170783. lajstromszámú szabadalom • Eljárás anioncserélők előállítására

5 170783 6 vonása, hogy egy-egy aromás gyűrűre számítva legalábbi két aminoalkil-csoportot tartalmaznak. Az új típusú aminoalkil-csoportot tartalmazó, vízoldhatatlan, anioncserélő tulajdonságú műgyanták előnyösen egyrészt olyan egy aromás gyűrűre számítva két aminoalkil-, főként eminometil-csoportot tartalmazó mikroporózus (gél'alakú) keverékpolimerek, amelyek monovinilaromás vegyületekből és a keverékpolimer súlyára számítva 0,5-7 súly% polivinilvegyületből épülnek fel, másrészt egy aromás gyűrűre számítva legalább két aminoalkil-, főként aminometil-csoportot tartalmazó makropórusos keverékpolimerek, amelyek a keverékpolimer súlyára számítva 2-10 súly% polivinilvegyületet tartalmaznak. A termékek porozitását (a monomerek súlyára számítva) 40-100 súly% inert, szerves folyadék jelenlétében történő polimerizációval állítjuk be. (Az inert szerves folyadék olyan szerves folyadéknak felel meg, amelyekben a monomerek oldhatók, az előállított polimer azonban oldhatatlan.) Az anioncserélő tulajdonságú, új, aminoalkilcsoportot tartalmazó vízoldhatatlan műgyanták többek között kitűnően filteres cigaretta szűrőjeként. Számos eljárás vált ismeretessé anioncserélő tulajdonságú, aminoalkil-csoportot tartalmazó vízoldhatatlan műgyanták előállítására. A 829 223, 841 796 és 848 257 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi leírásból és a 2 161 628, 2 211 134 és 2 248 528 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli közrebocsátási iratokból ismert aminoalkilezési eljáráshoz képest a találmány szerinti eljárás azzal az előnnyel rendelkezik, hogy a polimerek szubsztitúciós foka lényegesen növelhető és ezzel lényegesen magasabb anioncserélő kapacitást lehet elérni. A találmány szerinti eljárás ezenkívül azzal a fontos műszaki előnnyel rendelkezik, ha savas katalizátorként erős savakat, főként kénsavat alkalmazunk, hogy a monoklórmetil és/vagy bisz-diklórmetil-éter képződése elkerülhető. Ezeknek a nagy toxicitású vegyületeknek képződése a 829 223, 841 796 és 848 257 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi leírások és a 2 211 134 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli közrebocsátási irat szerint rendkívül lényeges hátrányt jelent. Kiemeljük továbbá, hogy a mikropórusos műgyanta szemcsék a találmány szerinti acilaminoalkilezési eljárás során sértetlen, ép állapotban maradnak, míg a 2 161 628 számú Német Szövetségi Köztársaságbeli közrebocsátási irat szerint végzett acilaminoalkilezésnél a szemcsék lényeges része széttöredezik. A találmány szerinti eljárást közelebbről az alábbi példákkal szemléltetjük: 1. példa 700 g N-hidroximetil-ftálimidet 2400 g diklóretánban oldunk és az oldatot 454 g ecetsavanhidriddel 5 óra hosszat visszafolyató hűtő alkalmazásával forraljuk. Az észteroldatba 60 °C-on 300 g 6% divinilbenzollal térhálósított sztírolpolimert félóra alatt beduzzasztunk. Ezután 400 g koncentrált kénsavat 4 óra leforgása alatt visszafolyató hűtő alkalmazásával forralás közben becsepegtetünk. 20 órás keverés után előbbivel azonos hőmérsékleten a polimert leszívatjuk és 2000 ml 10%-os vizes ammóniaoldatban szuszpendáljuk. A duzzasztószer maradékát a szuszpenzióból azeotrópos desztillációval távolítjuk el. 5 A polimert végül az autoklávban 10 óra hosszat 40%-os nátrium-hidroxiddal 180 °C-on melegítjük. A nátrium-hidroxid kimosása után 750 ml gyengén bázisos anioncserélőt kapunk, amely n/10 sósavra számítva, 3,3 Val/liter savkötőképességű, nitrogén-10 tartalma szárazanyagra számítva 9,5%. 2. példa 15 354 g N-hidroximetil-ftálimidet 1100 g diklóretánban oldunk, majd 5 óra hosszat visszafolyató hűtő alatt 227 g ecetsavanhidriddel melegítjük. Az észteroldatba 150 g 4% divinilbenzollal térhálósított sztírolpolimert félóra leforgása alatt 60 °C-on beduzzasz-20 tunk. Ezután visszafolyató hűtő alkalmazásával 1 óra leforgása alatt forráspont hőmérsékleten 240 g koncentrált kénsavat hozzácsepegtetünk és a reakciókeveréket az előbbi hőmérsékleten 20 óra hosszat keverjük. A reakciótermék leválasztása után ezt 1000 25 ml 10%-os vizes ammónia-oldatban szuszpendáljuk. A diklóretán maradékát a szuszpenzióból azeotrópos desztillációval távolítjuk el. A reakcióterméket végül elválasztjuk és 180 °C-on autoklávban 10 óra hosszat 40%-os nátrium-hidroxiddal melegítve el-30 szappanosítjuk. A nátrium-hidroxid kimosása után gyengén bázisos anioncserélő gyantához jutunk, amelynek savkötő kapacitása n/10 sósavra számítva 3,0 Val/liter, nitrogéntartalma szárazanyagra számítva 10,4%. 240 g koncentrált kénsav katalizátor he-35 lyett azonos eredménnyel alkalmazható 420 g p-toluolszulfonsav. 3. példa 40 160 g 2% divinilbenzollal térhálósított sztírolpolimert az 1. példa szerinti eljárással reagáltatunk és hidrolizálunk. Gyengén bázisos anioncserélő gyantát kapunk, amelynek savkötőképessége n/10 sósavra 45 számítva 2,87 Val/liter, nitrogéntartalma szárazanyagra számítva 18,2%. 4. példa 50 ; 250 g N-hidroximetilftálimid és ecetsavanhidrid reakciója útján előállított észtert 600 ml 2-nitropropánban oldunk. Az oldatban 100 g 6% divinilbenzollal térhálósított sztírolpolimert félóra leforgása 55 alatt beduzzasztunk. A keveréket ezután 85 °C-ra felmelegítjük és keverés közben 125 g koncentrált kénsavat csepegtetünk hozzá. A reakciókeveréket végül még 16 óra hosszat előzővel azonos hőmérsékleten tartjuk. Ezután a reakcióterméket elválasztjuk 60 és vizes ammóniaoldatban szuszpendáljuk. A szuszpenzióból azeotrop desztillációval a duzzasztószer maradékát eltávolítjuk. A reakcióterméket elválasztjuk és 40%-os nátrium-hidroxiddal 180 °C-on autoklávban elszappanosítjuk. Gyengén bázisos anioncse-65 rélő gyantához jutunk, amelynek savkötőképessége 3