專利名稱：一種6-氨基吡啶-3-羧酸螯合樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螯合樹脂及其制備方法，具體地說，是指6-氨基吡啶-3-羧酸螯合樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
吡啶類螯合樹脂是一種氮雜環(huán)類的氮配位螯合樹脂，包括帶吡啶基胺類衍生物及聚乙烯基吡啶的螯合樹脂，吡啶環(huán)上的氮原子具有較強的配位功能，可以與金屬離子形成穩(wěn)定配合物，適用于選擇性分離回收溶液中的重金屬離子，在分析化學(xué)、環(huán)境保護、濕法冶金等方面具有廣泛的應(yīng)用價值。目前報道的帶吡啶基胺類衍生物的螯合樹脂通常是用氯甲基化聚苯乙烯與吡啶基化合物反應(yīng)制得。國內(nèi)較早的報道見于1988年，是利用2-氨基吡啶、3-氨基吡啶、4-氨基吡啶上氨基的反應(yīng)活性，將氨基吡啶鍵合到樹脂骨架上。但是由于氨基發(fā)生了胺解反應(yīng)，從而降低了氨基與金屬的配位能力，也限制了此類樹脂對重金屬離子的吸附容量和吸附選擇性。因此通過吡啶環(huán)上的羧基親核取代反應(yīng)制備吡啶螯合樹脂， 可保護吡啶環(huán)上氨基的配位活性，有利于改善樹脂對重金屬的吸附性能。文獻(xiàn)檢索表明利用吡啶環(huán)上羧基將吡啶引入到樹脂上制備胺基吡啶樹脂的合成方法未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題
針對帶吡啶基胺類衍生物的螯合樹脂由于氨基發(fā)生了胺解反應(yīng)，從而降低了氨基與金屬的配位能力，也限制了此類樹脂對重金屬離子的吸附容量和吸附選擇性，本發(fā)明提供了一種6-氨基吡啶-3-羧酸螯合樹脂及其制備方法，通過本發(fā)明可以合成具有一種具有 6-氨基吡啶-3-羧酸功能基、對二價重金屬離子具有選擇性分離特性的螯合樹脂。技術(shù)方案
一種6-氨基吡啶-3-羧酸螯合樹脂，其結(jié)構(gòu)單元如下
權(quán)利要求
1. 一種6-氨基吡啶-3-羧酸螯合樹脂，其特征在于其結(jié)構(gòu)單元如下
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的6-氨基吡啶-3-羧酸螯合樹脂，其特征在于功能基為6-氨基吡啶-3-羧酸基，功能基含量為1. 37-2. 38 mmol/g，M為通過吡啶環(huán)和氨基上兩個氮原子發(fā)揮螯合作用的重金屬離子，螯合后的結(jié)構(gòu)為 O
3.一種6-氨基吡啶-3羧酸螯合樹脂的制備方法，其步驟為(a)利用苯乙烯作單體、二乙烯苯作交聯(lián)劑，利用液體石蠟或200#溶劑油中的一種或兩種混和作致孔劑，用碳酸鎂、明膠、聚乙烯醇中的一種或幾種混和作分散劑，用過氧化苯甲酰作引發(fā)劑，采用懸浮聚合法，制備低交聯(lián)度大孔苯乙烯一二乙烯苯共聚物，選用水蒸汽蒸餾或乙醇、丙酮、工業(yè)酒精、低沸點溶劑汽油作溶劑抽提，去除樹脂孔道中殘留的致孔劑， 再經(jīng)過氣流干燥得到低交聯(lián)大孔聚苯乙烯一二乙烯苯樹脂，以下簡稱白球；(b)將白球浸泡于其重量Γ7倍的氯甲醚中，加入白球重量的20 50%的氯化鋅作催化劑，在25 55°C溫度下進行氯甲基化反應(yīng)，控制反應(yīng)時間8 18h，直到氯含量達(dá)到10% 以上停止反應(yīng)，濾出樹脂球體，用水或乙醇、丙酮洗盡樹脂中殘余的氯化母液，氣流干燥得到氯甲基化低交聯(lián)大孔聚苯乙烯一二乙烯苯樹脂，以下簡稱氯球；(c)步驟(b)反應(yīng)后，抽盡反應(yīng)母液，經(jīng)索氏抽提器抽提4 8小時，然后以N，N-二甲基甲酰胺為溶脹劑溶脹氯球，首先將用量為氯球重量1 5倍的6-氨基吡啶-3-羧酸和碳酸鈉溶于N，N-二甲基甲酰胺中，在90 160 °C下反應(yīng)1-3 h，然后加入上述溶脹的氯球， 在60 140 °C下，攪拌反應(yīng)8 24 h，制得6-氨基吡啶-3-羧酸螯合樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的6-氨基吡啶-3羧酸螯合樹脂的制備方法，其特征在于在步驟(a)中，交聯(lián)劑用量為單體和交聯(lián)劑總量的4 12%，致孔劑用量為單體重量的40 100%，制得的低交聯(lián)大孔聚苯乙烯的交聯(lián)度為2 10%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種6-氨基吡啶-3-羧酸螯合樹脂及其制備方法，屬于螯合樹脂領(lǐng)域。該樹脂結(jié)構(gòu)單元如下，功能基為6-氨基吡啶-3-羧酸，呈淡黃色，粒徑0.45～0.6mm，功能基含量為1.37-2.38mmol/g。其制備方法為利用苯乙烯作單體采用懸浮聚合法，制備低交聯(lián)度大孔苯乙烯－二乙烯苯共聚物，再經(jīng)過氣流干燥得到低交聯(lián)大孔聚苯乙烯－二乙烯苯樹脂簡稱白球；將白球浸泡于氯甲醚中，加入氯化鋅作催化劑，進行氯甲基化反應(yīng)得到氯甲基化低交聯(lián)大孔聚苯乙烯－二乙烯苯樹脂簡稱氯球；然后以N，N-二甲基甲酰胺為溶脹劑，以DMF為溶脹劑溶脹氯球，將6-氨基吡啶-3-羧酸和碳酸鈉溶于N，N-二甲基甲酰胺中反應(yīng)，然后加入上述溶脹的氯球，攪拌反應(yīng)制得6-氨基吡啶-3-羧酸螯合樹脂。本發(fā)明制備的樹脂適用于選擇性吸附分離銅等重金屬離子。
文檔編號C08F2/18GK102295723SQ20111013390
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者凌晨, 劉福強, 李?；? 李蘭娟, 李愛民, 游效曾, 白志平, 高潔 申請人:南京大學(xué)