RU2792744C2 - Poly-lactate of n,n-diallylacrylamide - Google Patents

Poly-lactate of n,n-diallylacrylamide Download PDF

Info

Publication number
RU2792744C2
RU2792744C2 RU2021118257A RU2021118257A RU2792744C2 RU 2792744 C2 RU2792744 C2 RU 2792744C2 RU 2021118257 A RU2021118257 A RU 2021118257A RU 2021118257 A RU2021118257 A RU 2021118257A RU 2792744 C2 RU2792744 C2 RU 2792744C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lactate
diallylacrylamide
poly
molecular weight
diallyl
Prior art date
Application number
RU2021118257A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021118257A (en
Inventor
Мадина Биляловна Бегиева
Алим Владимирович Бляшев
Милана Хазритовна Бегиева
Данизат Борисовна Амшокова
Марьяна Хажмусовна Маржохова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова» (КБГУ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова» (КБГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова» (КБГУ)
Publication of RU2021118257A publication Critical patent/RU2021118257A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2792744C2 publication Critical patent/RU2792744C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to ionogenic water-soluble polyelectrolytes of diallyl nature. Poly-lactate of N,N-diallylacrylamide of the formula
Figure 00000007
,
where n=93-112, is described for use as polyelectrolyte of diallyl nature.
EFFECT: obtainment of polyelectrolytes with high molecular weight and expansion of a range of electrolyte means with high molecular weight, high complex-forming properties, adjustable acid-base and hydrophilic-hydrophobic balance.
1 cl, 1 dwg, 2 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к ионогенным водорастворимым полиэлектролитам диаллильной природы. The invention relates to ionic water-soluble polyelectrolytes of diallyl nature.

Известны полимерные системы производных диаллиламина и четвертичных аммониевых оснований диаллильной природы, полученные на основе хлористого аллила и производных диаллиламина [1-3], на основе которых были получены полиэлектролиты с невысокими значениями молекулярных масс. Known polymer systems of derivatives of diallylamine and quaternary ammonium bases of diallyl nature, obtained on the basis of allyl chloride and derivatives of diallylamine [1-3], on the basis of which polyelectrolytes with low molecular weights were obtained.

В качестве наиболее близкого аналога приняты полимеры на основе замещенных диаллиламинов [4], способные полимеризоваться лишь те замещенные диаллиламины, у которых электронно-акцепторные группы (СО, CN, SO2) заместителей непосредственно связаны с атомом азота. При удалении этих групп от атома азота на один или два углеродных атома N– замещенные диаллиламины не полимеризуются. Недостатком, являются длительность проведения реакции в атмосфере азота при 80- 130 0С в течение 16 часов, а также их низкие значения молекулярных масс.The closest analogues are polymers based on substituted diallylamines [4], which can polymerize only those substituted diallylamines in which the electron-withdrawing groups (СО, CN, SO2 ) of the substituents are directly bonded to the nitrogen atom. When these groups are removed from the nitrogen atom by one or two carbon atoms, N– substituted diallylamines do not polymerize. The disadvantage is the duration of the reaction in a nitrogen atmosphere at 80-130 0 C for 16 hours, as well as their low molecular weights.

Задачей изобретения является получение полиэлектролита диаллильной природы с высокой молекулярной массой, обладающего высокими комплексообразующими свойствами.The objective of the invention is to obtain a diallyl nature polyelectrolyte with a high molecular weight, which has high complexing properties.

Поставленная задача решается получением нового полимера реакцией радикальной полимеризации лактат N,N-диаллилакриламида (ПЛДАА). The problem is solved by obtaining a new polymer by the reaction of radical polymerization of N,N-diallylacrylamide lactate (PLDAA).

формулы: formulas:

Figure 00000001
Figure 00000001

где n= 93 - 112 ,имеющий элементный состав (табл.1)where n= 93 - 112 having elemental composition (Table 1)

Элементный состав поли-лактат N,N-диаллилакриламида (ПЛДАА). Elemental composition of N,N-diallylacrylamide polylactate (PLDAA).

Таблица 1Table 1

полимерpolymer формулаformula Элементный анализ elemental analysis Теоретический состав,%Theoretical composition,% Практический состав,%Practical composition,% С,%WITH,% Н,%N,% N,%N,% С,%WITH,% Н,%N,% N,%N,% ПЛДААPLDAA C12H19NO3 C 12 H 19 NO 3 64.0064.00 8.448.44 6.226.22 64.9664.96 9.099.09 7.267.26

Структура синтезированного полимера – поли-лактат N,N-диаллилакриламида подтверждена ИК-спектроскопией (фиг.) ИК-спектры регистрировались на спектофотометре Spekord M-82 в области 4000−400 см-1. Тонко измельченный образец полимера смешивали с порошком KBr и прессовали под большим давлением в прозрачные тонкие диски. Толщина прессуемого диска 1 мм, диаметр 12 мм, пропускание 95%. Волновые числа полос поглощения в ИК-спектре ПЛДАА в твердом состоянии соответствует валентным колебаниям алифатических С-Н групп в области 2923−2853 см-1; полоса поглощения С=О амидных групп проявляется в виде интенсивных максимумов поглощения при 1662 см-1; полоса поглощения группы –СН=СН2 смещается и фиксируется в области 1554 см-1; присутствует интенсивная полоса поглощения в области 1444− 1403 см -1 характерная для деформационных колебаний −NR3 , что согласуется с литературными данными [5].The structure of the synthesized polymer, N,N-diallylacrylamide polylactate, was confirmed by IR spectroscopy ( Fig .). A finely divided polymer sample was mixed with KBr powder and pressed under high pressure into transparent thin disks. The thickness of the pressed disk is 1 mm, the diameter is 12 mm, the transmission is 95%. The wavenumbers of the absorption bands in the IR spectrum of PLDAA in the solid state correspond to the stretching vibrations of aliphatic CH groups in the region of 2923−2853 cm -1 ; absorption band C=O amide groups appears as intense absorption maxima at 1662 cm -1 ; the absorption band of the -CH=CH 2 group is shifted and fixed in the region of 1554 cm -1 ; there is an intense absorption band in the region of 1444−1403 cm -1 characteristic of bending vibrations -NR 3 , which is consistent with the literature data [5].

Способ получения заключается в том, что в водном растворе проводят реакцию радикальной полимеризации лактат N,N- диаллилакриламида (ЛДАА) (Mr=139) в присутствии радикального инициатора персульфат аммония (ПСА) при температуре 60-80 0С и синтез проводят при данной температуре в течение 5-8 часов, что приводит к получению поли- лактат N,N- диаллилакриламида (ПЛДАА). 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. The production method consists in carrying out the reaction of radical polymerization of lactate N,N- diallyl acrylamide (LDAA) (Mr=139) in the presence of a radical initiator ammonium persulfate (PSA) at a temperature of 60-800C and the synthesis is carried out at this temperature for 5-8 hours, which leads to the production of polylactate N,N- diallyl acrylamide (PLDAA). After the reaction is completed, the reaction mixture is gradually poured into dry acetone in portions, filtered on a Buchner funnel, washed thoroughly with dry acetone, then dried in a desiccator over phosphorus (V) oxide to constant weight.

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 800С 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. Поли-лактат N,N- ДАА - полимер бежевого цвета с разложением при 406.6

Figure 00000002
20С. Выход полимера 65%, ηприв. =0.32 дл/г (0.5 N растворе NaCl), что соответствует молекулярной массе (ММ) равное 23900. Example 1. 2.25 g (0.1 mol) of LDAA, 10 ml of bidistilled water and 5.0 × 10-3 mol/l (0.00114 g) ammonium persulfate (PSA). The reaction mixture was heated at 800C within 8 hours. After the reaction is complete, the reaction mixture is gradually poured into dry acetone in portions, filtered on a Buchner funnel, washed thoroughly with dry acetone, then dried in a desiccator over phosphorus (V) oxide to constant weight. Poly-lactate N,N- YAA - beige polymer with decomposition at 406.6
Figure 00000002
20C. Polymer yield 65%, ηpref.=0.32 dl/g (0.5 N NaCl solution), which corresponds to a molecular weight (MW) of 23900.

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 600С 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. Поли- лактат N,N- ДАА - полимер бежевого цвета с разложением при 406.6

Figure 00000002
20С. Выход полимера 75%, ηприв. =0.38 дл/гExample 2. 4.5 g (0.2 mol) of N,N-DAA lactate, 30 ml of bidistilled water and 1.0 × 10-2 mol/l (0.00228 g) ammonium persulfate (PSA). The reaction mixture was heated at a temperature of 600C for 5 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture is gradually poured into dry acetone in portions. PLDAA is filtered off on a Buchner funnel, washed thoroughly with dry acetone, then dried in a desiccator over phosphorus (V) oxide to constant weight. Poly-lactate N,N- YAA - beige polymer with decomposition at 406.6
Figure 00000002
20C. Polymer yield 75%, ηpref.=0.38 dl/g

(0.5 N растворе NaCl), что соответствует молекулярной массе ММ≈24873.(0.5 N NaCl solution), which corresponds to the molecular weight MM≈24873.

Пример 3. В одногорлую колбу снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником помещают 4.5г (0.2 моль) ЛДАА, 30 мл бидистиллированной воды и 5.0×10-3 моль/л(0.00228 г) персульфата аммония (ПСА). Реакционную смесь нагревали при температуре 800С 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. Поли-лактат N,N- ДАА - полимер бежевого цвета с разложением при 406.6

Figure 00000002
20С. Выход полимера 85%, ηприв. =0.45 дл/гExample 3. 4.5 g (0.2 mol) of LDAA, 30 ml of bidistilled water and 5.0 × 10-3 mol/l (0.00228 g) ammonium persulfate (PSA). The reaction mixture was heated at 800C for 5 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture is gradually poured into dry acetone in portions. PLDAA is filtered off on a Buchner funnel, washed thoroughly with dry acetone, then dried in a desiccator over phosphorus (V) oxide to constant weight. Poly-lactate N,N- YAA - beige polymer with decomposition at 406.6
Figure 00000002
20C. Polymer yield 85%, ηpref.=0.45 dl/g

(0.5 N растворе NaCl), ММ≈25568.(0.5 N NaCl solution), ММ≈25568.

Комплексообразующие свойства поли-лактат N,N-диаллилакриламида (ПЛДАА) [ηприв.=0.35 дл/г] были исследованы фотоколометрическим способом на катионы (Fe+3), меди (Сu+2), кобальта (Со+2). Значения концетрации ионов металлов в образующихся комплексах при добавлении 0,1% -водного раствора гомополимера ПЛДАА в растворы солей металлов, при рН= 5,5, t=250C, а также рабочие значения λ приведены в таблице 2.The complexing properties of polylactate N,N-diallylacrylamide (PLDAA) [η priv .=0.35 dl/g] were studied by photocolorometric method for cations (Fe +3 ), copper (Cu +2 ), cobalt (Co +2 ). The values of the concentration of metal ions in the resulting complexes with the addition of a 0.1% aqueous solution of the PLDAA homopolymer to solutions of metal salts, at pH= 5.5, t=25 0 C, as well as the operating values of λ are shown in Table 2.

Значение концентрации ионов металлов в комплексеThe value of the concentration of metal ions in the complex

Таблица 2table 2

Катион металла, Меn+ Metal cation, Me n+ λ,нмλ,nm Концентрация ионов металлов в комплексе, мг-ион/лConcentration of metal ions in the complex, mg-ion/l Fe+3 Fe +3 625625 3,68x10-5 3.68x10-5 Сu+2 Cu +2 625625 4,15x10-5 4.15x10-5 Со+2 Co +2 490490 2,28x10-5 2.28x10-5

Технический результат изобретения заключается в получении полиэлектролитов с высокой молекулярной массой и в расширении ассортимента полимеров диаллильной природы. Предлагаемый полиэлектролит обладает высокими комплексообразующими свойствами, с регулируемым кислотно-основным и гидрофильно-гидрофобным балансом, который может быть использован в качестве флокулянтов, коагулянтов, структураторов почв, пролонгаторов лекарственных средств.The technical result of the invention is to obtain polyelectrolytes with high molecular weight and to expand the range of polymers of diallyl nature. The proposed polyelectrolyte has high complexing properties, with adjustable acid-base and hydrophilic-hydrophobic balance, which can be used as flocculants, coagulants, soil structurers, drug prolongators.

Figure 00000003
Figure 00000003

Фиг. ИК-спектр поли-лактат N,N – диаллилакриламидаFig. IR spectrum of poly-lactate N,N – diallyl acrylamide

Claims (3)

Поли-лактат N,N-диаллилакриламида формулыN,N-diallylacrylamide poly-lactate formula
Figure 00000004
,
Figure 00000004
,
где n=93-112, в качестве полиэлектролита диаллильной природы.where n=93-112, as a diallyl nature polyelectrolyte.
RU2021118257A 2021-06-23 Poly-lactate of n,n-diallylacrylamide RU2792744C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021118257A RU2021118257A (en) 2022-12-23
RU2792744C2 true RU2792744C2 (en) 2023-03-23

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070004889A1 (en) * 2003-09-29 2007-01-04 Stefan Becker Polymers based on n,n-diallylamine derivatives their production and use
US7754192B2 (en) * 2002-03-21 2010-07-13 Basf Aktiengesellschaft Cationic polymers and the use thereof in cosmetic formulations
WO2010101742A2 (en) * 2009-03-05 2010-09-10 Ciba Corporation Ampholytic ter-polymers for use in personal care compositions
RU2476450C2 (en) * 2011-05-13 2013-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Poly-n,n-diallyl aspartic acid
RU2529192C1 (en) * 2013-07-30 2014-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" Poly-n,n-diallyl leucine
RU2610543C1 (en) * 2015-12-14 2017-02-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Poly-n,n-diallyl-p-aminobenzoic acid

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7754192B2 (en) * 2002-03-21 2010-07-13 Basf Aktiengesellschaft Cationic polymers and the use thereof in cosmetic formulations
US20070004889A1 (en) * 2003-09-29 2007-01-04 Stefan Becker Polymers based on n,n-diallylamine derivatives their production and use
WO2010101742A2 (en) * 2009-03-05 2010-09-10 Ciba Corporation Ampholytic ter-polymers for use in personal care compositions
RU2476450C2 (en) * 2011-05-13 2013-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Poly-n,n-diallyl aspartic acid
RU2529192C1 (en) * 2013-07-30 2014-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" Poly-n,n-diallyl leucine
RU2610543C1 (en) * 2015-12-14 2017-02-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Poly-n,n-diallyl-p-aminobenzoic acid

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Khazratkulova S.M., Gulomova I.B. Synthesis of N - sabstuted acrilamides on the base natural oxiacids. Austrian Journal of Technical and Natural Sciences, 2016, N 3-4, pp.120-123. Гуломова Ирода Ботиржоновна и др., Мономеры и полимеры на основе природных оксикислот и акриламида, Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн. Высокомолекулярные соединения, 2017, N 2(32), с. 1-3. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chujo et al. Iron (II) bipyridyl-branched polyoxazoline complex as a thermally reversible hydrogel
CN108752542B (en) Amphiphilic block polymer with hypoxia and pH dual responsiveness and using azo bond as connecting bond and preparation method thereof
Li et al. Helical poly (N-propargylamide) s with functional catechol groups: Synthesis and adsorption of metal ions in aqueous solution
CN108948231B (en) Water-soluble polyrotaxane crosslinking agent and preparation method thereof
EP3663328A1 (en) Hydrophilic polyamide or polyimide
KR20140115699A (en) Super absorption hydrogel containing dopa
Li et al. A self-healing and multi-responsive hydrogel based on biodegradable ferrocene-modified chitosan
RU2792744C2 (en) Poly-lactate of n,n-diallylacrylamide
Chujo et al. Synthesis of bipyridyl-branched polyoxazoline and its gelation by means of metal coordination
Luo et al. Preparation and properties of kraft lignin-N-isopropyl acrylamide hydrogel
CN102617770B (en) Preparation method of linkage polymer based on cucurbituril [6]
CN103304804B (en) A kind of polyethylene glycol-amide-amine-polyamino acid is linear-dendritic block polymkeric substance and preparation method thereof
CN103289082B (en) A kind of segmented copolymer and preparation method thereof
RU2772216C1 (en) Poly-n,n- diallyl glutamic acid
RU2476450C2 (en) Poly-n,n-diallyl aspartic acid
Vorob’eva et al. Activity of diallylamido-bis (diethylamido) guanidinium chloride in radical polymerization reactions
RU2439086C1 (en) Poly-n,n-diallyl aminoethanoic
CN110746379B (en) Functional monomer for synthesizing polymer oil displacement agent and preparation method thereof
RU2680142C1 (en) Poly-n,n-dyllylacrylamide
RU2372333C1 (en) Method of producing poly-n,n-dimethyl-3,4- dimethylenepyrrolidinium chloride
RU2533889C1 (en) Poly-n,n-diallylvaline
RU2610543C1 (en) Poly-n,n-diallyl-p-aminobenzoic acid
RU2396281C2 (en) N-2-(2-pyridyl)ethylchitosan and synthesis method thereof
Widera et al. ACTIVE‐BAPO–A Versatile Transfer Agent for Photoactive Bis (acyl) phosphane Oxide Units
Khazratkulova et al. Polymerization of Acrylamide N-methylene Lactic and Glycolic Acid