制备螯合剂混合物的方法技术

本发明专利技术涉及制备通式(I)的螯合剂的方法：R

Preparation of chelating agent mixture

The invention relates to a method for preparing a chelating agent of a general formula (I): R

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备螯合剂混合物的方法本专利技术涉及一种制备通式(I)的螯合剂的方法：R1-CH(COOX1)-N(CH2COOX1)2(I)其中R1选自氢、C1-C4烷基、苯基、苄基、CH2OH和CH2CH2COOX1，X1为(MxH1-x)，其中M选自碱金属，x为0.6-1，所述方法包括下列步骤：(a)提供通式(IIa)的化合物的固体、淤浆或溶液：R1-CH(COOX2)-N(CH2CN)2(IIa)其中X2为(MyH1-y)，其中M选自碱金属，y为0-1，(b)使所述固体或淤浆或溶液与碱金属氢氧化物的水溶液接触，其中碱金属离子与腈基的摩尔比为0.6:1-0.95:1，(c)使所述通式(IIa)的化合物与所述碱金属氢氧化物反应。额外地，本专利技术涉及新型螯合剂混合物以及该类混合物的用途。螯合剂如但不限于甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)及其相应碱金属盐是碱土金属离子如Ca2+和Mg2+的有用螯合剂。由于这一原因，它们被推荐并用于各种目的如衣用洗涤剂和自动洗餐具(ADW)配制剂，尤其是用于所谓的无磷衣用洗涤剂和无磷ADW配制剂。为了运送该类螯合剂，在大多数情况下使用固体如颗粒或水溶液。MGDA和其他螯合剂可以通过氨基酸与甲醛和氢氰酸或碱金属氰化物的烷基化并随后用碱金属氢氧化物皂化而制备。为了确保完全皂化，使用化学计算量的碱金属氢氧化物或过量的碱金属氢氧化物，例如参见US7,671,234。在其他方法中，MGDA通过在形成三腈下将NH(CH2CN)2和氢氰酸加入乙醛中并随后水解而制备，例如参见US7,754,911。然而，不锈钢如但不限于316类型、321类型和317类型钢若用于皂化用反应设备中的话遭受来自反应条件的显著腐蚀。尽管可以使用不锈钢以外的特种钢，但理想的是找到一种提供螯合剂且可以在由不锈钢制备或含有由不锈钢制备的部件的设备中进行的方法，所述部件暴露于来自皂化步骤的反应混合物。因此，发现了开头所定义的方法，下文也称为本专利技术方法或根据(本)专利技术的方法。本专利技术方法涉及制造通式(I)的螯合剂：R1-CH(COOX1)-N(CH2COOX1)2(I)其中R1选自：氢，线性或支化C1-C4烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基和叔丁基，优选甲基和异丙基，甚至更优选甲基，苯基、苄基、CH2OH和CH2CH2COOX1，X1为(MxH1-x)，其中M选自碱金属，例如锂、钠、钾以及前述碱金属中至少两种的混合物，优选钠和钾以及钠和钾的混合物，甚至更优选钠，x为0.6-1，优选0.65-0.9，甚至更优选0.7-0.9。在本专利技术的优选实施方案中，R1选自C1-C4烷基和CH2CH2COOX1，并且M为钠或钾或其组合。在甚至更优选的实施方案中，R1为甲基且M为钠。本专利技术方法包括如上所述的步骤(a)-(c)。下面更详细解释步骤(a)-(c)。步骤(a)涉及提供通式(IIa)的化合物的固体或淤浆或溶液：R1-CH(COOX2)-N(CH2CN)2(IIa)包括来自至少一种式(IIa)化合物和一种式(IIb)化合物各自的混合物：R1-CH(CN)-N(CH2CN)2(IIb)优选通式(IIa)的化合物。提供固体在本专利技术方法的步骤(a)上下文中是指作为固体物质提供通式(IIa)的化合物。所述淤浆或溶液优选为含水淤浆或水溶液，优选水溶液。该类淤浆或溶液分别可以具有5-60重量％，优选30-50重量％的总固体含量。术语“含水”是指相对于整个连续相或溶剂包含50-100体积％水，优选70-100体积％水的连续相或溶剂。水以外的合适溶剂的实例是醇类，如甲醇、乙醇和异丙醇，此外还有二醇如乙二醇和三醇如甘油。在式(IIa)和(IIb)中，各变量如下所定义。R1如上所定义。X2为(MyH1-y)，其中M选自碱金属，例如锂、钠、钾以及前述碱金属中至少两种的混合物，优选钠和钾以及钠和钾的混合物，甚至更优选钠，y为0-1，优选0.7-0.9。通式(IIa)的化合物可以选自相应的L-和D-对映体及其组合，例如外消旋混合物和其中L-对映体占主导，例如具有50-99.5％L-对映体的混合物。优选外消旋混合物和含有95-99.5％L-对映体的混合物。在本专利技术的优选实施方案中，通式(IIa)中的R1为甲基，并且化合物(IIa)主要为L-对映体，其中L/D的比例为95:1-100:1。通式(IIb)的化合物优选为外消旋混合物。本专利技术方法的步骤(b)涉及使所述淤浆或溶液与碱金属氢氧化物的水溶液接触，其中碱金属离子与腈基的摩尔比为0.6:1-0.95:1，优选0.7-0.9。在本专利技术的一个实施方案中，碱金属氢氧化物选自锂、钠、钾以及前述碱金属中至少两种的组合的氢氧化物。优选氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钠和氢氧化钾的混合物，甚至更优选氢氧化钠。碱金属氢氧化物的水溶液具有的浓度为1-65重量％，优选10-55重量％。碱金属氢氧化物的水溶液可以含有一种或多种杂质，如但不限于碱金属碳酸盐。例如，氢氧化钠水溶液可以含有0.01-1％碳酸钠。所述接触可以通过向反应容器中加入碱金属氢氧化物的水溶液并随后一次或多次加入通式(IIa)的化合物的淤浆或溶液而进行。在替换实施方案中，所述接触可以通过向反应容器中加入一部分碱金属氢氧化物的水溶液，然后一次或多次加入通式(IIa)的化合物的淤浆或溶液，并依次或优选平行地加入剩余的碱金属氢氧化物溶液而进行。在替换实施方案中，所述接触可以通过将通式(IIa)的化合物的溶液或淤浆与碱金属氢氧化物的水溶液连续合并而进行。在其中在步骤(b)中分两次加入碱金属氢氧化物的水溶液的实施方案中，第一部分可以含有10-50摩尔％所要求的碱金属氢氧化物且第二部分可以含有剩下的50-90摩尔％。在其中在步骤(b)中分两次加入通式(IIa)的化合物的实施方案中，第一部分可以含有10-50摩尔％所要求的通式(IIa)的化合物且第二部分可以含有剩下的50-90摩尔％。本专利技术方法的步骤(b)可以在0-80℃，优选5-75℃，并且有时至多50℃，甚至更优选25-40℃的温度下进行。非常特定的温度范围是35-70℃。在其中将碱金属氢氧化物的水溶液或者通式(IIa)的化合物的淤浆或溶液分两次或多次合并的实施方案中，所述部分可以在相同或不同温度下合并。本专利技术方法的步骤(b)可以具有30分钟至24小时，优选1-12小时，甚至更优选2-6小时的持续时间。本专利技术方法的步骤(b)可以在0.5-10巴的压力下，优选在常压下进行。在本专利技术的一个实施方案中，其中进行步骤(b)的反应容器含有至少一个由不锈钢制备的部件或者含有暴露于在步骤(b)中形成的混合物的不锈钢。本专利技术方法的步骤(c)涉及使所述通式(IIa)的化合物与所述碱金属氢氧化物反应。本专利技术方法的步骤(c)可以在30-200℃，优选70-190℃的温度下进行。本专利技术方法的步骤(c)可以在一个温度下进行。然而，在优选实施方案中，步骤(c)以两个或更多个子步骤(c1)、(c2)和任选地，更多个的形式进行，其中各子步骤在不同温度下进行。优选各子步骤可以在比进行前一子步骤的温度要高的温度下进行。在本专利技术上下文中，各子步骤温度相差至少10℃，所述温度涉及平均温度。在本专利技术的优选实施方案中，步骤(c)包括至少两个子步骤(c1)和(c2本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备通式(I)的螯合剂的方法：R

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.13 EP 15167630.11.制备通式(I)的螯合剂的方法：R1-CH(COOX1)-N(CH2COOX1)2(I)其中R1选自氢、C1-C4烷基、苯基、苄基、CH2OH和CH2CH2COOX1，X1为(MxH1-x)，其中M选自碱金属，x为0.6-1，所述方法包括下列步骤：(a)提供通式(II)的化合物的固体、淤浆或溶液：R1-CH(COOX2)-N(CH2CN)2(II)其中X2为(MyH1-y)，其中M选自碱金属，y为0-1，(b)使所述固体或淤浆或溶液与碱金属氢氧化物的水溶液接触，其中碱金属离子与腈基的摩尔比为0.6:1-0.95:1，(c)使所述通式(IIa)的化合物与所述碱金属氢氧化物反应。2.根据权利要求1的方法，其中步骤(c)在30-200℃的温度下进行。3.根据权利要求1或2的方法，其中M选自钠和钾及其混合物。4.根据前述权利要求中任一项的方法，其中x为0.7-0.85。5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中式(IIa)中的R1为甲基且化合物(IIa)主要为L-对映体，其中L与D之比为95:1-100:1。6.根据前述权利要求中任一项的方法，其中步骤(c)包括至少两个子步骤(c1)和(c2)，其中子步骤(c2)在比子步骤(c1)高至少20℃的温度下进行。7.根据前述权利要求中任一项的方法，其中通式(I)的螯合剂含有至少一种通式(IIIa)-(IIIb)的化合物：R1-CH(COOX1)-N(CH2COOX1)(CH2CONH2)(IIIa)R1-CH(CO...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·施塔姆，T·施密特，C·奥尔，J·曼宁，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE