RU2781155C1 - Лактат N,N-диаллилакриламида и способ его получения - Google Patents
Лактат N,N-диаллилакриламида и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2781155C1 RU2781155C1 RU2021118252A RU2021118252A RU2781155C1 RU 2781155 C1 RU2781155 C1 RU 2781155C1 RU 2021118252 A RU2021118252 A RU 2021118252A RU 2021118252 A RU2021118252 A RU 2021118252A RU 2781155 C1 RU2781155 C1 RU 2781155C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lactate
- diallylacrylamide
- daa
- mol
- monomer
- Prior art date
Links
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 22
- BLYOHBPLFYXHQA-UHFFFAOYSA-N N,N-bis(prop-2-enyl)prop-2-enamide Chemical compound C=CCN(CC=C)C(=O)C=C BLYOHBPLFYXHQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 claims description 9
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 claims 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 abstract description 17
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N Phosphorus pentoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 10
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 9
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 9
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N Ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N benzohydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- -1 Poly( Diallyl dimethylammonium Chemical compound 0.000 description 5
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- PYGSKMBEVAICCR-UHFFFAOYSA-N hexa-1,5-diene Chemical group C=CCCC=C PYGSKMBEVAICCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- DYUWTXWIYMHBQS-UHFFFAOYSA-N N-prop-2-enylprop-2-en-1-amine Chemical class C=CCNCC=C DYUWTXWIYMHBQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001261 hydroxy acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 1
- LUOPFCDZQGKIDO-UHFFFAOYSA-N 2-(hydroxymethyl)prop-2-enamide Chemical compound NC(=O)C(=C)CO LUOPFCDZQGKIDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSDWBNJEKMUWAV-UHFFFAOYSA-N Allyl chloride Chemical compound ClCC=C OSDWBNJEKMUWAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000006683 Mannich reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000001460 carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 1
- 230000001112 coagulant Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drugs Drugs 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к лактату N,N-диаллилакриламида указанной ниже формулы, который может найти применение в качестве ионогенного мономера для синтеза водорастворимых полиэлектролитов. 1 ил., 1 табл., 6 пр.
Description
Изобретение относится к ионогенным мономерам для синтеза водорастворимых полиэлектролитов.
Известны мономерные системы производных диаллиламина и четвертичных аммониевых оснований диаллильной природы, полученные на основе хлористого аллила и производных диаллиламина
[1. Мацоян С.Г., Погосян Г.М., Джагамян А.О., Мушегян А.А. Исследование в области циклической полимеризации и сополимеризации. 13. Изучение циклической полимеризации N-замещенных диаллиламинов.// Высокомолекул. соединения. 1963. Т.5. №6. С. 854-860.
2. Hoover M.F. Cationic Quarternery Polyelectrolytes-A Literature Review. // J. Macromol. Sci.-Chem., 1970. A4(6). P 1293-1300.
3. Lancaster L.E., Bassei L., Panzer H.P. The Structure of Poly( Diallyl dimethylammonium) Chloride by 13C-NMR spectroscopy. // J. Polym. Sci. 1976. V.14. P.549-554.
4. Johns S.R., Willing R.L., Middleton S., Ong A.K. Cyclopoplymerization. VII. The 13C-NMR Spectra of Cyclopolymers obtained from N,N-Diallylamines. // J. Macromol. Sci.-Chem., A, 1976. V.10. №5. P.875-891], на основе которых были получены полиэлектролиты с невысокими значениями молекулярных масс.
В качестве наиболее близкого аналога принята работа «Синтез N-замещенного акриламида на основе натуральной кислоты» [Khazratkulova S.M., Gulomova I.B. Synthesis of N - sabstuted acrilamides on the base natural oxiacids. //Austrian Journal of Technical and Natural Sciences., 2016.№3-4. Р.120-123], из которой известен акриламидо N-метилен молочной кислоты (АА-N-ММК) (C7H11NO4) и способ получения N-замещенного акриламида, синтезированный реакцией Манниха взаимодействием 7.1г (0.1 моль) акриламида, 3 г (0.1 моль) формалина, 9г (0.1 моль) молочной кислоты и 0.03г (0.002моль) гидрохинона. На первой стадий образуется метилолакриламид, который далее взаимодействует с природной оксикислотой и в результате выделения воды образуются соответствующие N-замещенные акриламиды оксикислот.
Недостатком получения мономера являются двухстадийность процесса, использование связующего вещества, присутствие побочных соединении и низкий выход мономера.
Задачей изобретения является синтез мономера диаллильной природы, которые способны вступать в реакции радикальной полимеризации для получения новых полиэлектролитов с регулируемым гидрофильно-гидрофобным балансом, а также упрощение способа.
Поставленная задача решается получением нового мономера формулы (C12H19NO4):
имеющего элементный состав.
Элементный состав лактат N,N-диаллилакриламида (ЛДАА) в таблице 1.
Таблица 1
| мономер | формула | Элементный анализ | |||||
| Теоретический состав,% | Практический состав,% | ||||||
| С,% | Н,% | N,% | С,% | Н,% | N,% | ||
| ЛДАА | C12H19NO4 | 64.00 | 8.44 | 6.22 | 70.06 | 8.89 | 7.26 |
Структура синтезированного мономера - лактат-N,N-диаллилакриламида - подтверждена ИК-спектроскопией, которая показана на чертеже.
Сущность способа заключается в том, что N,N-диаллилакриламид (ДАА) и 80%-ный раствор молочной кислоты помещают в колбу, температуру синтеза доводят до 60-75°С. Синтез проводят при данной температуре в течение часа, что приводит к получению протонированной формы соли лактат N,N-диаллилакриламида (ЛДАА). После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. Лактат N,N-диаллилакриламида отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса.
Пример 1. В двухгорловую колбу, снабженную мешалкой, термометром, вносят 1.51г (1 моль) ДАА (диаллилакриламид) в 1 М растворе молочной кислоты (80%-ный раствор) и 0.03г (0.002моль) гидрохинона. Реакционную массу медленно подогревают до 60°С, выдерживают в течение часа. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. Соль молочной кислоты, лактат ДАА, в виде смолы осаждают в ацетоне, отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. Лактат ДАА - мономер светло-желтого цвета. Мономер плавится при 176±2°С, (Тпл ДАА 135±2°С С). Выход мономера 95%.
Пример 2. В двухгорловую колбу, снабженную мешалкой, термометром, вносят 1.51г (1 моль) ДАА (диаллилакриламид) в 2 М растворе молочной кислоты (80%-ный раствор) и 0.03г (0.002моль) гидрохинона. Реакционную массу медленно подогревают до 60°С, выдерживают течение одного часа. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. Соль молочной кислоты, лактат ДАА, в виде смолы осаждают в ацетоне, отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. Лактат ДАА - мономер светло-желтого цвета. Мономер плавится при 176±2°С, (Тпл ДАА 135±2°С С). Выход мономера 96%.
Пример 3. В двухгорловую колбу, снабженную мешалкой, термометром, вносят 1.51г (1 моль) ДАА (диаллилакриламид) в 2 М растворе молочной кислоты (80%-ный раствор) и 0.03г (0.002моль) гидрохинона. Реакционную массу медленно подогревают до 75°С, выдерживают в течение часа. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. Соль молочной кислоты, лактат ДАА, в виде смолы осаждают в ацетоне, отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. Лактат ДАА - мономер светло-желтого цвета. Мономер плавится при 176±2°С, (Тпл ДАА 135±2°С С). Выход мономера 96%.
Ниже приводимыми примерами подтверждаем возможность получения водорастворимого полиэлектролита из Полилактат N,N-диаллилакриламида (ПЛДАА) путем реакции радикальной полимеризации в присутствии персульфата аммония в качестве радикального инициатора.
Пример 1. В одногорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником, помещают 2.25г (0.1моль) ЛДАА, 10 мл бидистиллированной воды и 5.0×10-3 моль/л (0.00114 г) персульфата аммония (ПСА). Реакционную смесь нагревали при температуре 80°С в течение 8 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями, отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. Полилактат N,N - ДАА - полимер бежевого цвета с разложением при 406.6±2°С. Выход полимера 65%, ηприв.=0.22 дл/г (0.5 N растворе NaCl).
Пример 2. В одногорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником, помещают 4.5 г (0.2 моль) лактат N,N- ДАА, 30 мл бидистиллированной воды и 1.0×10-2 моль/л (0.00228 г) персульфата аммония (ПСА). Реакционную смесь нагревали при температуре 60°С в течение 5 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. ПЛДАА отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. Полилактат N,N - ДАА - полимер бежевого цвета с разложением при 406.6±2°С. Выход полимера 75%, ηприв.=0.28 дл/г (0.5 N растворе NaCl).
Пример 3. В одногорлую колбу снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником помещают 4.5г (0.2 моль) ЛДАА, 30 мл бидистиллированной воды и 1.0×10-2 моль/л(0.00228 г) персульфата аммония (ПСА). Реакционную смесь нагревали при температуре 80°С в течение 3 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. ПЛДАА отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. Полилактат N,N - ДАА - полимер бежевого цвета с разложением при 406.6±2°С. Выход полимера 85%, ηприв.=0.45 дл/г (0.5 N растворе NaCl).
Технический результат изобретения заключается в синтезе мономера диаллильной природы, который обладает высокой активностью в реакциях радикальной полимеризации, для получения новых полиэлектролитов с регулируемым гидрофильно-гидрофобным балансом, используемых в качестве флокулянтов, коагулянтов, структураторов почв, пролонгаторов лекарственных средств и упрощении способа, за счет снижения температуры реакции, уменьшения времени синтеза, применения в качестве исходных реагентов менее вредных веществ.
Claims (2)
- Лактат N,N-диаллилакриламида для синтеза водорастворимых полимеров следующей формулы:
- .
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2781155C1 true RU2781155C1 (ru) | 2022-10-06 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2529028C1 (ru) * | 2013-07-30 | 2014-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | N, n-диаллиллейцин |
| RU2533835C1 (ru) * | 2013-07-30 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | N, n-диаллилвалин |
| RU2680142C1 (ru) * | 2018-02-01 | 2019-02-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Поли-n,n-диаллилакриламид |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2529028C1 (ru) * | 2013-07-30 | 2014-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | N, n-диаллиллейцин |
| RU2533835C1 (ru) * | 2013-07-30 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | N, n-диаллилвалин |
| RU2680142C1 (ru) * | 2018-02-01 | 2019-02-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Поли-n,n-диаллилакриламид |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| И.Б. ГУЛОМОВА и др. Мономеры и полимеры на основе природных оксикислот и акриламида, UNIVERSUM: ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ, раздел ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, 2017, 2(32), стр. 1-3. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR890002931B1 (ko) | 모노알린아민 폴리머 제조방법 | |
| US6541599B1 (en) | Process for manufacture of soluble highly branched polyamides, and at least partially aliphatic highly branched polyamides obtained therefrom | |
| EP2271683B1 (en) | Polymer-dendrimer hybrids | |
| EP0142962A2 (en) | Process for producing poly (allylamine) derivatives | |
| US8710154B2 (en) | Non-aqueous solution process for the preparation of cross-linked polymers | |
| RU2781155C1 (ru) | Лактат N,N-диаллилакриламида и способ его получения | |
| JP7144064B2 (ja) | 分岐ポリマー | |
| KR100227046B1 (ko) | 비가교결합된 다분지 중합체 | |
| CN112961278A (zh) | 一种功能化乙烯基吡咯烷酮共聚物及其制备方法 | |
| RU2439086C1 (ru) | Поли-n, n-диаллиламиноэтановая кислота | |
| CN110092849B (zh) | 一种阳离子链转移剂及其应用 | |
| US20200181335A1 (en) | Polymers | |
| CN107987032B (zh) | 一种含酚羟基氨基酸-n-硫代羧酸酐单体及其合成和聚合方法 | |
| RU2781156C1 (ru) | Способ получения N,N-диаллилглутаминовой кислоты | |
| Van de Velde et al. | The synthesis of polyamine networks using cationic living poly (1‐tert‐butylaziridine) | |
| EP2147042A1 (en) | Dendritic molecules | |
| RU2348655C1 (ru) | Способ получения полиметилметакрилата | |
| Denizligil et al. | Functional polyamides: 1. New polymeric azo initiators from formaldehyde and azo-dinitriles | |
| RU2476450C2 (ru) | Поли-n,n-диаллиласпарагиновая кислота | |
| RU2772216C1 (ru) | Поли-N,N- диаллилглутаминовая кислота | |
| CN113621114B (zh) | 一种两亲性嵌段共聚物蠕虫状胶束及其制备方法和应用 | |
| RU2372333C1 (ru) | Способ получения поли-n,n-диметил-3,4-диметиленпирролидиний хлорида | |
| US4569979A (en) | Process for producing a polymer of an inorganic acid salt of monoallylamine | |
| Tirelli et al. | Variations in the diallyldimethylammonium chloride (DADMAC) polymers architectures: PEG/DADMAC blocks and partially quaternarized polymers | |
| RU2680142C1 (ru) | Поли-n,n-диаллилакриламид |