制备酚乙二胺二乙酸化合物的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备N,N’‑二(2‑羟基苄基)乙二胺‑N,N’‑二乙酸及其盐的方法，包括甲醛、乙二胺二乙酸或其盐与苯酚在3‑7的pH和低于60℃的温度下的反应，其中反应混合物基于EDDA的摩尔量包含0.2‑1.1摩尔当量的碱金属离子。

Preparation of phenolic ethylenediamine two acetic acid compound

The invention relates to a process for preparing N, N 'two (2 4-hydroxybenzyl) ethylenediamine N, N' two acetic acid and its salts, including formaldehyde, ethylene diamine two acetic acid or its salt and phenol in 3 7 pH and a temperature below 60 DEG C. the reaction, the reaction mixture of Moldova Seoul volume based on EDDA contains 0.2 1.1 molar equivalent of alkali metal ions.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备酚乙二胺二乙酸化合物的方法本专利技术涉及一种制备酚乙二胺二乙酸化合物的方法和可由该方法获得的酚乙二胺二乙酸化合物。酚乙二胺二乙酸化合物是本领域所已知的。酚乙二胺二乙酸化合物的一个实例为N,N’-二(2-羟基苄基)乙二胺-N,N’-二乙酸，通常缩写为HBED，然而更具体地，该分子为o,o-HBED。制备过程中也可形成异构体o,p-和p,p-HBED，然而其量要显著更少。该分子的制备方法描述于若干文献例如WO2009/037235和US3,632,637中。WO2009/037235的方法包括用salan化合物对乙醛酸进行还原性胺化，其中salan化合物通过使乙二胺与水杨醛反应而制备，从而得到作为无水HCl固体分离的HBED，其随后通过添加足够的NaOH而转化成高pH的钠盐溶液。然而，该反应需要相当多的步骤，其中的许多步骤相当复杂，且许多步骤需要高昂的成本。这些步骤尤其为滤出氢化催化剂，用需要安全措施的H2实施，在升高的压力下实施，并使用过量的乙醛酸和胺质子受体，这二者都需要在形成的HBED可以以结晶形式分离之前再循环。此外，为了制备HBED的铁螯合物，必须将晶体再次溶解，然后其可与铁阳离子接触，然后再次以铁螯合形式干燥。US3,632,637的方法包括使乙二胺二乙酸与邻乙酰氧基苄基卤化物如溴化物或氯化物反应。在J.G.Wilson，“phenolicanaloguesofaminocarboxylicacidligandsfor99mTc.II＊SynthesisandcharacterizationofN,N’-ethylenebis[N-(o-hydroxybenzylglycines)]ehbg”，AustJChem1988，41，173-182中，描述了US3,632,637的上述方法是不希望，因为其具有形成树脂状聚合物副产物的缺点，从而寻找新的制备方法。该文献引用了US2,967,196，从而提供了制备酚乙二胺二乙酸的其他方法。US2,967,196公开了一种反应，其中将甲醛添加至乙二胺二乙酸在甲醇中的碱性溶液中，向其中添加对位取代的酚，例如对甲酚、对苯酚磺酸或对羟基苯甲酸。据披露这样做是为了避免乙二胺二乙酸与邻氯甲基衍生物反应，据说这是确保羟基终止于分子的乙二胺部分的邻位的唯一方法。该文献中的反应条件涉及回流条件，即较高的温度，并且所述反应优选在8-10的碱性pH下进行。J.G.Wilson的上述出版物也证实，出于US’196中对邻位、对位的相同原因，美国专利2,967,196中所公开的反应对于未取代的酚是不成功的。然而，本领域需要提供一种制备HBED及其衍生物的简单方法，其中可使乙二胺二乙酸与甲醛和苯酚反应。本专利技术现在提供一种制备N,N’-二(2-羟基苄基)乙二胺-N,N’-二乙酸及其盐(HBED)的方法，包括甲醛、乙二胺二乙酸或其盐(EDDA)和苯酚在3-7的pH和低于60℃的温度下的反应，其中反应混合物基于EDDA的摩尔量包含0.2-1.1摩尔当量的碱金属离子。在本专利技术的方法范围内，已发现可使用廉价的材料在有限数量的步骤内以良好的邻位(相对于羟基)选择性和高产物产率制备HBED，其中反应步骤易于控制，因为不涉及高度放热的步骤，不需要施加高压并且不使用危险的材料，其中pH控制相对简单，且其中反应混合物由于是均匀的而在整个反应期间也容易处理。可指出的是，US4,338,460公开了一种制备酚丙二胺二乙酸化合物的方法，并且在该文献中公开了2-6的酸性pH值适于制备二邻羟基苄基丙二胺二乙酸产物。然而，在该文献的实施例中，证明了由乙二胺二乙酸产物获得的结果对丙二胺二乙酸不能重复。在使用乙烯当量的实施例12中，发现当乙二胺-N,N’-二乙酸、甲醛和苯酚在水/甲醇溶液中反应时发生闭环。此外，本专利技术的方法对于丙二胺二乙酸不能正常工作。因此，必须得出结论：乙二胺乙酸与酚类化合物的反应以及丙二胺乙酸与相同酚类化合物的反应实质上如此不同，以至于不能基于酚丙二胺二乙酸化合物制备中的发现来预测制备HBED的反应条件。此外，申请人不希望受任何理论的束缚，据认为在US4,338,460的实施例12中没有发生形成HBED的反应这一事实是由于反应混合物不含碱金属离子这一事实所致，这导致反应物在所用的溶剂混合物中相对不溶。本专利技术还提供了可由本专利技术获得的产物。已经发现，由于它们是通过不同的方法获得的，因此这些产物就如下方面是不同的：它们具有另外的异构体分布，含有少量副产物并且是HBED的碱金属官能盐，含有约0.2-1.1摩尔当量碱金属/摩尔HBED，其呈溶解或干燥形式。此外，发现本专利技术方法的产物易于干燥。本专利技术的产物尽管不同于WO2009/037235中获得的那些，然而也可同样用于许多应用中，例如水软化、纸浆和造纸、漂白、洗涤剂。更优选地，它们可用于漂白(纸浆、纺织品、洗涤剂)或微量营养素配制剂中。最优选地，它们用于微量营养素配制剂中。在本专利技术的方法中，所述三种反应物可使用不同的步骤顺序添加在一起。由于酚反应物以液体形式使用，并且在许多实施方案中过量使用，因此可制备EDDA和酚的预混物，然后将该混合物添加至甲醛中，反之亦然，或者制备酚和甲醛的预混物，并将该预混物添加至EDDA中，反之亦然，然后在上述pH、碱金属含量和温度条件下进行反应。实施该方法的另一种甚至更优选的方式是首先制备EDDA和甲醛的加合物，然后在所述pH、碱金属含量和温度条件下使该加合物与酚反应。后一实施方案的优点在于，只需要使液体彼此反应，这可更容易地将其投入反应器中，例如通过简单地泵送组分。因此，本专利技术还涵盖一种制备N,N’-二(2-羟基苄基)乙二胺-N,N’-二乙酸及其盐(HBED)的方法，包括第一步骤，其中在甲醛和乙二胺二乙酸或其盐之间进行反应以得到加合物；以及第二步骤，其中使甲醛和乙二胺二乙酸或其盐的加合物与苯酚反应，同时确保pH为3-7且温度低于60℃；或者该方法包括制备包含苯酚和乙二胺二乙酸或其盐的混合物的第一步骤和在该混合物中使EDDA和苯酚与甲醛在3-7的pH和低于60℃的温度下反应的第二步骤；或者该方法包括制备包含苯酚和甲醛的混合物的第一步骤和在该混合物中使苯酚和甲醛与乙二胺二乙酸或其盐在3-7的pH和低于60℃的温度下反应的第二步骤，其中在该方法的所有上述实施方案中，3种组分EDDA、苯酚和甲醛的反应在含有基于EDDA的摩尔量为0.2-1.1摩尔当量碱金属离子的混合物中进行。其中首先将EDDA和甲醛混合，随后确保pH为3-7且随后与苯酚反应的方法是优选的，因为该方法得到了澄清的溶液。甚至更优选的是通过添加1摩尔当量的碱金属氢氧化物将EDDA转化成单碱金属盐，且与2摩尔甲醛反应，然后与苯酚反应。此外，将EDDA转化成单碱金属盐确保了反应pH为3-7。所述方法中的pH为3-7，优选为4-7；甚至发现为了良好的产率和选择性，更优选将pH保持为至少5的值。在本专利技术的方法中，发现低于3的pH是有害的。逻辑上，在所述方法中，需要存在水以作为溶剂或共溶剂，从而能确定pH。EDDA反应物优选以水溶液形式添加，然而水也可与甲醛反应物一起存在，或者分别添加至反应混合物中。在实施方案中，通过以正确量添加碱金属氢氧化物或者通过以乙二胺二乙酸碱金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备N,N’‑二(2‑羟基苄基)乙二胺‑N,N’‑二乙酸(HBED)及其盐的方法，包括甲醛、乙二胺二乙酸或其盐(EDDA)和甲醛在3‑7的pH和低于60℃的温度下的反应，其中反应混合物基于EDDA的摩尔量包含0.2‑1.1摩尔当量的碱金属离子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.25 EP 15173799.61.制备N,N’-二(2-羟基苄基)乙二胺-N,N’-二乙酸(HBED)及其盐的方法，包括甲醛、乙二胺二乙酸或其盐(EDDA)和甲醛在3-7的pH和低于60℃的温度下的反应，其中反应混合物基于EDDA的摩尔量包含0.2-1.1摩尔当量的碱金属离子。2.根据权利要求1的方法，包括第一步骤，其中在甲醛和乙二胺二乙酸或其盐之间实施反应以形成加合物，以及第二步骤，其中使甲醛和乙二胺二乙酸或其盐的加合物与苯酚反应，同时确保pH为3-7且温度低于60℃，其中反应混合物基于EDDA摩尔量包含0.2-1.1摩尔当量的碱金属离子。3.根据权利要求1的方法，其包括制备包含苯酚和乙二胺二乙酸或其盐的混合物的第一步骤和使该混合物与甲醛在3-7的pH和低于60℃的温度下反应的第二步骤，其中反应混合物基于EDDA的摩尔量包含0.2-1.1摩尔当量的碱金属离子。4.根据权利要求1的方法，包括制备包含苯酚和甲醛的混合物的第一步骤和使该混合物与乙二胺二乙酸或其盐在3-7的pH和低于60℃的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·M·赖希魏因，H·J·戎冈，M·格鲁特，
申请(专利权)人：阿克苏诺贝尔化学品国际有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL