N-метиленфосфонилированный сополимер этилендиамина, 1,6- дигуанидиногексана и эпихлоргидрина в качестве ингибитора отложения солей и биоцида
Изобретение относится к синтезу биологически активных химических соединений и может быть использовано в процессах очистки природных и сточных вод в машиностроении . М-Метиленфосфонилированный сополимер этилендиамина. 1,6-дигуанидиногексзна и эпихлоргидрина формулы ЖйгФ КСН-ф он {КЗДгЛСНг №СН2 -{КС-ЛГ:Нг},-.м:-Шг -СЩЈ СН,Ф си:ФЬн сярсхр сн2г где (он): т/л 10-1; т-п 11-90, обладает повышенной способностью ингибировать отложение солей (повышенным индукционным периодом при отложении солей). Кроме того, данный сополимер обладает биоцидными свойствами. 2 табл. LO С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕ ННЫ И КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР к
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4748459/05 (22) 17,08,89 (46) 23.01.92, Бюл. М 3 (71) Moñêoâñêèé научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт "Мосводоканалниипроект" (72) П.А. Гембицкий, О. Ю. Кузнецов, Е.Ю.Данилова и Н.Б.Хаськина (53) 678.85(088.8) (56) Клячко В.А, и др, Очистка природных вод, — М.: Стройиздат, 1971, с. 508-511, Выложенная заявка ФРГ
N. 3537808, кл. С 02 F 5/14, опублик. 1985. (54) N-МЕТИЛ Е Н ФОСФОНИЛИРОВАННЫЙ СОПОЛИМЕР ЭТИЛЕНДИАМИНА, 1,6-ДИГУАНИДИНОГЕ КСАНА И ЭПИХЛОРГИДРИНА В КАЧЕСТВЕ ИНГИБИТОРА ОТЛОЖЕНИЯ СОЛЕЙ И БИОЦИДА (57) Изобретение относится к синтезу биологически активных химических соединений
Изобретение относится к области синтеза биологически активных химических соединений, в частности, к синтезу сополимеров алканоламинов и алканолгуанидинов.
Цель изобретения — повышение способности к ингибированию отложения солей и придание биоцидных свойств.
Пример 1. Синтез и фосфонилирование ПАГ с эквимолярным соотношением исходных компонентов.
В стакане емкостью 1 л растворяют в
0,5 л дистиллированной воды, 60 г (1 моль) этилендиамина (ЭДА), 273 f (1 моль) ництедина (НЦ) и 80 г едкого натра.
„„, („„1707021 А 1
1 1 ф (СНд)д НСНд СНСНд3" СИС вЂ” Н СНд)д — ддс AC H, — СНСНЯСНдФ СНдФ аН СндФ СндФ СН;Ф СНдФ
1 где ф=-Р(сн)г
m/n = 10-1, m-и = 11-90, обладает повышенной способностью ингибировать отложение солей (повышенным индукционным периодом при отложении солей), Кроме того, данный сополимер обладает биоцидными свойствами. 2 табл.
К полученному раствору при перемешивании по каплям добавляют 185 г (156,7 мл
2 моль) зпихлоргидрина (ЭХГ). В ходе реакции раствор разогревается до 60-70 С. по окончании прибавления ЭХГ реакционную смесь выдерживают еще 2-3 ч при этой температуре и охлаждают. Выпавший осадок хлористого натрия отфильтровывают. а раствор добавляют по каплям к 1 л 50; -ного раствора едкого натра. Всплывающее на поверхность раствора основание — полалканоламиногуанидин (ПАГ) в виде пластичной массы отделяют, ополаскивают водой и сушат при температуре около 40 С в вакууме над пятиокисью фосфора. Получают 350 г
1707021
РС!з и 48 г параформа.
Пример 4, Синтез сополимера
ЭДА:НЦ, состава 10:1.
Для проведения реакции по методике примера 1 берут 60 г (1 моль) ЭДА и 20 г 45 (0,1 моль) основания НЦ с 97,7 г (85,8 мл, 1,1 моль) ЭХГ, Полученный сополимер
ЭДА:НЦ = 10:1 фосфонилируют обработкой
157 г (100 мл) РС!з и 30 г параформа.
Определяют ингибирующую способ- 50 ность сополимера алканоламина и алканолгуанидина, модифицированного метиленфосфитными группировками. 50 мл раствора сульфита натрия, NazS04 (150 мгэкв/л) заливают в мерный стакан анализатора качества воды. При непрерывном перемешивании вводят сополимер, через интервал времени (=30 с), приливают 6 мл раствора хлорида кальция CaClz (1240 мгэкв/n). Время начала интенсивного выпаде(выход 94,67) твердого белого продукта, с 0,05 дл/г.
Навеску 37 г (0,1 моль) полученного сополимера растворяют в 50 мл воды и к полученному раствору через обратный холодильник при перемешивании магнитной мешалкой медленно добавляют 108,8 г (69 мл 0,8 моль) треххлористого фосфора.
Наблюдается сильное самонагревание смеси. По окончании экзотермической реакции в раствор добавляют 24 г (0,8 моля) параформа и кипятят полученный раствор при перемешивании с обратным холодильником до полного растворения параформа. Высушиванием в вакууме (над РгОв и NaQH) реакционного раствора получен твердый слегка окрашенный продукт — метиленфосфонат
ПАГ. Выход 90 г, 80 от теоретического.
Пример 2. Синтез метиленфосфоната сополимера ЭДА: полигексаметиленгуаниди н (П Г М Г) = 2: 1.
Для проведения реакции по методике примера 1 берчт 177 г гилрохлорида ПГМГ (с з) = 0,07 дл/г), 120 г ЭДА и 92,5 г (78 мл
1 моль) ЭХГ в присутствии 40 г едкого натра.
Высаливанием из реакционного раствора получен порошкообразный сополимер; который фосфонилируют по методике примера 1 и получают метиленфосфонат сополимера ЭДА:ПГМГ состава 2;1.
Пример 3. Синтез метиленфосфоната сопалимера ЭДА:НЦ, состава 5:1.
Для проведения реакции по методике примера 1 берут ЭХГ (555 г, 391,5 мл, 6 моль) смесь 300 г (5 моль) ЭДА и 200 г (1 моль) основания НЦ. Получено 700 г (957, от теории) сополимера ЭДА с НЦ состава
5:1. Навеску 85 г полученного сополимера (с g = 0,06 дл/г) фосфонилируют по методике примера 1 добавлением 217 г (140 мл) 5
30 ния сульфата кальция фиксируют по датчику прибора.
Пример 5. Определение ингибирующей способности метиленфосфоната сополимера ЭДА:ПГМГ - 2:1 при дозе 5 мг/л.
50 мл раствора сульфата натрия NapS04 (150 мг-экв/л) заливают в мерный стакан анализатора качества воды, При непрерывном перемешивании добавляют 6 мл раствора хлорида кальция CaClz (1240 мгэкв/л). Индукционный период при этом
Змин 30с.
50 мл раствора сульфата натрия Ма2304 заливают в мерный стакан анализатора качества воды, при непрерывном перемешивании с интервалом в 30 с, вводят 0,28 мл
0,1 (,-ного раствора сополимера и 6 мл раствора хлорида кальция СаС12, Индукционный период в этом случае равен 39 мин
19 с.
В табл.1 представлены результаты испытаний сополимера при различных соотношениях.
Предлагаемое вещество обладает такими же свойствами, что и известное, однако в нем еще присутствуют и биоцидные свойства.
Бактерицидные свойства предлагаемого сополимера по бактерицидной стабилизации эмульсии проверяли следующим образом. Берут 5 -ную эмульсию, приготовленную на основе эмульсола "Укринол-1М", вводят в нее сополимер в дозах
0,3-1 г/л. После введения сополимера эмульсию заражают ранее отработанной эмульсией из расчета 5 мл отработанной эмульсии на 100 мл свежеприготовленной и оставляют на 2 сут. Затем определяют микробное поражение эмульсии методом, в основу которого положено определение дегидрогенарной активности анаэробной микрофлоры при помощи индикатора тетразолитхлорида.
Пример 6, К 100 мл 5 (,-ноый эмульсии, приготовленной на основе эмульсола
"Укринол-1M" добавляют сополимер дозой
0,2 г/л и 5 мл зараженной эмульсии. Через
2 сут проводят анализ на микробное поражение эмульсии, Сополимер дозой 0,2 г/л не обеспечивает бактерицидной стабилизации эмульсии, Через 2 сут эмульсия содержит более 100 тыс, клеток бактерий в
1 мл.
Пример 7. К 100 мл 5 j(>-ной эмульсии добавляют сополимер дозой 0,3 г/л и 5 мл зараженной эмульсии. Через 2 сут проводят анализ на микробное заражение эмульсии.
Сополимер дозой 0,3 г/л обеспечивает бактерицидную стабилизацию эмульсии в течение 10 сут.
1707021
í н ф ясн,ф сн
I I I
- Н(Щ)дНСНдСНСНД- -f С вЂ” (СН )у-М вЂ” НСН СН.Н и "! I 1 ™ сн,ф сн,фаи сн,ф схр снф ск,ф
Таблица 1
Таблица 2
Минимальная эа е живающая концентоация. мкгlмл
1 1
Вещество
Е. Coli
Ps aeru inosa
Известное
2:1
5:1
10:1
312 5
2500
625
Составитель И.Стояченко
Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская
Редактор Н,Яцола
Заказ 239 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород. ул.Гагарина, 101
Пример 8. К 100 мл 5 -ной эмульсии добавляют сополимер дозой 0,5 г/л и 5 мл зараженной эмульсии. Через 2 сут проводят анализ на микробное поражение эмульсии.
Сополимер дозой 0,5 г/л обеспечивает бактерицидную стабилизацию эмульсии в течение 20 сут, Определена минимальная концентрация предлагаемого вещества, подавляющая развитие Е.coll (кишечная палочка) и
Ps,aeruglnosa (синегнойная палочка). Результаты приведены в табл.2.
Таким образом, предлагаемое вещество обладает более выраженной способностью, чем известные, ингибировать отложение солей, а также биоцидными свойствами.
Формула изобретения
N-Метиленфосфонилированный сополимер этилендиамина, 1.6-дигуанидиногексана и эпихлоргидрина формулы
5 я
1 где ф р(в)1
m/n - 10-1;
m+n = 11-90.
15 в качестве ингибитора отложения солей и биоцида.
