RU2282635C1 - Способ получения сложного эфира целлюлозы с аминоуксусной кислотой - Google Patents
Способ получения сложного эфира целлюлозы с аминоуксусной кислотой Download PDFInfo
- Publication number
- RU2282635C1 RU2282635C1 RU2005123439/04A RU2005123439A RU2282635C1 RU 2282635 C1 RU2282635 C1 RU 2282635C1 RU 2005123439/04 A RU2005123439/04 A RU 2005123439/04A RU 2005123439 A RU2005123439 A RU 2005123439A RU 2282635 C1 RU2282635 C1 RU 2282635C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acid
- aminoacetic acid
- cellulose ester
- thionyl chloride
- wood
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химической технологии, а именно к способам получения сложных эфиров целлюлозы, и может быть использовано в производстве пластических масс, пленок и лаков, биологически активных веществ пролонгированного действия, а также для крашения целлюлозных материалов. Способ получения сложного эфира целлюлозы с аминоуксусной кислотой осуществляют обработкой древесины ацилирующей смесью, включающей трифторуксусную кислоту и тионилхлорид, с выделением целевого продукта с использованием полярного растворителя и сушкой. Ацилирующую смесь готовят растворением аминоуксусной кислоты в количестве 0,02-0,04 моль на 1 г древесины в трифторуксусной кислоте с последующим добавлением тионилхлорида. Изобретение позволяет расширить ассортимент сложных эфиров целлюлозы. 1 табл.
Description
Изобретение относится к химической технологии, а именно к способам получения сложных эфиров целлюлозы, и может быть использовано в производстве пластических масс, пленок и лаков, биологически активных веществ пролонгированного действия, а также для крашения целлюлозных материалов.
Известен способ получения сложных эфиров целлюлозы с N-замещенными аминокислотами обработкой целлюлозы ацилирующей смесью и выделением целевого продукта с сушкой. При этом используют инклюдированную целлюлозу или алкоголят целлюлозы, в качестве исходного сырья, и ацилирующую смесь, включающую диоксан и ксилол, в качестве полярных растворителей, и хлорангидриды N-замещенных аминокислот в качестве ацилирующих агентов (Линь-Янь, В.А.Деревицкая, З.А.Роговин. Разработка методов синтеза эфиров целлюлозы с N-замещенными аминокислотами. Высокомолекулярные соединения, 1959, Т.1, №1, с.157-161).
Недостатками описанного способа являются многостадийность, применение дорогостоящих целлюлозы и хлорангидридов N-замещенных аминокислот, использование дорогостоящих растворителей и загрязнение окружающей среды.
Наиболее близким по технической сущности и достигнутому результату (прототипом) является способ получения сложного эфира целлюлозы обработкой древесины ацилирующей смесью, включающей в себя трифторуксусную кислоту и тионилхлорид, и выделением целевого продукта с использованием полярного растворителя с сушкой. При этом в ацилирующую смесь вводят карбоновую кислоту общей формулы CHnH2n+1COOH, где n=1-7, при молярном соотношении карбоновая кислота:тионилхлорид:трифторуксусная кислота, равном 0,020-0,030:0,020-0,065:0,14-0,20, а в качестве полярного растворителя используют метанол (см. патент РФ №2186784, МПК7 С 08 В 3/00, опубл. 2002).
Недостатком описанного способа является небольшой ассортимент получаемых сложных эфиров вследствие введения в ацилирующую смесь карбоновой кислоты общей формулы СНnН2n+1COOH, где n=1-7.
Предлагаемым изобретением решается задача расширения ассортимента получаемых сложных эфиров целлюлозы.
Для достижения указанного технического результата в способе получения сложного эфира целлюлозы с аминоуксусной кислотой обработкой древесины ацилирующей смесью, включающей трифторуксусную кислоту и тионилхлорид, и выделением целевого продукта с использованием полярного растворителя с сушкой, ацилирующую смесь приготавливают растворением аминоуксусной кислоты в количестве 0,02-0,04 моль на 1 г древесины в трифторуксусной кислоте с последующим добавлением тионилхлорида.
Расширение ассортимента сложных эфиров целлюлозы достигается за счет того, что ацилирующую смесь приготавливают растворением аминоуксусной кислоты в количестве 0,02-0,04 моль на 1 г древесины в трифторуксусной кислоте с последующим добавлением тионилхлорида.
Использование аминоуксусной кислоты в количестве 0,02-0,04 моль на 1 г древесины является оптимальным, так как применение аминокислоты в количестве большем, чем 0,04 моль на 1 г древесины, способствует увеличению продолжительности выделения целевого продукта, а применение аминоуксусной кислоты в количестве меньшем, чем 0,02 моль на 1 г древесины, приводит к уменьшению выхода целевого продукта и снижению качеств полученного сложного эфира целлюлозы с аминоуксусной кислотой.
Присутствие в ацилирующей смеси трифторуксусной кислоты, являющейся растворителем и катализатором реакции, обеспечивает защиту аминогруппы ее ацилированием, а присутствие тионилхлорида, реагирующего с аминоуксусной кислотой, приводит к образованию хлорангидрида аминоуксусной кислоты, который непосредственно взаимодействует с древесиной.
Предлагаемое изобретение поясняется таблицей, где показано влияние температуры, времени и полярного растворителя на свойства сложного эфира целлюлозы с аминоуксусной кислотой.
Температура, равная 40°С, и время ее проведения, равное 6 ч, являются оптимальными. Увеличение температуры и уменьшение времени нецелесообразно, так как приводит к уменьшению выхода сложного эфира целлюлозы с аминоуксусной кислотой и содержания связанного азота, а также к увеличению содержания остаточного лигнина, который загрязняет выделенный сложный эфир целлюлозы с аминоуксусной кислотой, при этом уменьшение содержание связанного азота приводит к понижению содержания биологически активного вещества - аминоуксусной кислоты в сложном эфире целлюлозы.
Оптимальным полярным растворителем для выделения целевого продукта является ацетон, обеспечивающий максимальный выход сложного эфира целлюлозы с аминоуксусной кислотой с низким содержанием лигнина. При этом дополнительная отбелка не требуется. Использование в качестве полярного растворителя воды или спирта, в частности этанола, приводит к уменьшению выхода сложного эфира целлюлозы с аминоуксусной кислотой и содержания связанного азота и требует дополнительной отбелки надуксуной кислотой.
Способ получения сложного эфира целлюлозы с аминоуксусной кислотой осуществляется следующим образом.
Обрабатывают древесину, например древесные опилки осины, фракцией 0,4-0,75 мм, предварительно обессмоленные и предгидролизованные, ацилирующей смесью и выделяют целевой продукт с использованием полярного растворителя с сушкой. Ацилирующую смесь приготавливают растворением аминоуксусной кислоты в количестве 0,02-0,04 моль на 1 г древесных опилок в трифторуксусной кислоте с последующим добавлением тионилхлорида при молярном соотношении трифторуксусная кислота:тионилхлорид, равном 0,28-,40:0,02-0,04. Обработку древесины ацилирующей смесью проводят в течение 3, 4 и 5 ч при температуре 50°С и в течение 6 ч при температуре 40°С, тогда наблюдают «чистоту поля». Выделение целевого продукта осуществляют высаживанием ацилированного лигноуглеводного комплекса в полярный растворитель, в качестве которого используют ацетон, воду или этанол, и промывают до нейтральной реакции с последующим проведением анализа на присутствие свободной аминоуксусной кислоты (реакция с нингидрином) с сушкой. При использовании в качестве полярного растворителя ацетона дополнительную отбелку не проводят. При использовании в качестве полярного растворителя этанола или воды дополнительно проводят отбелку надуксусной кислотой для выделения целевого продукта.
Выделенный сложный эфир целлюлозы с аминоуксусной кислотой характеризуется содержанием связанной аминоуксусной кислоты, которое определяют по методу Кьельдаля через содержание химически связанного азота. Анализ методом ИК-спектроскопии выделенного целевого продукта показывает смещение полосы из области 1740 см-1, соответствующей колебанию сложноэфирной группировки, в область 1620 см-1 (сказывается влияние близко расположенной аминогруппы), а также смещение полосы из области 3200 см-1, соответствующей колебанию гидроксильных группы в целлюлозе, в область 3400 см-1, соответствующей колебанию свободных аминогрупп. Это позволяет утверждать, что целевой продукт является сложным эфиром целлюлозы с аминоуксусной кислотой.
Примеры конкретного выполнения предлагаемого способа.
Пример 1. Помещают навеску воздушно-сухих предгидролизованных и обессмоленных опилок осины (фракция 0,40-0,75 мм) массой 1 г в круглодонную колбу, снабженную мешалкой, с обратным холодильником и хлоркальциевой трубкой. Приготавливают ацилирующую смесь растворением 2,04 г аминоуксусной кислоты в 21,6 мл трифторуксусной кислоты с последующим добавлением 2 мл тионилхлорида. Навеску опилок осины заливают ацилирующей смесью, помещают в термостат, нагретый до температуры 40°С, и выдерживают при постоянном перемешивании в течение 6 ч. Выделяют целевой продукт высаживанием в полярный растворитель, в частности ацетон. Осадок отфильтровывают на фильтре Шота, промывают ацетоном до нейтральной среды и отсутствия в фильтрате реакции с нингидрином, и сушат. Степень замещения 1,82. Найдено: 9,6% связанного азота, 2,7% остаточного лигнина.
Анализ методом ИК-спектроскопии подтверждает, что полученный продукт является сложным эфиром целлюлозы с аминоуксусной кислотой.
Пример 2 и 3 выполнены в условиях, аналогичных примеру 1, но в качестве полярного растворителя использовались вода (пример 2) и этанол (пример 3).
Примеры 4, 5, 6 проведены в условиях, аналогичных примеру 1, но при различных температуре и времени, с использованием в качестве полярного растворителя - ацетона.
Таким образом, предлагаемый способ расширяет ассортимент сложных эфиров целлюлозы и прост в исполнении.
| Таблица Влияние температуры, времени и полярного растворителя на свойства сложного эфира целлюлозы с аминоуксусной кислотой. |
||||||
| Номер примера | Температура, °С | Время синтеза, ч | Полярный растворитель | Выход* сложного эфира целлюлозы с аминоуксусной кислотой, % | Содержание связанного азота, % | Содержание остаточного лигнина, % |
| 1 | 40 | 6 | Ацетон | 177,4 | 9,60 | 2,6 |
| 2 | 40 | 6 | Вода | 91,9 | 5,89 | 22,5 |
| 3 | 40 | 6 | Этанол | 84,5 | 6,67 | 22,5 |
| 4 | 50 | 3 | Ацетон | 112,5 | 3,62 | 12,9 |
| 5 | 50 | 4 | Ацетон | 118,7 | 4,75 | 10,5 |
| 6 | 50 | 5 | Ацетон | 158,4 | 6,54 | 7,4 |
| * - выход сложного эфира целлюлозы с аминоуксусной кислотой определен относительно исходной навески древесины. | ||||||
Claims (1)
- Способ получения сложного эфира целлюлозы с аминоуксусной кислотой обработкой древесины ацилирующей смесью, включающей трифторуксусную кислоту и тионилхлорид, выделением целевого продукта с использованием полярного растворителя с сушкой, отличающийся тем, что ацилирующую смесь приготавливают растворением аминоуксусной кислоты в количестве 0,02-0,04 моль на 1 г древесины в трифторуксусной кислоте с последующим добавлением тионилхлорида.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005123439/04A RU2282635C1 (ru) | 2005-07-22 | 2005-07-22 | Способ получения сложного эфира целлюлозы с аминоуксусной кислотой |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005123439/04A RU2282635C1 (ru) | 2005-07-22 | 2005-07-22 | Способ получения сложного эфира целлюлозы с аминоуксусной кислотой |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2282635C1 true RU2282635C1 (ru) | 2006-08-27 |
Family
ID=37061284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005123439/04A RU2282635C1 (ru) | 2005-07-22 | 2005-07-22 | Способ получения сложного эфира целлюлозы с аминоуксусной кислотой |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2282635C1 (ru) |
-
2005
- 2005-07-22 RU RU2005123439/04A patent/RU2282635C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Samaranayake et al. | Cellulose derivatives with low DS. I. A novel acylation system | |
| Van de Velde et al. | Structure analysis and degree of substitution of chitin, chitosan and dibutyrylchitin by FT-IR spectroscopy and solid state 13C NMR | |
| Köhler et al. | New solvents for cellulose: dimethyl sulfoxide/ammonium fluorides | |
| Wang et al. | Synthetic chemical diversity: Solid phase synthesis of libraries of C2 symmetric inhibitors of HIV protease containing diamino diol and diamino alcohol cores | |
| RU2043346C1 (ru) | Производные таксола и водорастворимые производные таксола | |
| Becherini et al. | Levulinate amidinium protic ionic liquids (PILs) as suitable media for the dissolution and levulination of cellulose | |
| Ma et al. | Synthesis and properties of photosensitive chitosan derivatives (1) | |
| Possidonio et al. | Microwave‐assisted derivatization of cellulose in an ionic liquid: An efficient, expedient synthesis of simple and mixed carboxylic esters | |
| JP2009091542A (ja) | セルロース混合アシレートの製造方法、及び新規なセルロース混合アシレート | |
| CN107722127A (zh) | 纤维素酯的制备方法 | |
| Abdel-Naby et al. | Chemical modification of cellulose acetate by N-(phenyl amino) maleimides: Characterization and properties | |
| RU2282635C1 (ru) | Способ получения сложного эфира целлюлозы с аминоуксусной кислотой | |
| Cappelli et al. | Hyaluronan derivatives bearing variable densities of ferulic acid residues | |
| Zhang et al. | Structopendant unsaturated cellulose esters via acylation in homogeneous lithium chloride/N, N‐dimethylacetamide solutions | |
| CN113061111A (zh) | 具有光交联活性的氨基酸类化合物的制备方法 | |
| RU2374263C2 (ru) | Способ получения сложного эфира целлюлозы | |
| CN1102585C (zh) | 雷尼替丁枸橼酸铋盐的制备方法 | |
| CN116003651B (zh) | 一种内酰胺荧光物质接枝的海藻酸钠荧光衍生物及其制备方法 | |
| CN106380866A (zh) | 基于淀粉改性明胶的可食用膜/涂层的制备及其应用 | |
| RU2146263C1 (ru) | Способ получения ацетовалератов целлюлозы | |
| Orgueira et al. | Synthesis and characterization of chiral polyamides derived from glycine and (S)‐5‐amino‐4‐methoxypentanoic acid | |
| RU2285698C1 (ru) | Способ ацетилирования лигноуглеводных материалов | |
| JPS62195395A (ja) | 分子量分布の狭い低分子量セルロ−ス誘導体の製法 | |
| Akiyama et al. | Syntheses and reactions of functional polymers. XLII. Preparation and use of polymers having N‐hydroxy‐succinimide unit in the chain | |
| RU2817951C1 (ru) | Способ получения калия ацетиламиносукцината |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070723 |