乙二胺三乙酸盐的制备方法，其特征在于合成路线如下： ＊＊＊ 其具体步骤如下： １）按四氯化钛与乙二胺四乙酸的摩尔比为１∶１～２，取四氯化钛加入到乙二胺四乙酸的水溶液中，反应后得到乙二胺四乙酸钛水合物１； ２）按四氯化钛与氧化剂的摩尔比为１∶１～１０，向四氯化钛与乙二胺四乙酸的混合液中或乙二胺四乙酸钛水合物１中加入氧化剂，在０～９０℃反应１～２４ｈ，得到过氧乙二胺四乙酸钛２； ３）过氧乙二胺四乙酸钛２的水溶液用无机碱调节ｐＨ值为４～１０，得到去质子的过氧物３； ４）过氧物３在０～９０℃下，维持上述ｐＨ值，反应２４～９６ｈ，析出过氧乙二胺三乙酸钛螯合物４； ５）螯合物４在ｐＨ值８～１４，水浴０～９０℃下碱性水解１～４８ｈ，分离出终产品乙二胺三乙酸盐５。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种化合物的制备方法，尤其是。
技术介绍
螯合性表面活性剂是新近开发的表面活性剂。它除了具有表面活性剂的所有特性以外， 还具有螯合金属离子的能力。螯合剂用来控制体系中金属离子的浓度并与之形成复合物，使之具有完全不同于各自原来分子的性能。螯合剂在许多领域有用途，例如作为软水剂用于 印染、纸浆、选矿、清洗等工业；作为络合剂用于制药、感光、稀有金属冶炼等工业。比较 典型的螯合剂有乙二胺四乙酸盐(EDTA)、聚磷酸盐如三聚磷酸盐(STPP)等。EDTA分子是一 个六配位体，对金属离子有很强的螯合能力，是一种优良的螯合剂。而表面活性剂分子由具 极性的"头基"和非极性的"链尾"两部分组成。极性的"头基"，对水有很强的亲和力，也称为 亲水基(hydrophilic group),非极性的"链尾"对油有很强的亲和力，也称为亲油基(lipophilic group)。所以这类化合物分子具有既亲油又亲水的双亲性(amphiphile)，在体系中趋于和富集 在水/空气界面或油/水界面，降低表面或者界面张力，因而具有"表面活性"。由于这一功能特 性，表面活性剂作为主要成分广泛用做洗漆剂、乳化剂、润湿剂、渗透剂、发泡剂等。在洗涤剂领域，表面活性剂和螯合剂(如三聚磷酸盐一STPP和EDTA等)得到最广泛的应 用。近年来，由于自然水系的"富营养化"的问题，STPP受到了非议。洗涤剂制造商和科学家 们绞尽脑汁寻求STPP代用品，据报道迄今已开发数十种STPP的代用品。但能真正达到STPP 的螯合性能又对环境无害的替代品还为数不多。因此，如能开发一种同时具有良好的去污性 和螯合性又对环境安全的新型表面活性剂是人们所期盼的。通常普遍用来螯合金属离子、特 别是硬性离子的螯合剂是乙二胺四乙酸盐(EDTA)。而乙二胺三乙酸盐^ED3A也是一种性能 优良的螯合剂。研究中发现，EDTA螯合金属离子时，由于空间效应，四个乙酸基团往往只 有三个在起作用，另一个游离基团不起作用，形成了多余的东西，恰恰是这个多余的位置提 供了一个形成新的衍生物的好机会。如果在ED3A分子上引入一个脂肪酰基，就可以形成一个 具有螯合性能的表面活性剂，这就是iV-酰基ED3A。这一类表面活性剂具有良好的螯合性能和 表面活性，温和、无毒、无刺激，生物易降解，因而可广泛应用于个人护理、家庭用品等工 业产品，具有广泛的应用前景。20世纪90年代，Parker等人开发了一条以乙二胺二乙酸二钠盐为原料，通过甲醛縮合、氢 氰酸加成、水解、环化和开环等五步反应，商业化地制备乙二胺三乙酸盐的工艺。目前全球 只此一家公司规模生产乙二胺三乙酸。但该工艺复杂，设备要求较高，而且涉及到对人体和 环境有重大毒害的氰化物。因此，发展简洁、温和、环境友好的规模化制备乙二胺三乙酸盐 的方法显得特别重要。目前乙二胺三乙酸三钠盐(Na3ED3A)的合成方法有如下5种1、 将乙二胺与氯乙酸在碱性溶液反应后加入无机酸酸化；随后混合溶液用DMF重结晶， 得到2-氧-l，4-哌嗪二乙酸(3-KP);再将3-KP与氢氧化钠水解开环，得到Na3ED3A。该方法副 产物较多，需采用有机溶剂重结晶。2、 将乙二胺四乙酸二钠盐与钯的硝酸盐的混合溶液反应后得2-氧-l,4-哌嗪二乙酸钯络合 物()。该方法虽然采用Pd(II)催化氧化得到2-氧-l,4-哌嗪二乙酸的钯络合物，但其转 化率较低，而且还涉及贵重金属钯的使用和回收的问题。3、 利用N，N，-乙二胺二乙酸(S-EDDA)在盐酸酸化下縮合成环，DMF重结晶得到2-氧小 哌嗪乙酸(S-KP);再由S-KP与溴乙酸取代反应，DMF重结晶得到2-氧-l，4-哌嗪二乙酸(3-KP); 将3-KP碱性水解开环，得到Na3ED3A。该方法步骤较多，要采用有机溶剂和溴乙酸。4、 利用N,N，-乙二胺二乙酸(S-EDDA)钠盐溶液与甲醛縮合，生成l,3-二羧甲基咪唑啉啶； 加入氢氰酸亲核加成开环，生成iV-氰甲基-乙二胺二乙酸钠；在弱碱性下水解成iV-酰胺基-乙二胺二乙酸钠；iV-酰胺基-乙二胺二乙酸钠发生分子内胺交换反应成环，得到3-KP;再将3-KP碱性水解开环，得至i」Na3ED3A。该方法产率较高，具有一定价值，但采用毒性大的氢氰 酸，对环境和人体有害。5、 利用N,N，-乙二胺二乙酸钠(S-EDDA)酸化生成S-KP;再将S-KP与甲醛縮合，生成l-羧甲基-4-羟甲基-2-氧哌嗪；加入氢氰酸生成l-羧甲基-4-氰甲基-2-氧哌嗪；再加入适量碱水解， 得到3-KP;最后将3-KP碱性水解开环，得到Na3ED3A。该方法可以得到Na3ED3A的纯度和 产率较高，但采用氢氰酸等毒性大的原料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种以廉价、易得的四氯化钛、乙二胺四乙酸和氧化剂为原料， 制备方法简洁、环境友好、可规模化生产的。 本专利技术的具体合成路线如下<formula>formula see original document page 6</formula>其具体步骤如下1) 按四氯化钛与乙二胺四乙酸的摩尔比为l : (1 2)，取四氯化钛加入到乙二胺四乙酸的水溶液中，反应后得到乙二胺四乙酸钛水合物l;2) 按四氯化钛与氧化剂的摩尔比为l : (1 10)，最好为l: (2 6)，向四氯化钛与 乙二胺四乙酸的混合液中或乙二胺四乙酸钛水合物l中加入氧化剂，在0 90 'C反应l 24h， 得到过氧乙二胺四乙酸钛2;3) 过氧乙二胺四乙酸钛2的水溶液用无机碱调节pH值为4 10，得到去质子的过氧物3;4) 过氧物3在0 9(TC下，维持上述pH值，反应24 96h，最佳48 72h，析出过氧乙二 胺三乙酸钛螯合物4;5) 螯合物4在pH值8 14，水浴0 90。C下碱性水解l 48h，分离出最终产品乙二胺三乙 酸盐5。所述乙二胺四乙酸选自乙二胺四乙酸或乙二胺四乙酸二钠盐等同系物。所述的氧化剂按 质量百分比选自5% 30%过氧化氢或5% 30%过氧乙酸等。所述的无机碱选自氨水、氢氧 化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾或碳酸氢钾等。本专利技术与已有的乙二胺三乙酸三钠盐的合成方法相比，其原料便宜，且合成工艺简单， 反应结束后，原料和副产物在水相，产物4为固相析出，分离提纯容易；固相产物4作为原料水解，副产物二氧化钛粉末为固相，产物乙二胺三乙酸在水相，利于分离，副产物二氧化钛 也可以作为一种产品出售。此外，选取金属离子作为螯合剂释放乙二胺四乙酸的一个乙酸配 位基，随后经利用氧化剂氧化消除这个基团的新工艺，避开了采用氰化物等毒性大的原料的 有机合成过程，同时避免了采用卤代乙酸取代环化的S-KP工艺中较多副产物的产生。 具体实施例方式下面以实施例进一步对本专利技术作详细说明。 实施例l1、 化合物 (1)的合成实验往盛有20 ml蒸馏水和乙二胺四乙酸(5.85 g， 20mmol)的烧杯中滴加浓氨水至pH为中性，再滴加四氯化钛溶液(2.2 ml, 20 mmol)，随后用浓 氨水调节溶液pH值到3.0，室温反应0.5h，溶液中有许多细小晶体生成，抽滤、洗涤和干燥 后得到的化合物l (3.0 g, 43 %)。元素分析计算值(％): C， 33.8; H, 4本文档来自技高网...
【技术保护点】
乙二胺三乙酸盐的制备方法，其特征在于合成路线如下：＊＊＊其具体步骤如下：１）按四氯化钛与乙二胺四乙酸的摩尔比为１∶１～２，取四氯化钛加入到乙二胺四乙酸的水溶液中，反应后得到乙二胺四乙酸钛水合物１；２）按四氯化钛与氧化剂的摩尔比为１∶１～１０，向四氯化钛与乙二胺四乙酸的混合液中或乙二胺四乙酸钛水合物１中加入氧化剂，在０～９０℃反应１～２４ｈ，得到过氧乙二胺四乙酸钛２；３）过氧乙二胺四乙酸钛２的水溶液用无机碱调节ｐＨ值为４～１０，得到去质子的过氧物３；４）过氧物３在０～９０℃下，维持上述ｐＨ值，反应２４～９６ｈ，析出过氧乙二胺三乙酸钛螯合物４；５）螯合物４在ｐＨ值８～１４，水浴０～９０℃下碱性水解１～４８ｈ，分离出终产品乙二胺三乙酸盐５。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周朝晖，张华林，刘琼馨，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：92
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。