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(HBED)的方法，包括甲醛、乙二胺二乙酸或其盐(EDDA)和苯酚之间的反应，其中反应混合物基于EDDA的摩尔量含有0.2‑1.1摩尔当量的碱金属离子，且通过如下步骤处理反应混合物：将至少一部分不同于形成的HBED的有机化合物从反应混合物中移除，且任选地再循环，在该步骤期间，反应混合物中至少50％且至多且包括100％的碱金属离子为钾离子；还涉及可由该方法获得的产物及其用途。

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 (HBED) methods, including formaldehyde, ethylene diamine two acetic acid or its salts (EDDA) and phenol reaction between alkali metal ions and the reaction mixture molar amount of EDDA based on the 0.2 containing 1.1 molar equivalents, and through the following steps: the reaction mixture of organic compounds will be at least a part different from the formation of HBED is removed from the reaction mixture, and optionally recirculation during this step, the alkali metal ions in the reaction mixture of at least 50% and to and including 100% potassium ions; to product can be obtained by the method and use thereof.

【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。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。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。HBED的碱金属盐以水溶液形式通过用3摩尔当量的NaOH或KOH滴定呈酸性形式的HBED而获得，这分别得到了呈全钠盐和钾盐形式的HBED。WO‘235没有提及选择钾作为抗衡离子的任何优点。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。尽管通常认为HBED可作为酸，钠、钾或铵盐获得，然而该文献仅公开了以酸性固体形式和钠盐形式提供HBED。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下通过加入大量氢氧化钠或氢氧化钾作为碱而进行。特别地，US’196不建议在其方法中使用任何碱金属。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，其中产物以高产率和高纯度形成。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)和苯酚之间的反应，其中反应混合物包含基于EDDA的摩尔量为0.2-1.1摩尔当量的碱金属离子，并且随后通过如下步骤处理所述反应混合物：将至少一部分不同于形成的HBED的有机化合物从反应混合物中移除，且任选地再循环，在该步骤期间，反应混合物中的碱金属离子的50-100％为钾离子。优选地，甲醛、EDDA和苯酚之间的反应在3-7的pH和低于60℃的温度下进行。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过于危险的材料，其中pH控制相对简单，其中反应混合物由于是均一的而在整个反应期间也容易处理，并且其中证明获得的具有50-100％钾作为抗衡阳离子的HBED能在处理步骤中例如使用萃取步骤令人惊讶地容易地从其他反应产物和副产物中纯化。本专利技术还提供了可由本专利技术获得的含碱金属的HBED产物(含有碱金属作为阳离子的全部或部分盐和配合物)，其中碱金属离子中大于50％但小于100％为钾。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而言是不同的：它们具有另外的异构体分布、含有少量副产物并且是HBED或其衍生物的碱金属官能盐，其中大于50％但小于100％的碱金属离子为钾，例如主要为HBED的钾官能配合物，例如FeK-HBED、CuK2-HBED、ZnK2-HBED、MnK2-HBED、MnK-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。应指出的是，WO2009/037235、WO01/46114和MAKean等“IronchelatingagentsandtheireffectsonthegrowthofPseudokirchneriellasubcapitata，Chlorellavulgaris,PhaeodactylumtricornutumandSpirulinaplatensisincomparisontoFe-EDTA”，JournalofAlgalBiomassUtilization，2015，6(1)，2015年1月1日，第56-73页的公开文献公开了HBED的钾盐或金属-钾配合物，其中唯一的碱金属为钾。与这些化合物相反，本专利技术所涵盖的化合物含有钾和至少一种其他碱金属的组合。本专利技术的产物尽管不同于上述3篇文献中公开的产物，但同样可用于类似的应用中，例如水软化、纸浆和造纸、漂白、洗涤剂。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，实施方案中的专利技术还涵盖一种制备钾官能N,N’-二(2-羟基苄基)乙二胺-N,N’-二乙酸盐(HBED)或其衍生物的方法，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℃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’‑二乙酸及其盐(HBED)的方法，包括甲醛、乙二胺二乙酸或其盐(EDDA)和苯酚之间的反应，其中反应混合物基于EDDA的摩尔量含有0.2‑1.1摩尔当量的碱金属离子，并且通过如下步骤处理反应混合物：将至少一部分不同于形成的HBED的有机化合物从反应混合物中移除，且任选地再循环，在该步骤期间，反应混合物中至少50％且至多且包括100％的碱金属离子为钾离子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.25 EP 15173800.21.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)和苯酚之间的反应，其中反应混合物基于EDDA的摩尔量含有0.2-1.1摩尔当量的碱金属离子，并且通过如下步骤处理反应混合物：将至少一部分不同于形成的HBED的有机化合物从反应混合物中移除，且任选地再循环，在该步骤期间，反应混合物中至少50％且至多且包括100％的碱金属离子为钾离子。2.根据权利要求1的方法，其中甲醛、EDDA和苯酚之间的反应在3-7的pH和低于60℃的温度下进行。3.根据权利要求2的方法，其中基于EDDA的摩尔量，0.2-1.1当量的碱金属离子通过添加碱金属氢氧化物或通过添加呈乙二胺二乙酸盐碱金属盐形式的EDDA或含碱金属离子的水溶液获得。4.根据权利要求2或3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，和第二步骤，其中使甲醛和乙二胺二乙酸或其盐的加合物反应与苯酚反应，同时确保pH为3-7，温度低于60℃。5...

【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