funk- 5 tionella amidgrupper och vllken motsvarar strukturformeln: H r] H R I I I I — c—c---c— c — I I H H 10 L 0=?JaL 0=cJb °~ NH„ M+ 2 väri R, M, a och b har samma betydelse som ovan; omsätts i ett allmänt lösningsmedel vid en temperatur av ätminstone 15 100 °C med B. ett kemiskt reagens med strukturen: R HN-f· R'-H-S0,M)

20 I " Π i vilken formel R, R’, M, X, m och n har samma betydelse som ovan, och i reaktionen är molförhällandet mellan det 25 kemiska reagenset och de fria amidgrupperna ca 5:1 - 1:100 och amidkvävegruppen bringas att reagera en tillräckligt läng tid för uppnäende av en minst 25-%:ig konversion av det kemiska reagenset tili en vattenlöslig sulfonerad polymer, och därefter tillvaratas den vattenlösliga sulfone-30 rade polymeren.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att R i varje enskilt fall är väte eller en metyl- el-ler etylgrupp;

35 Mi varje enskilt fall är väte, natrium, kalium. 37 8 7 O S 2 tertiär amin eller ammonium och de enskilda jonerna M kan vara olika; R' innehäller ätminstone 2 kolatomer och är rak, cyklisk eller aromatisk eller en blandning av dessa;

5 X är OH; m är 0-4; n är 1-4; och molekylvikten av den vattenlösliga sulfonerade polymeren är ca 2000 - 20 000 000. 10 3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat därav, att nämnda allmänna lös-ningsmedel är vatten, dimetylformamid, dimetylsulfoxid eller en blandning av dessa.

4. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, 15 kännetecknat därav, att nämnda lösningsmedel är vatten eller i en kontinuerlig oljefas emulgerat vatten, sä att den vattenlösliga sulfonerade polymeren fäs tillvaratagen antingen som en vatten i olja -emulsion eller vattenlösning. 20 5. Förfarande för syntetisering av vattenlösliga sulfonerade polymerer, som motsvarar formeln R R R I I I --CH~- C---CHr--C---CH--C--

25. I 2 I 2 I l ““fja l °=CJb [ 0=<2Jd o NH„ NH + 2 l M+ (R')-(OH) I + m (SOoM+) J n 30 väri R i varje enskilt fall är väte eller en lägre al-kylgrupp innehällande 1-4 kolatomer; Mi varje enskilt fall är väte, alkalimetall, ter-35 tiär amin eller en ammoniumjon; 38 87082 R' är en polyvalent kolvätebryggrupp, som innehäl-ler 1-8 kolatomer och kan vara en rak eller förgrenad mät-tad eller cyklisk grupp; X är OH; 5 m är 0-6; n är 1-4; och a, b och d är heitai med följande inbördes förhäl-landen: a:b är 0-100, a:d är 0-100, b:d är 0,01-100 och d:(a + b) är ca 5:1 - 1:25, och förekomsten av enheterna 10 a, b och d är slumpartat, och summan a + b + d är sadan att en molekylvikt av ätminstone 1000 uppnäs, känne-t e c k n a t därav, att A. en polymer som innehäller fria funktionella amidgrupper och motsvarar strukturformeln: 15 R1 Γ R I I --CH=-C---CH^-Ο Ι I o=c o=c , L I -J a L |J b

20 O" NH, M+ 2 väri R, M, a och b har samma betydelse som ovan och summan a + b är sädan, att en molekylvikt av ätminstone 500 uppnäs, omsätts i ett vattenlösningsmedel med

25 B. ett kemiskt reagens med strukturen: H0N 4 R' -)—f S0-.M) — i in ’ ; ' X m 30 väri R', M, X, m och n har samma betydelse som ovan; under följande reaktionsförhällanden: I. reaktionstemperatur minst 100 °C, II. reaktionstid minst 1/4 timme, III. molförhällandet mellan det kerniska reagenset och ..· 35 polymeren ca 2:1 - 1:50 och I! 39 8 7 0 8 2 IV. trycket är mellan atmosfärtryck och ett tryck som är ca 35 gänger atmosfärtryck; varvid nämnda sulfonerade polymerer bildas, och dessa tillvaratas därefter.

6. Förfarande enligt patentkravet 5, k ä n n e -5 tecknat därav, att R i varje onskllt fall är väte eller en metylgrupp; M i varje enskilt fall är väte, natrium, kalium eller ammonium och de enskilda jonerna M kan vara olika; R' är en rak alkylenbryggrupp, som innehäller 2-4 10 kolatomer; X är OH; och a, b och d är heltal med följande inbördes förhäl-landen: a:b är 0-50, a:d är 0-50, b:d är 0,01-10, d:(a + b) är ca 4:1 - 1:20, och summan a + b + d är sädan, 15 att molekylvikten av den sulfonerade polymeren är 2000 -20 000 000; och att i förfarandet omsätts A. en polymer med strukturen: R1 Γ R1 I I 20 --CH=—C---CH=-Ο Ι 2 I 0=c 0= c L I a t b °+ NH -- M * 25 väri R, M, a och b har samma betydelse som ovan och sum-man a + b är sädan att polymerens molekylvikt är ät-minstone 2000, i ett allmänt, vattenhaltigt lösningsmedel ’ . och vid en temperatur av minst 110 °C ätminstone 1/2 timme med

30 B. ett kemiskt reagens med strukturen: H2N 4 R' 4—f S03M)n X : m .. 35 i vilken formel Rlf M och X är som ovan definierats, m är 40 8 7 0 8 2 0-3, n är 1-3 och summan m + n är 1-4; och molförhällandet av det kemiska reagenset tili polymeren är ca 1:1 - 1:10 och reaktionstrycket är minst 1,25 atm, och därefter till-varatas nämnda sulfonerade polymer. 5 7. Förfarande enligt patentkravet 5 eller 6, kännetecknat därav, att lösningsmedlet är en vatten i oija -emulsion.

8. Förfarande för framställning av en sulfonerad polymer, vilken polymer motsvarar formeln 10 R R R I I I —-CHr- C---CH^-C---CHz--C- —

2 I 2 I 2 I 15 0=C 0=C b 0=C d l ,Ja L ,Jb L ,-ia

0 NH2 nh M+ (R'i-(OH) I + (S0oM+) j n 20 väri R i varje enskilt fall är väte eller en metyl- eller etylgrupp; Mi varje enskilt fall är väte, natrium, kalium, 25 tertiär amin eller en ammoniumjon och de enskilda jonerna M kan vara olika; R' är en rak alkylenbryggrupp som innehäller 1-4 kolatomer; m är 0-3; och n är 1-3, varvid summan m + n är 1-4; och 30 a, b och d är heltal med följande inbördes förhäl- landen: a:b är 0-50, a:d är 0-50, b:d är 0,1-20, d:(a + b) är 5:1 - 1:10 och summan a + b + d är tillräckligt stor för uppnäende av en molekylvikt av 2000, kännetecknat därav, att

35 A. ett kemiskt reagens, som motsvarar formeln 41 o 7 Γ' Λ ^ /(ΟΗ)λ Η2Ν-4- R’<f^ )η väri R’, M, m och n har samma betydelse som ovan; omsättir 5 i en tryckreaktor i ett vattenlösningsmedel och vid er temperatur av minst 110 °C ätminstone 1/2 timme med B. en vattenlöslig vinylpolymei" som innehäller fr ia amidgrupper och motsvarar formeln: 10. i' —-CH^-C---CHt-C— i I o=c o=c , L j —· a. *— jJ b 0; mh2

15 M väri R, M, a och b har samma betydelse som ovan; och mol- förhällandet mellan det kemiska reagenset och de fria amidgrupperna i reaktionen är ca 1:1 - 1:5; och den sul- fonerade polymeren tillvaratas därefter.

9. Sulfonerad polymer som motsvarar formeln: R1 Γ R1 R II! --CH--C---CH ~-C-|-CHr-C--

25 I ^ Ij I l °=cj a L o=cjbL N|HJd ch9 l M+ CH7 f i +

30 S03M+ kännetecknad därav, att den framställs i en tryckreaktor genom att omsätta en prekursorpolymer, som motsvarar formeln: 42 87082 rI Γ r I I --CH«- C---CH~- C--

2 I

5 L 0=9ja L 0=(jjb 0" NH2 M+ med taurin:

10 H2N-CH2CH2-S03M i ett vattenhaltigt reaktionslösningsmedel vid en tempera-tur av minst 100 °C, varvid reaktionstiden är ätminstone 1/4 timme och molförhällandet mellan prekursorpolymeren och taurinet är ca 20:1 - 1:2, och att 15 R i varje enskilt fall är väte eller en metylgrupp; M i varje enskilt fall är väte, en alkalimetall, tertiär amin eller en anunoniumjon och de enskilda jonerna M kan vara olika; och a, b och d är heltal med följande inbördes förhäl-20 landen: a:b är 0-100, a:d är 0-100, b:d är 0,01-100, d:(a + b) är ca 10:1 - 1:100 och summan a + b + d är sä-dan att den sulfonerade polymerens molekylvikt är ät-minstone 1000.

10. Sulfonerad polymer enligt patentkravet 9, 25 kännetecknad därav, att den framställs i ett vattenhaltigt reaktionslösningsmedel vid en temperatur av minst 120 °C, varvid reaktionstiden är ätminstone 1 timme och förhällandet mellan prekursorpolymeren och taurinet är 10:1-1:1 och att 30 R är väte; M är väte, natrium, kalium eller en ammoniumjon och de enskilda jonerna M kan vara olika; och polymerens molekylvikt är ca 2000 - 20 000 000.

31. Sulfonerad polymer som motsvarar strukturfor- 33 me1n: 43 87082 --CH ή-CH--CH~-CH----CH-,-CH-- I I I o=c o=c . o-c , ,Ja L Jb L , -Id Ö~ NH NH

5 I M+ CH I 2 CHOIi CH., I * S03M+ 10. väri M i varje enskilt fall är väte, natrium eller en ammoniumjon; ooh a, b och d är sädana heltal att summan a + b + d är 15 tillräckligt stor för uppnäende av en molekylvikt av ät-minstone 1000, a:d är 0-100, b:d är 0,01-100, a:b är 0-100 och d:(a + b) är ca 5:1 - 1:50.

12. Sulfonerad polymer som motsvarar formeln: - CH,-ChI-TcH^-CH~|-[cH2-CH

20. I I I °=c _ 0=c b 0-<T - cl L L Jb L | 0" N NH t I M+ H2 CH2 CHOH

2 L) j S0]M+ kännetecknad därav, att M, a, b och d har be-tydelserna enligt patentkravet 11.

13. Sulfonerad polymer som motsvarar strukturfor- 30 meln: r- η r -i Γ η R R R III --CH--C---CH3 C---CH r— C--

2 I 2 I 2 I L 0=fJaL 0=^Jb L : ’· o" ΝΠ N-R .···. 35 A | M+ (R'4-Xm I _ + (SO,M+) .* j n 44 87082 kännetecknad därav, att R i varje enskilt fall är väte eller en metylgrupp; M i varje enskilt fall är väte, natrium, kalium eller en ammoniumjon och de enskilda jonerna M kan vara 5 oiikä; R' är en polyvalent kolvätebryggrupp, som innehäl-ler 1-6 kolatomer och kan vara en rak eller förgrenad mät-tad, cyklisk eller olefinisk grupp eller en blandning av dessa;

10 X är OH; a, b och d är heltal, vilkas summa är sädan, att den sulfonerade polymeren har en molekylvikt av ätminstone 2000, och som har följande inbördes förhällanden: a:b är 0-100, a:d är 0-100, b:d är 0,01-100 och d:(a + b) är ca 15 10:1 - 1:100; och m är 0-6 och n är 1-6, varvid summan m + n är 1-8,

14. Sulfonerad polymer som motsvarar strukturfor- meln: R R R

20 III -iCH2-^--^CH2-fd o=c o=c o=c l I I o nh2 nh o so3m+ kännetecknad därav, att ... R i varje enskilt fall är väte eller en metylgrupp;

30 Mi varje enskilt fall är väte, natrium, kalium eller en ammoniumjon och de enskilda jonerna M kan vara olika; och a, b och d är samma som i patentkravet 13.