[发明专利]氨甲基吡啶树脂

说明书

本发明涉及新颖的单分散氨甲基吡啶树脂，这些树脂包括具有以下通式(I)的结构中的叔氮原子

作为官能团，其中

并且R₁是来自吡啶甲基、甲基喹啉以及甲基哌啶构成的组中的一个基团，R₂是一个基团-(CH₂)_q-COOR₃；R₃是来自H、Na和K组成的组中的一个基团；m是从1至4的整数，n和p各自彼此独立地是在从0.1和1.9范围内的一个数并且n和p之和是2；q是从1至5的一个整数并且M是聚合物基质；用于制备它们的一种方法以及它们的用途，特别是在湿法冶金学和电镀中的用途。

螯合交换剂现在用于工业中的许多分离问题。因此，除其他之外，它们被用于从水溶液或有机溶液中去除阴离子、用于从冷凝物中去除阴离子、用于从水溶液或有机溶液中去除有色颗粒、或用于从水溶液中去除有机组分，例如从地表水中去除腐殖酸类。

此外，螯合交换剂类可以在化学工业和电子工业中用于水的纯化和处理，特别是用于生产高纯度水，或者与凝胶型的和/或大孔阳离子交换剂相结合用于对水溶液和/或冷凝物进行去离子处理。

除了这些已知的应用之外，存在着一种希望来为离子交换剂开发新的应用领域，这些离子交换剂不适合用于目前已知的螯合交换剂或者其中此类螯合交换剂显示出了不充足的吸附能力。

因此，存在着对于基于至少一种单乙烯基芳香族化合物以及至少一种聚乙烯基芳香族化合物作为交联剂的新颖的螯合交换剂的需要，它们与根据现有技术的离子交换剂相比在柱方法中显示出对于有待分离出的离子改进的选择性以及还有高的机械和渗透稳定性。

US-A 4 098 867，表1描述了一种杂分散凝胶型螯合树脂，这种树脂带有具有以下化学式(II)的结构要素中的叔氮原子

作为官能团，其中

M是树脂基质，

Q是一个-CH₂-基团，

Y可以是H或C₁-C₄-烷基并且

R是-CH₂-COOH。

这种现有技术的螯合树脂是通过一种珠状聚合物的卤甲基化作用来制备的，这种珠状聚合物是基于苯乙烯以及二乙烯基苯并且是通过悬浮聚合(氯甲基化过程)而获得，其中引入了每个芳环平均0.1至1.0个卤甲基基团作为反应性基团用于添加氨基甲基吡啶螯合功能。

事实上，根据US-A 4 098 867使用这样一种树脂已经显示，在冶金学中、优选在提取有价值的金属(特别是铜)中的使用不再满足今天的需要。

本发明的一个目的是提供新颖的氨甲基吡啶树脂，这些树脂具有对于从液体、优选是水性介质或气体中去除物质、优选是阳离子、特别是铜、以及多价阴离子的上述要求的分布特征(profile)，并且提供用于制备它们的一种方法。为了本发明的目的，待去除的物质又具体包括有价值的金属。

这个目的得以实现是通过、并且本发明因此提供：新颖的单分散凝胶型或大孔氨甲基吡啶树脂，这些树脂是基于至少一种单乙烯基芳香族化合物以及至少一种聚乙烯基芳香族化合物和/或一种(甲基)丙烯酸的化合物并且包括在具有以下通式(I)的结构中的叔氮原子

作为官能团，其中

R₁是来自吡啶甲基、甲基喹啉以及甲基哌啶构成的组中的一个任选地取代的基团，R₂是一个基团-(CH₂)_q-COOR₃；R₃是来自H、Na和K组成的组中的一个基团；m是从1至4的整数，n和p各自彼此独立地是在从0.1和1.9范围内的一个数并且n和p之和是2；q是从1至5的一个整数并且M是聚合物基质。

为了清楚起见，应该指出本发明的范围涵盖在一般意义上或在优选的范围内在以下提到的定义及参数的任何组合。

在一个优选的实施方案中，n是从0.5至1.5并且p是从1.5至0.5，其中n+p之和始终是2。在另一个优选的实施方案中，q是由1、2、3和4构成的组中的一个整数，特别优选是1或2，非常特别优选是2。

本发明的氨甲基吡啶树脂出人意料地显示出了比US-A 4 098 867的螯合树脂显著更好的对铜的吸收能力。