Способ получения ацетонитрата целлюлозы

 

Изобретение относится к способу получения смешанных сложных эфиров целлюлозы, в частности ацетонитрата целлюлозы, применяемого для производства пластмасс, ионообменных материалов, лаков, пленок и волокон. Изобретение позволяет повысить качество получаемого ацетонитрата целлюлозы за счет того, что ацетат целлюлозы предварительно растворяют в смеси ледяной уксусной кислоты и уксусного ангидрида при соотношении компонентов смеси 1:0,12-4,0 при 5-35 С, а с S обработку проводят 56-96%-ной азотной кислотой при соотношении ацетата (Л целлюлозы и азотной кислоты 1:1-2,5. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (II) (SI) 4 С 08 В 5/00 7/00

:) . (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

«Д

«

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3776516/23-05 (22) 27.07.84 (46) 07.12.86. Бюл. ))« 45 (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимических процессов им, Ю.Г.Мамедалиева (72) Р.С.Алимарданов и Н.И.-Ш.Алекперова (53) 667.728.8 (088.8) (56) Ушаков С.II. Эфиры целлюлозы и пластические массы на их основе.

Л.-И.: ГХИ, 1941, с. 289. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТОНИТРАТА

ЦЕЛЛЮЛОЗЫ (57) Изобретение относится к способу получения смешанных сло кных эфиров целлюлозы, в частности ацетонитрата целлюлозы, применяемого для производства пластмасс, ионообменных материалов, лаков, пленок и волокон.

Изобретение позволяет повысить качество получаемого ацетонитрата целлюлозы за счет того, что ацетат целлюлозы предварительно растворяют в смеси ледяной уксусной кислоты и уксусного ангидрида при соотношении компонентов смеси 1:0,12-4,0 при 5-35 С, а обработку проводят 56-96Х-ной азотной кислотой при соотношении ацетата целлюлозы и азотной кислоты 1:1-2,5.

2 табл.

Ф 12

Изобретение относится к способам получения смешанных сложных эфиров целлюлозы, в частности ацетонитрата целлюлозы, применяемого для производства пластмасс, ионообменных материалов, лаков, пленок и волокон.

Целью изобретения является повышение качества целевого процукта.

Пример 1. 20 мас.ч. ацетата целлюлозы влажностью 5, содержанием ацетатных групп 29,4Х, характеристической вязкостью 1,39 помещают в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой дл.я введения азвтной кислоты, термометром, и растворяют в смеси 125 мас.ч. ледяной уксусной кислоты и 125 мас.ч. уксусного ангидрида (1:1). Устанавливают о температуру реакционной среды 10 С и затем при энергичном перемешивании начинают вводить 20 мас.ч., 96Х-ной азотной кислоты в течение 1 ч. Скорость введения 20,0 мас.ч„/ч. После подачи азотной кислоты при соотношении ацетата целлюлозы и азотной кислоты 1:1 реакционную смесь перемешивают еще 2 ч. Установленную температуру поддерживают на протяжении всей реакции. Ацетонитрат целл1олоэы выделяют из реакционной смеси высажO дением в воду. Высажденный ацетонитрат целлюлозы отделяют, промывают водой и сушат.

Выход ацетонитрата целлюлозы

19,5 мас.ч. Содержание связанного азота 10,0, ацетатных групп 29,4Х, характеристическая вязкость 1„28.

Пример 2. 20 мас„ч,. ацетата целлюлозы влажностью 5Х, содержанием ацетатных групп 40, характеристической вязкостью 1,4 помещают в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой для введения азотной кислоты, термометром, и растворяют в смеси 175 мас.ч, ледяной уксусной кислоты и 75 мас,ч. уксусного ангидрида (1:0,4). Устанавливают температуру реакционной среды о

5 С и затем при энергичном перемешивании начинают вводить 25 мас,ч.

85 5Х-ной азотной кислоты в течение

1, 5 ч. Скорость введения 16,6 мас. ч. /ч. соотношение ацетата целлюлозы и азотной кислоты 1:1 25. После подачи азотной кислоты реакционную смесь перемешивают еще 2 ч. Установленную температуру поддерживают на протя,жении всей реакции. Ацетонитрат цел75017 люлозы выделяют из реакционной смеси высаждением в воду. Высажденный ацетонитрат целлюлозы отделяют, промывают водой и сушат.

Выход ацетонитрата целлюлозы

19,5 мас,ч. Содержание связанного азота 7,5, ацетатных групп 40,0, характеристическая вязкость 1,29.

Пример 3. 20 мас,ч. ацетата целлюлозы влажностью 5 ., содержанием ацетатных групп 45,5, характеристической вязкостью 1,4 помещают в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капелькой воронкой для введения азотной кислоты, термометром, и растворяют в смеси 75 мас.ч. ледяной уксусной кислоты и 175 мас.ч. уксусного ангидрида (1:2,3). Устанавливают о температуру реакционной среды 20 С и затем при энергичном перемешивании начинают вводить 30 мас.ч. 70,4 .ной азотной кислоты в течение 1,5 ч.

Скорость введения : 0,0 мас.ч./ч, соотношение ацетата целлюлозы и азотной кислоты 1:1,5. После подачи азотной кислоты реакционную смесь перемешивают еще 2 ч. Установленную температуру поддерживают на протяжении всей реакции. Ацетонитрат целлюлозы выделяют иэ реакционной смеси высаждением в воду. Высажденный ацетонитрат целлюлозы отделяют, промывают водой и сушат.

Выход ацетонитрата целлюлозы

19,5 мас.ч. Содержание связанного азота 5,1 ., ацетатных групп 45,5Х, характеристическая вязкость 1,29.

П р @ м е р 4. 20 мас.ч. ацетата целлюлозы влажностью 5 ., содержанием ацетатных групп 54,3 и характеристической вязкостью 1,42 помещают в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капелькой воронкой для подачи азотной кислоты, термометром, и растворяют в смеси 232,5 мас.ч. ледяной уксусной кислоты и 17,5 мас.ч. уксусного ангидрида (1:0,075). Устанавливают температуру реакционной о среды 30 С и затем при энергичном перемешивании начинают вводить 40 мас,ч

65,8 -ной азотной кислоты в течение

2 ч. Скорость введения 20 мас.ч./ч, соотношение ацетата целлюлозы и азотной кислоты 1:2. После подачи азотной кислоты реакционную смесь перемешивают еще 2 ч. Установленную температуру поддерживают на протяжении всей реакции. Ацетонитрат целлюлозы

1275017

Выход ацетонитрата целлюлозы

19,5 мас.ч. Содержание связанного азота 0,1Х, ацетатных групп 58,0, характеристическая вязкость 1,35.

Пример 6. 20 мас.ч. ацетата целлюлозы влажностью 5Х, содержанием ацетатных групп 29,4Х и характерис,.тической вязкостью 1,39 помещают в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой для введения азотной кислоты, термометром, и растворяют в смеси 75 мас.ч. ледяной уксусной кислоты и 175 ч. уксусного ангидрида. Устанавливают темпео ратуру реакционной среды 30 и затем при энергичном перемешивании начинают вводить 51 мас.ч. 96 -ной азотной кислоты в течение 2,55 ч со скоростью 20 мас.ч./ч.

40 выделяют иэ реакционной смеси высаждением в воду. Высажденный ацетонитрат целлюлозы отделяют, промывают водой и сушат.

Выход ацетонитрата целлюлозы 5

19,5 мас.ч. Содержание связанного азота 2,9Х, ацетатных групп 54,3, характеристическая 1,3.

Пример 5. 20 мас.ч. ацетат целлюлозы влажностью 5Х, содержани- 10 ем ацетатных групп 58 и характеристической вязкостью 1,44 помещают а трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой для введения азотной кислоты, термометром, и раст-15 воряют в смеси 50 мас.ч. ледяной уксусной кислоты и 200 мас.ч. уксусного ангидрида (1:4). Устанавливают о температуру реакционной среды 35 С и затем при энергичном перемешивании 20 начинают вводить 50 мас.ч. 56Х-ной азотной кислоты в течение 2,5 ч.Скорость введения 20 мас.ч./ч., соотношение ацетата целлюлозы и азотной кислоты 1:2,5. После подачи азотной 25 кислоты реакционную смесь перемешивают еще 2 ч. Установленную температуру поддерживают на протяжении всей реакции. Ацетонитрат целлюлозы выделяют из реакционной смеси высаждением Зо в воду., Высажденный ацетонитрат целлюлозы отделяют, промывают водой и сушат.

Ацетонитрат целлюлозы выделяют из реакционной среды высаждением в воду. Высажденный ацетонитрат целлюлозы отделяют, промывают водой и сушат °

Выход ацетонитрата целлюлозы

19,5 мас.ч. Содержание связанного азота 6,3Х ацетатных групп 15,2Х характеристическая вязкость 1,1.

Пример 7. 20 мас.ч. ацетата целлюлозы влажностью 5, содержанием ацетатных групп 58 и характеристической вязкостью 1,44 помещают в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капелькой воронкой для подачи азотной кислоты, термометром, и растворяют в смеси 75 мас.ч. ледяной уксусной кислоты н 175 мас.ч. уксусного ангидрида. Устанавливают темперао туру реакционной среды 25 С и затеи при энергичном перемешивании начинают вводить 19 мас.ч. 56Х-ной азотной кислоты в течение 1 ч со скоростью 19 мас.ч./ч. Ацетонитрат целлюлозы выделяют иэ реакционной среды высаждением в воду. Высажденный ацетонитрат целлюлозы отделяют, промывают водой и сушат.

Выход ацетонитрата целлюлозы

19,5 мас.ч. Содержание связанного азота д,05Х, ацетатных групп 58Х, характеристическая вязкость 1,43.

Результаты предлагаемых опытов (1-7) и контрольных (8-12) сведены в табл.1; характеристика продуктов, получаемых по известному способу— в табл.2.

Формула изобрете ния

Способ получения ацетонитрата целлюлозы, включающий обработку ацетата целлюлозы азотной кислотой, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества целевого продукта, ацетат целлюлозы предварительно растворяют в смеси ледяной уксусной кислоты и уксусного ангидрида при соотношении компонентов смеси (1:0,075-4) при 5-35 С, а обработку проводят 5696Х-ной азотной кислотой при соотношении ацетата целлюлозы и азотной кислоты 1:(1-2,5).

1275017

Таблица

Характеристика конечного продукта !

Коли- КонХолиТемСкорость ввеКоличество

Пример

Соот1 н ов>еСоотнонеВремя ч листчестно татчест- центпература, о нне ледяной уксусной кислоти уксус- ного ное Характеристинскодного во рация

1:0!О,, НКО„ мас.ч 7 пеной ние

Содеравние,й ! ацетата целл>пловы число,X денна ню мас,ч/ч ан гидрида, мас.ч. ацетата целл>аловы сусй ческая вяз, азота ацетати уксусного ангидрида них и азот, ной кис лоты слокость

21 групп мас.ч

Th> с.ч.

Предлагаемый

1,28

20 29,4 125 125 1: 1

29,4

20 96 1: 1

10 1 20 0 10

1,29

2 20 40,0 175 75 1:0,43 25 85,5 1:1,25

3 20 45,5 75 175 1;2,3 30 70,4 l:1,5

1,29

1,3

54,3 232,5 17,5 1:0,075 40 68

4 20

5 20

1:2

1,35

58,0 50 200 1:4

1:2,5

50 56

Контрольный

1,41

54,3

8 20 54,3 235 15 9,4:0,6 20 96 1: 1 !О 1 20,0 Следи

1,42

54,3

54,3 48 202,5 1,9:8,1 50 56 1:2,5 10 2,5 20,0

9 20

10 20

То ке

54,3 l50 150 1:1 (Замерзает) 1,3

29,4

20 96 I:1 35 0,9 22,2

20 56 1:! 15 1,3 15,4

11 20 29>4 50 200 1:4

12 20 54>3 50 200 l:4

1,4

54,3

0,07

Предлагаемь>й

6,3 15,2

96 1:2,5 30 2,55 20

29,4 75 175 1 2 3 51

58 75 <75 1:2,3 19

6 20

1,43

19 0,05

58,0

56 1:l 25 1

7 20

Таблица 2

Аде тильное число исХарактеристики продукта

Характе- АцетильСвя:Эанный азот, 7. ристичес- ное чиская вяэкОсть

ЛО

53,4

0, 0 42

53,4

4>1

0,29

53,4

ВНИИПИ Заказ 6534/20 Тираж 470

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. ужгород, ул. Проектная, 4 ходного аце тата целлюлозы, %

Время нитрО вания, ч

5 1.,5 16 6 7 5 40 0

20 1,5 20,0 5 1 45 5

30 2 20 О 2 9 54 3

35 2>5 20>0 О> 1 58>0