用于制备作为洗衣剂助洗剂的2,2*,一氧代丁二酸氢盐的改进的温度控制方法技术

在含有特定的二价阳离子（如Ｃａ）和增溶的一价阳离子（如Ｎ）的混合物的含水碱性介质中，使马来酸盐和苹果酸盐反应而得到高收率的２，２’－氧代丁二酸氢盐。在优选的实施方案中，该法包括升温初始反应步骤和一个或多个低温熟化步骤。可提高２，２’－氧代丁二酸氢盐收率并使副产物富马酸盐减至最少。利用本方法可得到独特的典型的苹果酸二价金属盐的粒状固体，还可几乎定量地得到用作起始原料的苹果酸盐。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于制备2，2′一氧代丁二酸氢盐的化学方法的改进。2，2′一氧代丁二酸的四钠盐是一种已知的洗衣剂助洗剂，其制备方法包括马来酸盐与苹果酸盐反应。本专利技术还提供了一种适用的苹果酸盐起始原料的新的合成方法。苹果酸，及其盐和衍生物都是已知的工业上有用的化合物，特别是它可以被用作为食品酸化剂，2，2′一氧代丁二酸氢盐是一种已知的洗衣剂助洗剂。从1960年以来苹果酸一直被广泛地应用在工业上，见Kirk—othmer的《Encyclopedia of ChemicalTechnology》3rd Edition 1981 vol。13.Pages103～119及其中引用的所有参考文献。 Kirk—othmer的专利是涉及在180℃和1.03～1.21MPa(150～175Psi)的条件下直接水合马来酸的方法。Kirk—othmer详细地讨论了R，s—苹果酸在工业上的合成，这种合成包括在升温和压力(180—220℃/1.4—1.8MPa，即200Psi或高于200Psi)下，在钛反应器中于酸性条件下马来酸和富马酸的水合反应，由于生成了大量的富马酸盐，它必须从苹果酸中分离出来并进行再循环，故该反应效率低。在进行了12步骤提纯后，得到了含有低于1％富马酸和低于0.05％的马来酸的苹果酸。从而使目前的工业合成方法至少具有四个缺点第一，苹果酸的生成效率低；第二，需要高压；第三，由于酸性条件的强腐蚀性而需要使用钛反应器；第四，需要复杂和昂贵的提纯过程。因此，可以预计一种简单化的由低成本马来酸盐转化成苹果酸盐的方法是十分有利的。现有技术已经公开了在中生、酸性和碱性(氢氧化钠)条件下富马酸盐水合制苹果酸盐的动力学研究。见Rozelle和Alberty的，J.Phys.Chem.，Vol.61，1957，Pages 1637～1640；Erickson和Alberty。的J.Phys.Chem.，Vol.63，1959 Pages 705—709和Bender及Connors的J.Amer.Chem.Soc.，Vol 84，196662，Pages 1980～1986。在这些公开文献中不使用多价金属离子，并且该研究一般是在稀释水溶液中进行。制备金属盐形式的苹果酸盐和2，2′一氧代丁二酸氢盐的方法已为人知，并已在现有技术中公开。Berg在美国专利3,128,287(1964年4月7日公布)中描述了他专利技术的方法，它包括制备2，2′一氧代丁二酸和苹果酸的有效方法并提供了以下的公开内容(第1栏，第32—39行)本专利技术的方法包括马来酸和钙、钡、镁或锶的氢氧化物反应，通常该反应是将由马来酸和过量的氢氧化物在水存在下混合。然后将反应混合物在约50℃至回流温度的范围内加热约1天至约一个月。见第1栏，第65—71行如上所述，本专利技术的方法是制备苹果酸和2，2′一氧代丁二酸，所得产物的比率随方法中所用的金属氢氧化物而变化。当使用锶和钡的氢氧化物时能够达到使几乎所有马来酸转化成苹果酸。但是在方法中如果使用钙和镁的氢氧化物则制得几乎等量的苹果酸和2，2′一氧代丁二酸的混合物。参见实施例，特别是实施例1。从上述这些公开的内容中可以清楚地看到，事实上Berg的方法不是一种由马来酸酐转化成苹果酸或其盐的可行的工业方法；因为第一，锶或钡昂贵且有毒，因此作为食品添加剂或洗衣剂化学产品而大量使用是不理想的；第二，由于使用钙或镁所得的苹果酸盐的收率较低。因此，本专利技术的目的就是提供一种使用钙或镁能高收率获得苹果酸盐的方法。本专利技术还涉及2，2′一氧代丁二酸氢盐的制备。不管Berg方法在制备“几乎等量”的苹果酸和2，2′一氧代丁二酸氢酸混合物的效率如何，在现有技术中还没有公开一种能直接导致2，2′一氧代丁二酸氢盐高收率而又能使其中仅含少量的苹果酸盐或象富马酸盐这样的有机副产物的合成方法。因此，如果需要分离2，2′一氧代丁二酸氢盐或在配方中非自身地同时引入大量的苹果酸盐的情况下将它们配制成洗涤剂组合物，就需将产物进行有机提纯，Berg的专利技术由于2，2′一氧代丁二酸氢盐粗产物的有机纯度低，以及低收率使其在工业上大规模生产不具吸引力。Lamberti等人的美国专利3,635,830(1972年1月18日公布)也公开了以Berg为基础的2，2′一氧代丁二酸氢盐的合成方法，Lambeti等人的方法同样具有Berg方法的缺点Lamberti等人进一步公开了2，2′一氧代丁二酸氢盐用作洗衣剂助洗剂。Matzner等人在Tenside Detergents，1973，Vol.10，239—245中有关作为洗涤剂使用的2，2′—氧代丁二酸氢盐合成的文章中指出“必须开发更为经济的方法以使2，2′一氧代丁二酸氢盐成为实用的(助洗剂)选择物”。虽然近来Nieuwenhuizen等人在J，Amer.oil Chemists′Soc.，Vol.60，1983，Pages 44—48中公开了在二价阳离子，特别为Ca2+存在下，将苹果酸(预制的)加入到含水碱性介质中的马来酸中进行实验室合成2，2′一氧代丁二酸氢盐是可能的，但是现有技术中仍然没有公开工业上可行的制备2，2′一氧代丁二酸氢盐的工业方法。上述引用的Berg和Lamberti等人的专利在此只作为参考文献，尤其是它们还包括了将上述方法的含有粗钙或镁产品转化成2，2′一氧代丁二酸的单价阳离子氢盐(例如钠盐)。如前所述，它们还包括了2，2′一氧代丁二酸氢酸与其它诸如苹果酸盐这样的有机物质的分离。综上所述，可以清楚地看到需要改进制备2，2′一氧代丁二酸氢盐的方法，一种能使2，2′一氧代丁二酸氢盐的制备变得更为经济和/或更实际的高收率的方法将特别有利于洗涤剂组合物的使用和制备。减少了粗2，2′一氧代丁二酸氢盐产物的有机提纯，使一种成本低廉并能大规模生产的方法成为可能。本专利技术的目的就是提供这样一种改进的2，2′一氧代丁二酸氢盐的合成方法，其中有效地和高收率地进行了醚键生成反应马来酸盐＋苹果酸盐→2，2′一氧代丁二酸氢盐。本专利技术的另一个目的是提供一种能使马来酸酐全部转化成2，2′一氧代丁二酸或其钠盐的方法，本专利技术还有一个目的是提供一种成本合理的大规模生产洗衣剂级的2，2′一氧代丁二酸氢盐的方法，其中有机提纯可有可无而不是必要的。本专利技术的方法包括由特别定义的有机组份到2，2′一氧代丁二酸氢盐的化学转化，2，2′一氧代丁二酸氢盐的收率通常至少为80％(以有机组分的重量计算)。无论起始原料是哪种确定的化学形式，只要起始原料含有下列这些物质， 2，2′一氧代丁二酸氢盐的制备方法总是有效的I. 一种含有马来酸和预制的苹果酸盐的有机组份；II. 一种选自钙、镁和它们混合物的二价金属阳离子组份；III. 一种选自氢氧化物和生成氢氧化物(例如氧化物)阴离子的碱金属组份；和以下特别重要的附加组份IV. 选自钠、钾及其混合物的增溶单价阳离子组份。实际上当需要时，最好结果可保证2，2′一氧代丁二酸氢盐的收率达到85％和85％以上，以下将详细给出以特定量使用的上述组份。在反应开始时，上述组份的量和比率完全是以酐水解和中和为基础并以有机组份没有转化成2，2′一氧代丁二酸氢盐的程度为基础来设定的。在2，2′一氧代丁二酸氢盐制备方法中除了水和I—IV以外没本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过至少一步反应制备苹果酸盐的方法，在反应容器中反应温度为１２０或１２０℃以上，反应时间为至少１０分钟，含水反应混合物包括：Ⅰ．马来酸盐，或其与２，２′－氧代丁二酸氢盐，富马酸盐和苹果酸盐中的一种或多种的混合物；Ⅱ．选自钙，镁和其混 合物的二价阳离子；以及Ⅲ．足够过量的氢氧化物以使所说的反应混合物呈碱性；由此确保该苹果酸盐的产率达到和超过９０％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DS康纳尔，HC克雷什马，
申请(专利权)人：普罗格特甘布尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]