Способ получения модифицированного лигнина

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ., «iI 565507

:il

->

:i . (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.03.76 (21) 2332463/04 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

Ф (51)M. Кл.

С 07 6 1/00

Вщдарствааиьй «ам«тат

CCCP ае двлам изобретеиий и атирьпий (53} УДК 547.992, З.07 (088.a) Опубликовано 30.01.80 Бюллетень М 4

Дата опубликования описания 05.02.80 (72) Авторы изобретения

Л. Н. Можейко, В; Н. Сергеева, В. С. Громов, А. Ф. Блюгер, Л. А. Максимова, М. А. Артюх и А. Б. Райцис

Ордена Трудового Красного Знамени институт химии древесины

АН Латвийской CCP и Рижский медицинский институт (71) Заявитела1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО ЛИГНИНА

Изобретение относится к усовершенствованию способа получения модифицированного лигнина, который может быть использован в химической, фармацевтической промышленности, в медицине, биохимии, как высокоэффективный адсорбент для извлечения желчных кислот из растворов и биологических жидкостей.

Известно, что при обработке хлорированного лигнина 20 — 25 o-ным аммиаком при 190 230 С получают аминолигнин, который может быть использован в качестве ионообменной смолы (1), Однако способность полученного аминологнина адсорбировать желчные кислоты мала:

Известен способ получения модифицированного лигнина путем последовательной обработки исходного лигнина элементарным хлором, аминирования хлорированного лигнина аммиаком при 160 С и обработки аминолигнина диметилсульфатом в щелочной среде при 10—

12 С (21.

Дополнительная .обработкф аминолигнина диметилсульфатом повышает в 3,7 раза адсорбционные свойства полученного модифицированного лигнина (в отношении желчных кислот).

Однако при модификации лигнина известным способом выход целевого продукта вследствие обработки хлорлигнина аммиаком при высо5 кой температуре (160 С) относительно низкий (55%) так как часть лигнина переходит B растворимое состояние. Кроме того, при обработке хлорлигнина аммиаком при этой температуре удается ввести в макромолекулу лигнина максимальна только 6 — 6,5% азота, невозможно повысить адсорбционную способность модифицированного лигнина.

Цель изобретения — повышение выхода модифицированного лигнина и улучшение его адсорбционных свойств.

Это достигается тем, что аминированию подвергают хлорлигнин, предварительно обработанный формалином, и процесс аминирования осуществляют полиэтиленполиамином при 95120 С.

Конденсация хлорлигнина с формалином позволяет снизить его растворимость при последующих обработках (аминирование и метилирова- ние), что на 16 — 29 0 повышает выход целево565507

Количество

; адсорбированных ! желчных кислот, L

Выход от исходного гидролизного лигнина, %

Лигнин

Известный (2) Полученный в примере;

2 .3

83

82

72

78

81

84

3 го продукта. Проведение процесса аминировання полиэтиленполиамином позволяет ввести в структуру лигнина до 11% азота, что новы. шает адсорбционные свойства целевого продукта на 12 — 23%.

В результате взаимодействия аминогрупп аминолигнина с диметилсульфатом получают модифицированный лигнин с более высоким содержанием групп сильноосновного четырехзамещен)ного аммониевого основания (N (CH3) зС! 1, что обуславливает повышение адсорбционной способности.

Пример 1. В трехлитровую трехгорлую колбу с мешалкой помещают 200 r гидролизного лигнина (полученного на Кедайняйском 15 биохимическом заводе Литовской CCP), суспендированного в 600 мл воды, и через суспенэию цропускают струю хлора в течение 4 ч при комнатной температуре. Осадок хлорированного лигнина отфильтровывают, отмывают водой и высушивают при комнатной температуре. Выход 195 r, содержание хлора 15--20%.

120 г хлорированного гидролизного лигнина помещают в трехлитровую колбу с мешалкой, добавляют 1500 мл 37%-ного формалина и в ка- 5 качестве катализатора — 100 мл 10%-ного раствора Na0H. Выдерживают при 90 — 95 С, перемешивая, в течение 4 ч. Осадок фильтруют, промывают водой и сушат при 60 С. Выход 112 .

90 r формилированного хлорлигнина обраба- 30 тывают 130 мл полиэтиленполиамина и 500 ìë смеси воды и диоксана (1:1) в автоклаве, пере-. мешивая,при 100 С в течение 3 ч. Полученный продукт промывают водой до нейтральной реакции, отфильтровывают. Выход 81 г, содержание азота 10,8%.

Формула изобретения

Способ получения модицифированного лигнина путем обработки гидролизного лигнина хло. ром, аминирования хлорлигнина, метилирова. ния аминолигнина диметилсульфатом в щелочной среде при 10-20 С с последующим выделеЦ трехгорлой колбе с мешалкой, холодильником и капельной воронкой суспендируют

90 r обработанного полиэтиленполиамином продукта (сырого, сразу после промывки) в

800 мл 30%-ной NaQH и добавляют при перемешивании по каплям 600 мл (СНэ) 804 в течение 4 ч. В связи с тем, что реакция является эндотермической, колбу охлаждают до о

15 C. Затем продукт реакции подкисляют

2%-ным раствором Н,$04 до полного высаживания продукта, отфильтровывают, промывают водой, высушивают при 90 С, Выход модифицированного лигнина 55 г, содержание азота

9,5%. Перед употреблением продукт переводят в ОН-форму.

Пример 2. Получают формилированный хлорлигнин по примеру 1 и обрабатывают его полиэтиленполиамином нри 110 C. Полученный продукт содержит 11,3% азота. Выход

80 г. Метилирование продукта проводят по примеру 1.

Пример 3. Формилированный хлорлигнин получают по примеру 1. Полиэтиленполиамином его обрабатывают при 95 С, Полученный продукт содержит 9,6% азота. Выход 83 r.

Метилирование проводят по примеру 1.

Пример 4. Формилированный хлорлигнин толучают ло примеру 1 и обрабатывают полиэтиленполиамином при 120 С. Ьыход продукта

74 г, содержание азота 11,6%. Метилирование проводят по примеру 1.

Сравнительная характеристика адсорбции желчных кислот модифицированным лигнином, полученным известным способом и согласно изобретению приведена в таблице. нием целевого продукта, о тл ич а ющ ий с s тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и повышения его ацсорбционных свойств, аминированию подвергают хлорлигнин, предварительно обработанный формалином, и процесс аминирования осугцествлянл полиэтиленполиамином при 95 — 120 С.

-565507

Изв. АН Латвийской ССР, сер. хим., 1967, Р 5,. . с. 630.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке

У 2005663/04, кл. С 07 6 1/00, 1974.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Яунземс В. Р, Сергеева В. H. и Можейко Л. Н. Азотсодержащие производные лигнина, Составитель Н. Садовникова

Техред Н.Бабурка Корректор Г. Решетник

Редактор Л. Письман

Филиал ППП "Патент™, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 10012/9 Тираж 491 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий

113035, Mocksa, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5