×
20.11.2014
216.013.0982

N, N-ДИАЛЛИЛВАЛИН

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к применению N,N-диаллилвалина указанной ниже формулы для синтеза водорастворимых полиэлектролитов. Получаемые из N,N-диаллилвалина новые полиэлектролиты с регулируемым кислотно-основным и гидрофильно-гидрофобным балансом могут найти применение в качестве флокулянтов, коагулянтов, структураторов почв и пролонгаторов лекарственных средств. 1 ил., 7 пр.
Основные результаты: Применение N,N-диаллилвалина следующей формулы: для синтеза водорастворимых полиэлектролитов.
Реферат Свернуть Развернуть

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 [1-4], на основе которых были получены полиэлектролиты с невысокими значениями молекулярных масс. В работе [5] авторами было показано, что основные и кислые аминокислоты не реагируют с бромистым аллилом и не образуют продукты замещения.

В качестве наиболее близкого аналога принят патент США №3457302, из которого известен N,N-диаллилглицин (C8H13NO2) и способ получения третичной аминокислоты, синтезированный взаимодействием 0.8-1.2 моля щелочи на моль галоидзамещенной карбоновой кислоты в полярном растворителе. Смесь 18.9 ч. хлоруксусной кислоты и 58.2 ч. диаллиламина нагревают в атмосфере азота при 100°С в течение 16 часов, охлаждают до 20°С, прибавляют раствор 11.2 ч. КОН в 200 ч. МеОН, встряхивают 5 мин, фильтруют, фильтрат упаривают в вакууме, остаток растворяют в 300 ч. CHCI3, фильтруют и получают диаллилглицин.

Недостатком мономера являются низкие значения поверхностного натяжения и ярко выраженная гидрофильность.

Задачей изобретения является синтез мономера диаллильной природы, в молекулах которого содержатся как отрицательно заряженные, так и положительно заряженные функциональные группы, которые способны вступать в реакции радикальной полимеризации для получения новых полиэлектролитов с регулируемым кислотно-основным и гидрофильно-гидрофобным балансом, а также упрощение способа.

Поставленная задача решается получением нового мономера формулы (C11H19NO2):

имеющего элементный состав

мономер формула Элементный анализ
Теоретический состав, % Практический состав, %
С, % Н, % N, % С, % Н, % N, %
ДААВК C11H19NO2 67.071 10.529 7.539 66.61 9.89 7.06

Структура синтезированного мономера-N,N-диаллилвалина (N,N-диаллил-2-амино-4-метилбутановая кислота, N,N-диаллил-α-аминоизовалериановая кислота) подтверждена ИК-спектроскопией, которая показана на чертеже.

Сущность способа получения мономера заключается в том, что в водно-спиртовом растворе валин (2-амино-4-метилбутановая кислота, α-аминоизовалериановая кислота) превращают в натриевую соль воздействием раствора щелочи, затем при температуре 0-5°С прикалывают хлористый аллил в течение 15-30 мин, температуру синтеза доводят до 60-75°С и синтез проводят при данной температуре в течение 3-5 часов, что приводит к получению N,N-диаллилвалина (ДААВК). После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. N,N-диаллилвалин в виде хлопьев собирается на поверхности ацетона, при этом соли выпадают в осадок. Хлопья отсасывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса.

Пример 1. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником с насадкой для использования сухого льда в ацетоне, вносят 11.7 г (1 моль) валина (2-амино-4-метилбутановая кислота, α-аминоизовалериановая кислота), растворяют в 45 мл воды и добавляют 45 мл изопропилового спирта, затем прикалывают 8 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия. Реакционную смесь охлаждают до 0°С, для отвода избыточного тепла используют водяную баню со льдом. Затем прикалывают медленно 16.32 мл (2 моль) хлористого аллила в течение 15 мин. После добавления 16 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия реакционную массу медленно подогревают до 60°С, выдерживают в течение 3 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. N,N-диаллилвалин в виде хлопьев собирают на поверхности ацетона, при этом соли выпадают в осадок. Хлопья отсасывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. N,N-диаллилвалин - мономер светло-желтого цвета. Мономер плавится с разложением при 186±2°С (Тпл валина 298°С с разложением). Выход мономера 65%.

Пример 2. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником с насадкой для использования сухого льда в ацетоне, вносят 11.7 г (1 моль) валина (2-амино-4-метилбутановая кислота, α-аминоизовалериановая кислота), растворяют в 45 мл воды и добавляют 45 мл изопропилового спирта, затем прикалывают 8 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия. Реакционную смесь охлаждают до 5°С, для отвода избыточного тепла используют водяную баню со льдом. Затем прикалывают медленно 16.32 мл (2 моль) хлористого аллила в течение 15 мин. После добавления 16 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия реакционную массу медленно подогревают до 60°С, выдерживают в течение 3 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. N,N-диаллилвалин в виде хлопьев собираются на поверхности ацетона, при этом соли выпадают в осадок. Хлопья отсасывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. N,N-диаллилвалин - мономер светло-желтого цвета. Мономер плавится с разложением при 186±2°С (Тпл валина 298°С с разложением). Выход мономера 55%.

Пример 3. В четырехгорлую колб, снабженную мешалкой, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником с насадкой для использования сухого льда в ацетоне, вносят 11.7 г (1 моль) валина (2-амино-4-метил-бутановая кислота, α-аминоизовалериановая кислота), растворяют в 45 мл воды и добавляют 45 мл изопропилового спирта, затем прикалывают 8 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия. Реакционную смесь охлаждают до 5°С, для отвода избыточного тепла используют водяную баню со льдом. Затем прикалывают медленно 16.32 мл (2 моль) хлористого аллила в течение 30 мин. После добавления 16 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия реакционную массу медленно подогревают до 75°С, выдерживают в течение 5 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон. N,N-диаллилвалин в виде хлопьев собираются на поверхности ацетона, при этом соли выпадают в осадок. Хлопья отсасывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. N,N-диаллилвалин - мономер светло-желтого цвета. Мономер плавится с разложением при 186±2°С (Тпл валина 298°С с разложением). Выход мономера 65%.

Пример 4. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником с насадкой для использования сухого льда в ацетоне, вносят 11.7 г (1 моль) валина (2-амино-4-метилбутановая кислота, α-аминоизовалериановая кислота), растворяют в 45 мл воды и добавляют 45 мл изопропилового спирта, затем прикалывают 8 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия. Реакционную смесь охлаждают до 0°С, для отвода избыточного тепла используют водяную баню со льдом. Затем прикалывают медленно 16.32 мл (2 моль) хлористого аллила в течение 30 мин. После добавления 16 мл 50%-ного раствора гидроксида натрия реакционную массу медленно подогревают до 75°С и выдерживают в течение 5 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. N,N-диаллилвалин в виде хлопьев собирают на поверхности ацетона, при этом соли выпадают в осадок. Хлопья отсасывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. N,N-диаллилвалин - мономер светло-желтого цвета. Мономер плавится с разложением при 186±2°С (Тпл валина 298°С с разложением). Выход мономера 73%.

Ниже приводимыми примерами подтверждаем возможность получения водорастворимого полиэлектролита из N,N-диаллилвалина путем реакции радикальной полимеризации в присутствии персульфата аммония в качестве радикального инициатора.

Пример 1. В одногорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником, помещают 1.97 г (1 моль) N,N-диаллилвалина, 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. Поли-N,N-диаллилвалин в виде хлопьев выпадает в осадок. Хлопья отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. Поли-N,N-диаллилвалин - полимер светло-желтого цвета с разложением при 210±2°С. Выход полимера 65%, ηприв.=0.15 дл/г (0.5 N растворе NaCl).

Пример 2. В одногорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником, помещают 3.94 г (2 моль) N,N-диаллилвалина, 10 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. Поли-N,N-диаллилвалин в виде хлопьев выпадает в осадок. Хлопья отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. Поли-N,N-диаллилвалин - полимер светло-желтого цвета с разложением при 210±2°С. Выход полимера 70%, ηприв.=0.19 дл/г (0.5 N растворе NaCl).

Пример 3. В одногорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником, помещают 3.94 г (2 моль) N,N-диаллилвалина, 10 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 8 часов. После окончания реакции реакционную смесь постепенно вливают в сухой ацетон порциями. Поли-N,N-диаллилвалин в виде хлопьев выпадает в осадок. Хлопья отфильтровывают на воронке Бюхнера, тщательно промывают сухим ацетоном, затем в эксикаторе сушат над оксидом фосфора (V) до постоянного веса. Поли-N,N-диаллилвалин - полимер светло-желтого цвета с разложением при 210±2°С. Выход полимера 70%, ηприв.=0.25 дл/г (0.5 N растворе NaCl).

Технический результат изобретения заключается в синтезе мономера диаллильной природы, который обладает высокой активностью в реакциях радикальной полимеризации, в молекулах которого содержатся как отрицательно заряженные, так и положительно заряженные функциональные группы, для получения новых полиэлектролитов с регулируемым кислотно-основным и 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

ЛИТЕРАТУРА

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 Quartemery Polyelectrolytes-A Literature Review. // J.Macromol. Sci.-Chem., 1970. A4 (6). P 1293-1300.

3. Lancaster L.E., Basset 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-Diallylammes. // J.Macromol. Sci.-Chem., A, 1976. V.10. №5. P.875-891.

5. Канао С., Сакаери Я. «Якугаку дзасси, Yakugaku zasshi, J. Phrmac. Soc. Japan» 1966, 86, №1161105-1108, РЖХ, 23Ж670, 1967.

6. Патент США №3457302 «Способ получения третичных аминокислот», РЖХ, 13Н355 П., 1970.

Применение N,N-диаллилвалина следующей формулы: для синтеза водорастворимых полиэлектролитов.
N, N-ДИАЛЛИЛВАЛИН
N, N-ДИАЛЛИЛВАЛИН
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 73.
27.01.2013
№216.012.1f66

N,n-диаллиласпарагиновая кислота и способ ее получения

Изобретение относится к области химии, конкретно к N,N-диаллиласпарагиновой кислоте формулы которая может найти применение в качестве исходного соединения (мономера) для получения новых полиэлектролитов с регулируемым кислотно-основным и гидрофильно-гидрофобным балансом, используемых в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473539
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.02.2013
№216.012.2aab

Поли-n,n-диаллиласпарагиновая кислота

Изобретение относится к ионогенным водорастворимым полимерам диаллильной природы формулы: где n=100-112 Полимер получают в водном растворе реакцией радикальной полимеризации N,N-диаллиласпарагиновой кислоты в присутствии радикального инициатора персульфат аммония (ПСА) при достаточно мягких...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476450
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2aae

Ароматические блок-сополиэфиркетоны

Настоящее изобретение относится к ароматическим блок-сополиэфиркетонам, используемым в качестве огнестойких конструкционных и пленочных материалов. Указанные ароматические блок-сополиэфиркетоны представляют собой соединения формулы: где n=1-20, m=1-40 и z=1-100. Полученные полимеры обладают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476453
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2df1

Ароматические блок-сополиэфирсульфоны

Изобретение относится к высокомолекулярным соединением, в частности к ароматическим блок-сополиэфирсульфонам формулы: где n=1-20; m=2-50; z=2-10. Изобретение позволяет получить блок-сополиэфирсульфоны с повышенными значениями огнестойкости, термических и механических характеристик. 1 табл., 3...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477292
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.09.2013
№216.012.6b87

Ненасыщенные блок-сополиэфиркетоны

Настоящее изобретение относится к блок-сополиэфиркетонам, которые могут быть использованы в качестве конструкционных и пленочных материалов. Указанные блок-сополиэфиркетоны представляют собой соединения формулы: где R обозначает , , или , n=1-20, а z=5-100. Полученные соединения обладают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493178
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.09.2013
№216.012.6f33

Способ получения полиэфиркетонов

Изобретение относится к способам получения полиэфиркетонов высокотемпературной поликонденсацией. Способ заключается в том, что на первой стадии проводят реакцию между диоксисоединением и 4,4'-дихлорбензофеноном в присутствии карбоната калия в N,N-диметилацетамиде в токе азота в течение 3 часов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494118
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.10.2013
№216.012.79a4

Ароматические блок-сополиэфирсульфоны

Настоящее изобретение относится к ароматическим блок-сополиэфирсульфонам, применяемым в качестве огнестойких конструкционных и пленочных материалов. Указанные блок-сополиэфирсульфоны представляют собой соединения формулы: где n=1-20, m=1-40, z=1-100. Полученные блок-сополиэфирсульфоны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496802
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7da6

Огнестойкие блок-сополиэфиркетоны

Настоящее изобретение относится к огнестойким блок-сополиэфиркетонам. Описаны огнестойкие блок-сополиэфиркетоны формулы: где ; ; n=1-20; z=2-100. Технический результат - получение блок-сополиэфиркетонов с повышенными значениями огне- и химстойкости, термическими и механическими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497839
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7da8

Ненасыщенные блок-сополиэфирсульфоны

Настоящее изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, в частности к ароматическим полиэфирам блочного строения. Описаны ненасыщенные блок-сополиэфирсульфоны формулы: где ; ; n=1-20; z=2-l00. Технический результат - блок-сополиэфир с повышенными термическими и механическими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497841
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7da9

Блок-сополиэфиры

Настоящее изобретение относится к блок-сополиэфирам, которые могут найти применение в качестве тепло- и термостойких высокопрочных пленочных материалов. Описаны блок-сополиэфиры формулы n=1-20; m=2-50; z=2-30. Технический результат - получение блок-сополиэфиров, обладающих высокой тепло- и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497842
Дата охранного документа: 10.11.2013
Показаны записи 1-10 из 85.
27.01.2013
№216.012.1f66

N,n-диаллиласпарагиновая кислота и способ ее получения

Изобретение относится к области химии, конкретно к N,N-диаллиласпарагиновой кислоте формулы которая может найти применение в качестве исходного соединения (мономера) для получения новых полиэлектролитов с регулируемым кислотно-основным и гидрофильно-гидрофобным балансом, используемых в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473539
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.02.2013
№216.012.27c2

Способ взрывной отбойки массивов горных пород

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке скальных горных пород. Способ взрывной отбойки массивов горных пород включает предварительное районирование пород по трещиноватости, блочности и взрываемости с выделением элементарных однородных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475698
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2ab5

Полимерная композиция

Изобретение относится к композиционным полимерным материалам на основе бутадиен-акрилонитрильного эластомера, которые находят широкое применение в производстве кабельной продукции, в обувной промышленности. Композиция содержит бутадиен-акрилонитрильный эластомер СКН-26, поливинилхлорид, серу,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476460
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2ddc

Моно- и дикетимины на основе 4,4'-диацетилдифенилоксида и гуанидина и способ их получения

Предлагаются новые органические соединения на основе 4,4'-диацетилдифенилоксида и гуанидина, содержащие в своей структуре кетиминовые связи, и способ их получения, заключающийся во взаимодействии спиртового раствора карбоната или бикарбоната гуанидина с 4,4'-диацетилдифенилоксидом в этаноле при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477271
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.03.2013
№216.012.2fa8

Термопластичная композиция на основе полисульфона

Изобретение относится к полимерным композициям на основе полисульфона и могут применяться в производстве конструкционных пленочных изделий. Композиция содержит полисульфон 91-97 вес.% и полигидроксиэфир на основе бисфенола А с молекулярной массой 45000-60000 3-9 вес.%. Изобретение позволяет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477735
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.09.2013
№216.012.6b87

Ненасыщенные блок-сополиэфиркетоны

Настоящее изобретение относится к блок-сополиэфиркетонам, которые могут быть использованы в качестве конструкционных и пленочных материалов. Указанные блок-сополиэфиркетоны представляют собой соединения формулы: где R обозначает , , или , n=1-20, а z=5-100. Полученные соединения обладают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493178
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.09.2013
№216.012.6f33

Способ получения полиэфиркетонов

Изобретение относится к способам получения полиэфиркетонов высокотемпературной поликонденсацией. Способ заключается в том, что на первой стадии проводят реакцию между диоксисоединением и 4,4'-дихлорбензофеноном в присутствии карбоната калия в N,N-диметилацетамиде в токе азота в течение 3 часов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494118
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.10.2013
№216.012.79a4

Ароматические блок-сополиэфирсульфоны

Настоящее изобретение относится к ароматическим блок-сополиэфирсульфонам, применяемым в качестве огнестойких конструкционных и пленочных материалов. Указанные блок-сополиэфирсульфоны представляют собой соединения формулы: где n=1-20, m=1-40, z=1-100. Полученные блок-сополиэфирсульфоны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496802
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7da6

Огнестойкие блок-сополиэфиркетоны

Настоящее изобретение относится к огнестойким блок-сополиэфиркетонам. Описаны огнестойкие блок-сополиэфиркетоны формулы: где ; ; n=1-20; z=2-100. Технический результат - получение блок-сополиэфиркетонов с повышенными значениями огне- и химстойкости, термическими и механическими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497839
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7da8

Ненасыщенные блок-сополиэфирсульфоны

Настоящее изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, в частности к ароматическим полиэфирам блочного строения. Описаны ненасыщенные блок-сополиэфирсульфоны формулы: где ; ; n=1-20; z=2-l00. Технический результат - блок-сополиэфир с повышенными термическими и механическими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497841
Дата охранного документа: 10.11.2013
+ добавить свой РИД