RU2566503C1 - Способ нитрозирования сульфатного лигнина - Google Patents
Способ нитрозирования сульфатного лигнина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2566503C1 RU2566503C1 RU2014116214/04A RU2014116214A RU2566503C1 RU 2566503 C1 RU2566503 C1 RU 2566503C1 RU 2014116214/04 A RU2014116214/04 A RU 2014116214/04A RU 2014116214 A RU2014116214 A RU 2014116214A RU 2566503 C1 RU2566503 C1 RU 2566503C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lignin
- reaction
- nitrosation
- conditions
- optical density
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу нитрозирования сульфатного лигнина путем смешения нитрита натрия и сульфатного лигнина и последующей выдержки реакционной смеси. При этом реакционную смесь подкисляют и нитрозирование проводится в водно-диоксановом растворе. Способ позволяет проводить реакцию в гомогенных условиях и повысить эффективность процесса. 1 табл., 9 пр.
Description
Изобретение относится к способам модификации лигнина и касается нитрозирования сульфатного лигнина.
Реакция нитрозирования относится к реакциям электрофильного замещения атомов водорода бензольного ядра на нитрозогруппу.
Она является широко применяемой в органическом синтезе и в аналитической химии. Электрофильным реагентом при нитрозировании является катион нитрозония, который образуется из азотистой кислоты. Так как азотистая кислота является неустойчивым соединением, то ее генерируют из устойчивых солей прямо в реакционной смеси путем подкисления. То есть нитрозирование проводится в кислой среде.
Благодаря высокой химической активности, мягким условиям проведения реакций с помощью азотистой кислоты и ее производных получают различные классы соединений [Химия нитро- и нитрозогрупп. Том 2. 1973. - М.: Мир. - 300 с.; Химия нитро- и нитрозогрупп. Том 1. 1972. - М: Мир. - 536 с.; Общая органическая химия. - М.: Химия, 1982. - 736 с.].
Каталитические свойства азотистой кислоты ускоряют проведение некоторых органических реакций [Беляев Е.Ю., Гидаспов Б.В. Ароматические нитрозосоединения. - Л.: Химия, 1988. - 176 с.; Ингольд К. Теоретические основы органической химии. - М.: Мир, 1973. - 1056 с.].
В качестве аналитического реагента азотистая кислота используется для определения огромного числа органических соединений [Коренман И.М. Фотометрический анализ. Методы определения органических соединений. - М.: Химия. - 1975. - 360 с.].
В химии древесины азотистая кислота и нитриты также нашли разнообразное применение. Известны предложения использовать нитритные обработки в схемах отбелки целлюлозы [Гоготов А.Ф. Нитритные обработки небеленых целлюлоз с последующей кислородно-щелочной делигнификацией // Химия растительного сырья. - 1999. - №1. - С 89-97.], модификации лигносульфоновых кислот с целью получения комплексонатов с катионами биогенных металлов [Khabarov Yu.G., Koshutina N.N. Complex formation by the modified lignosulfonic acids with cations of various metals. Sixth European Workshop on Lignocellulosics and Pulp."Advanced in Lignocellulosics Chemistry Towards High Quality processes and products". - September 3 - September 6, 2000. France. Bordeaux, p.391-393.; Пат. РФ 2165936. Способ получения щелочерастворимого хелата железа / Ю.Г. Хабаров, Н.Н. Кошутина, А.Е. Шергин // Открытия. Изобретения. -2001. - №12. - С.429.; Патент США 5169931. Nitrite-oxidized lignosulfonates and method of making the same and use of these as dispersants / Sears K.D., Byrd G.J.; Гоготов А.Ф. Нитриты в процессах модификации, переработки и исследования лигнина и лигноцеллюлозных материалов // Химия в интересах устойчив, развития. - 1999. - 7, №3. - С. 223-227].
Сульфатный лигнин является одним из видов технических лигнинов. Он образуется в процессе сульфатной варки целлюлозы. В отличие от лигносульфоновых кислот сульфатный лигнин не растворяется в воде и водных растворах кислот. То есть при нитрозировании реакция будет проходить в гетерогенных условиях.
Наиболее близким заявляемому решению является способ нитрозирования сульфатного лигнина путем смешения нитрита натрия и сульфатного щелочного лигнина в щелочной среде в заданных массовых соотношениях с последующим изменением рН раствора до 3…4 и выдержки суспензии лигнина в течение 0,5…1 ч [Гоготов А.Ф. Нитрозолигнин в качестве стабилизатора целлюлозы при гипохлоритной отбелке // Химия растительного сырья. - 1999. -№4. - С.9-12]. Недостатком указанного способа является гетерогенные условия проведения реакции, снижающие эффективность нитрозирования.
Задача изобретения заключается в повышении эффективности реакции нитрозирования.
Это достигается тем, что модификация лигнина включает приготовление растворов исходных реогентов, их смешение, подкисление, выдержку и проводится в водно-диоксановой среде.
Для этого первоначально готовят раствор сульфатного лигнина в 1,4-диоксане. В полученный раствор вводят заданный объем водного раствора нитрита натрия. Полученную реакционную смесь подкисляют и выдерживают в течение заданного времени. О протекании нитрозирования судят по изменению электронных спектров. При нитрозировании сульфатного лигнина в его молекуле появляется нитрозогруппы, которые значительно изменяют характер электронных спектров поглощения. При подщелачивании раствора на спектре щелочного раствора нитрозированного лигнина в области 400…500 нм появляется дополнительная полоса поглощения, вызванная таутомерной хинон-монооксимной формой нитрозированной молекулы.
Пример 1. В микрореактор помещают 5 мл диоксана и 100 мг сульфатного лигнина, добавляют 1 мл раствора нитрита натрия концентрацией 49,6 мг/мл и 0,2 мл 10%-ного раствора азотной кислоты. Реакционную смесь выдерживают в течение 10 мин. Затем из микрореактора в мерную колбу вместимостью 25 мл отбирают 0,2 мл реакционной смеси, 10 мл 1 М раствора гидроксида натрия и после доведения объем раствора до 25 мл на фотоэлектроколориметре измеряют оптическую плотность при 440 нм. Величина оптической плотности составила 2,409 (в холостом опыте, который проводится без использования реагентов, оптическая плотность при 440 нм составила 0,736). Выделения осадка в условиях реакции не наблюдалось, т.е. реакция проходит в гомогенных условиях.
Пример 2. Способ модификации лигнина в условиях примера 1, отличающийся тем, что продолжительность реакции составила 20 мин. Величина оптической плотности составила 2,343 (в холостом опыте, который проводится без использования реагентов, оптическая плотность при 440 нм составила 0,736). Выделения осадка в условиях реакции не наблюдалось, то есть реакция проходит в гомогенных условиях.
Пример 3. Способ модификации лигнина в условиях примера 1, отличающийся тем, что продолжительность реакции составила 20 мин. Величина оптической плотности составила 2,343 (в холостом опыте, который проводится без использования реагентов, оптическая плотность при 440 нм составила 0,736). Выделения осадка в условиях реакции не наблюдалось, то есть реакция проходит в гомогенных условиях.
Пример 4. Способ модификации лигнина в условиях примера 1, отличающийся тем, что масса сульфатного лигнина составила 101,3 мг. Для создания кислой среды в реакционную смесь вместо азотной кислоты добавляли 0,2 мл 10%-ной соляной кислоты. Продолжительность реакции составила 30 мин. Величина оптической плотности составила 1,604 (в холостом опыте, который проводится без использования реагентов, оптическая плотность при 440 нм составила 0,912). Выделения осадка в условиях реакции не наблюдалось, то есть реакция проходит в гомогенных условиях.
Пример 5. Способ модификации лигнина в условиях примера 4, отличающийся тем, продолжительность реакции составила 60 мин. Величина оптической плотности составила 1,972 (в холостом опыте, который проводится без использования реагентов, оптическая плотность при 440 нм составила 0,912). Выделения осадка в условиях реакции не наблюдалось, то есть реакция проходит в гомогенных условиях.
Пример 6. Способ модификации лигнина в условиях примера 4, отличающийся тем, продолжительность реакции составила 90 мин. Величина оптической плотности составила 2,330 (в холостом опыте, который проводится без использования реагентов, оптическая плотность при 440 нм составила 0,912). Выделения осадка в условиях реакции не наблюдалось, то есть реакция проходит в гомогенных условиях.
Пример 7. Способ модификации лигнина в условиях примера 1, отличающийся тем, что масса сульфатного лигнина составила 100,7 мг. Для создания кислой среды в реакционную смесь вместо азотной кислоты добавляли 0,2 мл 10%-ной муравьиной кислоты. Продолжительность реакции составила 90 мин. Величина оптической плотности составила 1,549 (в холостом опыте, который проводится без использования реагентов, оптическая плотность при 440 нм составила 0,928). Выделения осадка в условиях реакции не наблюдалось, то есть реакция проходит в гомогенных условиях.
Пример 8. Способ модификации лигнина в условиях примера 1, отличающийся тем, что масса сульфатного лигнина составила 100,4 мг. Для создания кислой среды в реакционную смесь вместо азотной кислоты добавляли 1 мл раствора гептагидрата сульфата железа(II) концентрацией 40 мг/мл. Продолжительность реакции составила 90 мин. Величина оптической плотности составила 1,538 (в холостом опыте, который проводится без использования реагентов, оптическая плотность при 440 нм составила 1,002). Выделения осадка в условиях реакции не наблюдалось, т.е. реакция проходит в гомогенных условиях.
Пример 9. Способ модификации лигнина в условиях примера 1, отличающийся тем, что вместо диоксана использовали воду. Величина оптической плотности составила 0,854 (в холостом опыте, который проводится без использования реагентов, оптическая плотность при 440 нм составила 0,736). В условиях реакции наблюдалось выделение осадка, то есть реакция проходит в гетерогенных условиях.
Результаты экспериментов сведены в таблице.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что проведение модификации сульфатного лигнина с помощью реакции нитрозирования в водно-диоксановой среде позволяет провести реакцию в гомогенных условиях и добиться высокой эффективности процесса.
Claims (1)
- Способ нитрозирования сульфатного лигнина путем смешения нитрита натрия и сульфатного лигнина и последующей выдержки реакционной смеси, отличающийся тем, что реакционную смесь подкисляют и нитрозирование проводится в водно-диоксановом растворе.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014116214/04A RU2566503C1 (ru) | 2014-04-22 | 2014-04-22 | Способ нитрозирования сульфатного лигнина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014116214/04A RU2566503C1 (ru) | 2014-04-22 | 2014-04-22 | Способ нитрозирования сульфатного лигнина |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2566503C1 true RU2566503C1 (ru) | 2015-10-27 |
Family
ID=54362284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014116214/04A RU2566503C1 (ru) | 2014-04-22 | 2014-04-22 | Способ нитрозирования сульфатного лигнина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2566503C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2608145C1 (ru) * | 2015-11-25 | 2017-01-16 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) | Реагент для гомогенного нитрования сульфатного лигнина |
RU2753533C1 (ru) * | 2020-12-02 | 2021-08-17 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова» | Способ модификации сульфатного лигнина |
RU2794897C1 (ru) * | 2022-05-12 | 2023-04-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" | Стабилизатор коллоидного раствора серебра |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU565507A1 (ru) * | 1976-03-12 | 1980-01-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Химии Древесины Ан Латвийской Сср | Способ получени модифицированного лигнина |
US7691982B2 (en) * | 2004-09-24 | 2010-04-06 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Dispersant using kraft lignin and novel lignin derivative |
-
2014
- 2014-04-22 RU RU2014116214/04A patent/RU2566503C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU565507A1 (ru) * | 1976-03-12 | 1980-01-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Химии Древесины Ан Латвийской Сср | Способ получени модифицированного лигнина |
US7691982B2 (en) * | 2004-09-24 | 2010-04-06 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Dispersant using kraft lignin and novel lignin derivative |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
А.Ф. ГОГОТОВ, Нитрозолигнин в качестве стабилизатора целлюлозы при гипохлоритной отбелке, Химия растительного сырья, 1999, с.9-12. Л.В. КАНИЦКАЯ И ДР., Количественная спектроскопия ЯМР 13С. Химическая структура сульфатного и нитрозированных лигнинов, Химия растительного сырья, 2011, N2, с.71-76 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2608145C1 (ru) * | 2015-11-25 | 2017-01-16 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) | Реагент для гомогенного нитрования сульфатного лигнина |
RU2753533C1 (ru) * | 2020-12-02 | 2021-08-17 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова» | Способ модификации сульфатного лигнина |
RU2794897C1 (ru) * | 2022-05-12 | 2023-04-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" | Стабилизатор коллоидного раствора серебра |
RU2819669C1 (ru) * | 2023-07-28 | 2024-05-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова" | Способ нитрозирования сульфатного лигнина |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Afonso et al. | History repeats itself again: Will the mistakes of the past for ILs be repeated for DESs? From being considered ionic liquids to becoming their alternative: The unbalanced turn of deep eutectic solvents | |
RU2566503C1 (ru) | Способ нитрозирования сульфатного лигнина | |
CN110372632B (zh) | 一种快速识别次氯酸根离子的荧光探针分子及其制备方法和应用 | |
EP2632957A1 (en) | Process for the derivatization of cellulose | |
Grenda et al. | Cationization of Eucalyptus wood waste pulps with diverse lignin contents for potential application in colored wastewater treatment | |
RU2819669C1 (ru) | Способ нитрозирования сульфатного лигнина | |
BR112015030202B1 (pt) | Composição e método para alvejamento de polpa e uso da mesma | |
Zhou et al. | Formation and cytotoxicity of a new disinfection by-product (DBP) phenazine by chloramination of water containing diphenylamine | |
CN108658795B (zh) | 离子液体及使用该离子液体来溶解纤维素的方法 | |
Cao et al. | A new fluorescence method for determination of ammonium nitrogen in aquatic environment using derivatization with benzyl chloride | |
RU2773160C1 (ru) | Способ получения целлюлозы | |
RU2203995C1 (ru) | Способ получения микрокристаллической целлюлозы | |
CN109320438B (zh) | 一种检测氰化物的荧光探针及其合成方法和用途 | |
RU2346055C2 (ru) | Способ получения глюкозы из целлюлозосодержащих отходов | |
RU2446201C1 (ru) | Способ карбоксиметилирования торфа | |
RU2422462C1 (ru) | Способ получения целлюлозного материала, содержащего гуанилгидразонную группу | |
RU2524343C1 (ru) | Способ модификации лигнина | |
RU2556933C1 (ru) | Способ карбоксиметилирования лигноуглеводных материалов | |
RU2387668C1 (ru) | Способ получения сшитого карбоксиметилированного лигноуглеводного материала | |
RU2739026C1 (ru) | Способ получения деметилированных лигносульфонатов | |
RU2131884C1 (ru) | Способ карбоксиметилирования лигноуглеводных материалов | |
RU2363702C2 (ru) | Способ получения нитрозопроизводных лигносульфонатов | |
CN101607920B (zh) | 基准试剂乙二胺四乙酸二钠的制备方法 | |
RU2767004C1 (ru) | Способ получения целлюлозы | |
RU2364603C1 (ru) | Способ получения гуанидилгидразона целлюлозы |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170423 |