RU2422462C1 - Способ получения целлюлозного материала, содержащего гуанилгидразонную группу - Google Patents
Способ получения целлюлозного материала, содержащего гуанилгидразонную группу Download PDFInfo
- Publication number
- RU2422462C1 RU2422462C1 RU2009149714/05A RU2009149714A RU2422462C1 RU 2422462 C1 RU2422462 C1 RU 2422462C1 RU 2009149714/05 A RU2009149714/05 A RU 2009149714/05A RU 2009149714 A RU2009149714 A RU 2009149714A RU 2422462 C1 RU2422462 C1 RU 2422462C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cellulose
- cellulose material
- producing
- material containing
- hours
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения материала на основе продукта окисления целлюлозы, используемого в производстве реактивных индикаторных бумаг или для концентрирования тяжелых металлов из растворов при их аналитических определениях. Целлюлозый материал обрабатывают эквивалентным количеством карбоната аминогуанидина в солянокислой среде при температуре более 50°С. Обработку производят в присутствии 3 мольных процентов диаминогуанидина гидрохлорида. В качестве целлюлозного материала используют 2,3-диальдегидцеллюлозу. Оптимальное время проведения процесса 3 часа. Затем полученный материал нейтрализуют едкой щелочью до рН реакционной среды 8-9. Способ обеспечивает получение целевого материала в безопасных условиях в водной среде из доступного сырья. Полученный целлюлозный материал обладает высокими прочностными характеристиками. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к аналитической химии, а именно способу получения материала на основе продукта окисления целлюлозы, используемого в производстве реактивных индикаторных бумаг или для концентрирования тяжелых металлов из растворов при их аналитических определениях.
Известны способы получения материалов на основе целлюлозы, содержащих в своем составе гидразонную группировку -C=N-NH-, получаемые путем взаимодействия альдегид- и 2,3-диальдегидцеллюлозы с соединениями, содержащими гидразинную группировку NH2-NH-, такие материалы описаны и широко применяются в практике. Так, например, известен способ получения продукта взаимодействия альдегидцеллюлозы с различными арил- и гетарилгидразинами, использующийся при получении различных реактивных индикаторных бумаг, которые применяются для определения широкого спектра микроэлементов [а.с. СССР №1178819, кл. D21H 3/02; а.с. СССР №592905, кл. D21H 3/02; патент РФ №2126963, МПК6 G01N 31/22].
Известен способ получения 2,3-ди-(2,4-динитрофенилгидразон) целлюлозы из диальдегидцеллюлозы и 2,4-динитрофенилгидразина в среде диметилформамида или диметилацетамида при катализе соляной кислотой. Полученный продукт используется в качестве наполнителя в рецептурах для сварки взрывом [Сюткин В.Н., Николаев А.Г., Сажин С.А., Попов В.М., Заморянский А.А. Азотсодержащие производные диальдегидцеллюлозы. 3.Химические превращения азотсодержащих производных диальдегидцеллюлозы. Химия растительного сырья, 2000, №1, с.27-35].
Известен способ получения целлюлозного материала путем взаимодействия 2,3-диальдегидцеллюлозы с 4-амино-1,2,4-триазолом в водной среде при температуре 100-160°С в течение 1-5 часов, с целью получения антимикробного, фунгицидного материала. [Сюткин В.Н., Николаев А.Г., Сажин С.А., Попов В.М., Заморянский А.А. Азотсодержащие производные диальдегидцеллюлозы. 2.Синтез производных диальдегидцеллюлозы с азотными гетероциклами. Химия растительного сырья, 2000, №1, с.5-25].
Известные способы основаны на использовании высокотоксичных, малодоступных и дорогих реагентов - арил- и гетарилгидразинов, кроме того, работа с такого рода соединениями, как правило, сопряжена с использованием в качестве реакционной среды органических растворителей или смеси органического растворителя и воды, что делает такой процесс более трудоемким и требует регенерации используемых растворителей.
Наиболее близким к заявляемому является способ получения 2,3-дигуанидилгидразона целлюлозы путем обработки 2,3-диальдегидцеллюлозы карбонатом аминогуанидина в солянокислой среде при температуре более 50°С с последующей нейтрализацией раствором едкой щелочи до рН 8-9. [Патент РФ на изобретение №2364604. Заявка 2008120778/04 23.05.2008, опубл. 20.08.2009, Бюл. №23].
Получаемый этим способом материал в виде микрокристаллического порошка или дисков может использоваться для концентрирования из растворов в аналитических целях, например из природных вод. Однако при длительном пропускании раствора наблюдается частичное растворение целлюлозного материала, сопровождающееся потерей механической прочности диска.
Технической задачей заявляемого изобретения является разработка простого способа получения целлюлозного материала, обладающего более высокими прочностными характеристиками.
Поставленная техническая задача решается путем обработки 2,3-диальдегидцеллюлозы эквивалентным количеством карбоната аминогуанидина в солянокислой среде при температуре 50°С в присутствии 3 мольных процентов диаминогуанидина гидрохлорида, с последующей нейтрализацией едкой щелочью до рН реакционной среды 8-9. Оптимальное время нагрева не менее 3 часов.
Как нами установлено, выбор диамиогуанидина гидрохлорида обеспечивает получение сшитого целлюлозного материала за счет того, что это соединение, являясь бифункциональным мономером, содержащим две гидразинные группы, способно сшивать макромолекулы 2,3-диальдегидцеллюлозы, при этом полученный полимер является нерастворимым и сохраняет механическую прочность при контакте с водными растворами. Использование трех мольных процентов диаминогуанидина гидрохлорида обеспечивает статистически оптимальную сшивку макромолекул.
Полученный целлюлозный материал отделяют от водного раствора, промывают дистиллированной водой и сушат в вакуум-эксикаторе над гранулированным едким кали.
Оптимальное время контакта 2,3-диальдегидцеллюлозы с солянокислым раствором, содержащим аминогуанидина карбонат и диаминогуанидина гидрохлорид, устанавливали, определяя степень превращения альдегидных групп путем определения содержания азота в полученном материале методом Кьельдаля (Губен-Вейль. Методы органической химии. Том 2. Методы анализа. М.: Химия. 1967). Данные о влиянии времени взаимодействия на величину содержания азота представлены на чертеже, из которого очевидно, что оптимальное время проведения процесса не менее 3 часов при температуре 50°С.
Строение полученного продукта доказано на основании данных элементного анализа и ИК-спектроскопии, данные представлены в таблице 1.
| Таблица 1 | |||
| Данные ИК-спектра (суспензия в вазелиновом масле) и элементного анализа сшитого гуанилгидразона целлюлозы | |||
| ν(OH), см-1 | ν(C=O), см-1 | ν(C=N), см-1 | Содержание азота, % |
| 3150-3300 | 1723 | 1640 | 8,7±0,2 |
Полученный материал использовался для сорбционного извлечения меди из растворов в динамическом режиме.
Для динамического концентрирования использовали диски сшитой гуанилгидразонцеллюлозы диаметром 25 мм, через которые перистальтическим насосом пропускали 100-300 мл раствора, содержащего определенное количество ионов меди, после чего определяли количество сорбированных ионов меди рентгенофлуоресцентным методом непосредственно на диске. Данные об эффективности динамического концентрирования приведены в таблице 2 на примере извлечения меди.
| Таблица 2 | |||
| Сорбционные характеристики материала на основе сшитого дигуанилгидразона целлюлозы (динамический режим) | |||
| Оптимальное значение pH | Емкость материала по иону Cu2+ до проскока, мг/г | Проба | |
| введено, мкг | найдено, мкг | ||
| 6-8 | 1,8±0,2 | 10 | 11±2 |
Поставленная техническая задача решена путем использования в качестве одного из исходных соединений содержащего гидразинную группу диаминогуанидина гидрохлорида, производимого в виде товарного продукта, что обеспечивает получение целевого материала в безопасных условиях в водной среде из доступного сырья. Из литературных источников неизвестно применение диаминогуанидина гидрохлорида в качестве сшивающего реагента, способствующего увеличению прочностных характеристик.
Пример получения сшитой дигуанилцеллюлозы
10 г 2,3-диальдегидцеллюлозы с содержанием альдегидных групп 1,4 ммоль/г в виде дисков диаметром 25 мм помещают в коническую колбу, содержащую 100 мл 0,1 М соляной кислоты, и прибавляют порциями 1,9 г (0,0139 моль) карбоната аминогуанидина так, чтобы выделение углекислого газа не было бурным. Затем в реакционную массу вводят 0,053 г (0,000422 моль) диаминогуанидина гидрохлорида. Полученную реакционную массу нагревают при температуре 50°С в течение не менее 3 часов.
Затем рН реакционной среды доводят до 8-9, прибавляя раствор 20% гидроксида калия, и нагревают полученную реакционную массу еще 3 часа при 50°С. Получают продукт, окрашенный в желто-оранжевый цвет, дающий качественную формазанную реакцию на гидразонную группу с диазотированным анилином. Данные элементного анализа и ИК-спектроскопии приведены в таблице 1.
Пример использования полученного материал для динамического концентрирования меди
Через диск диаметром 25 мм, закрепленный в держателе Millipore, перистальтическим насосом прокачивали 200 мл раствора, содержащего медь, со скоростью 4 мл/мин. Затем диск извлекали из держателя и определяли содержание сорбированной меди рентгеноспектральным методом, на основании полученных данных рассчитывали сорбционные характеристики используемого материала, представленные в таблице 2.
Claims (2)
1. Способ получения целлюлозного материала, содержащего гуанилгидразонный фрагмент, путем взаимодействия 2,3-диальдегидцеллюлозы с карбонатом аминогуанидина в солянокислой среде с добавлением 3 мол.% диаминогуанидина гидрохлорида от количества карбоната аминогуанидина, при температуре 50°С, с последующей нейтрализацией раствором едкой щелочи до рН 8-9.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что оптимальное время нагрева 3 ч при температуре 50°С.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009149714/05A RU2422462C1 (ru) | 2009-12-30 | 2009-12-30 | Способ получения целлюлозного материала, содержащего гуанилгидразонную группу |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009149714/05A RU2422462C1 (ru) | 2009-12-30 | 2009-12-30 | Способ получения целлюлозного материала, содержащего гуанилгидразонную группу |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2422462C1 true RU2422462C1 (ru) | 2011-06-27 |
Family
ID=44739149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009149714/05A RU2422462C1 (ru) | 2009-12-30 | 2009-12-30 | Способ получения целлюлозного материала, содержащего гуанилгидразонную группу |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2422462C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2472582C1 (ru) * | 2011-08-04 | 2013-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "КубГУ") | Способ получения комплексообразующего сорбента (варианты) и его применение для рентгенофлуоресцентного определения тяжелых металлов в воде |
-
2009
- 2009-12-30 RU RU2009149714/05A patent/RU2422462C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2472582C1 (ru) * | 2011-08-04 | 2013-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "КубГУ") | Способ получения комплексообразующего сорбента (варианты) и его применение для рентгенофлуоресцентного определения тяжелых металлов в воде |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ahmad et al. | Preparation and characterization of antibacterial thiosemicarbazide chitosan as efficient Cu (II) adsorbent | |
| Lima et al. | A thermodynamic investigation on chitosan–divalent cation interactions | |
| US7772382B2 (en) | Chitosan derivative and method of producing same | |
| Das et al. | A functionalized UiO-66 MOF for turn-on fluorescence sensing of superoxide in water and efficient catalysis for Knoevenagel condensation | |
| JPS63110201A (ja) | 新規なキトサン誘導体とその製法 | |
| CN104829748B (zh) | 一种水溶性壳聚糖季铵盐杀菌剂及其制备方法 | |
| RU2422462C1 (ru) | Способ получения целлюлозного материала, содержащего гуанилгидразонную группу | |
| Pestov et al. | Imidazole-containing chitosan derivative: a new synthetic approach and sorption properties | |
| Choi et al. | Fabrication of silver nanoparticles via self-regulated reduction by 1-(2-hydroxyethyl)-3-methylimidazolium tetrafluoroborate | |
| Triana-Guzmán et al. | New chitosan-imine derivatives: from green chemistry to removal of heavy metals from water | |
| JPS6036513A (ja) | 共重合体、その製造方法およびその用途 | |
| Sarkar et al. | Cellulose supported poly (amidoxime) copper complex for Click reaction | |
| Wang et al. | Preparation of fructose‐mediated (polyethylene glycol/chitosan) membrane and adsorption of heavy metal ions | |
| RU2417231C1 (ru) | Способ получения 2,3-дитиосемикарбазонцеллюлозы и ее применение для концентрирования тяжелых металлов из растворов в аналитических целях | |
| Elkholy et al. | Grafting of acryloyl cyanoacetohydrazide onto chitosan | |
| RU2364604C1 (ru) | Способ получения 2,3-дигуанидилгидразона целлюлозы | |
| Hussain et al. | A review study on green synthesis of chitosan derived schiff bases and their applications | |
| RU2364603C1 (ru) | Способ получения гуанидилгидразона целлюлозы | |
| RU2396281C2 (ru) | N-2-(2-пиридил)этилхитозан и способ его получения | |
| RU2496793C1 (ru) | Способ получения 2,3-дигидроксипропилхитозана | |
| WÜRFEL et al. | EFFICIENT HETEROGENEOUS SYNTHESIS OF POLYGALACTURONIC HYDROXAMIC ACID: A VERSATILE CHELATOR FOR METAL ION BINDING | |
| RU2478651C2 (ru) | Способ получения n,s-содержащего полимера на основе хитозана | |
| RU2165268C1 (ru) | Способ получения дезинфицирующего средства | |
| RU2564337C1 (ru) | Сорбционный материал на основе силикагеля с иммобилизованным тиосемикарбазидом | |
| RU2262557C1 (ru) | Способ получения ионообменного полиакрилонитрильного волокна (варианты) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181231 |