【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机化工领域，具体涉及一种存储稳定的甲基甘氨酸-n,n-二乙酸三碱金属盐组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、甲基甘氨酸-n,n-二乙酸，简称mgda，能够和常见金属离子构成1：1型配体化合物，适用ph比较广泛(2～13.5)，兼具螯合能力强和高效率的特性，优越的毒理学安全性以及生物易降解性，目前工业化商品多为甲基甘氨酸二乙酸三钠盐(mgda·3na)的溶液或固体产品。
2、现有技术中，mgda·3na通常采用strecker反应合成，其合成路线分为两类。第一类是由丙氨腈或丙氨酸与氰化物和甲醛进行strecker反应，再经水解获得产物，反应物丙氨腈或dl-丙氨酸可由氢氰酸、氨水和乙醛反应制得，d-丙氨酸和l-丙氨酸，dl-丙氨酸也可以通过生物发酵法和酶法等渠道获得原料。第二类是由亚氨基二乙腈或亚氨基二乙酸与氰化物和乙醛进行strecker反应，再经水解获得产物，反应物亚氨基二乙腈或亚氨基二乙酸可由氢氰酸、氨水和甲醛制得。另外还有一种工业化工艺，采用氯乙酸作为原料合成也有相关专利和市场产品，但是不同工艺制备的mgda水溶液的产品的指标和质量有明显差异性，产品稳定性和下游应用领域也存在差异性。
3、洗涤用水不同程度地含有各种金属离子，为了消除影响常需要加入螯合(络合)剂，以络合作用与硬度离子或水中的高价金属离子配合形成稳定的、水溶性的络合物，保留在水溶液中。作为公知技术信息，评价螯合剂能力重要参数是螯合剂与对应金属离子形成络合物的稳定常数k。
4、
5、mez(m-m
6、men+表示自由的，带正电荷的金属离子浓度
7、zm-表示螯合剂的浓度
8、k表示此螯合剂的稳定常数
9、不同技术路线和生产工艺参数下制备的mgda碱金属溶液产品的金属螯合能力存在一定差异性，cn111100023a、cn110903206a、cn110938010a公开mgda不同金属螯合物的制备和mgda金属螯合物稳定常数的测定，大部分专利主要围绕mgda合成工艺参数，中间体优化，产品收率提高，产品色号改善，以及有害杂质控制优化(nta、甲醛、其他氨基酸等)，例如us5817864、us5849950、cn101171226b、cn103476741b、us8802894、cn102993034b、cn106928077b、cn115710194a等相关专利。通过氯乙酸法制备mgda专利围绕合成工艺、催化剂、部分涉及金属螯合能力数据，例如cn107118114b、cn109134286a、cn109912440a、cn109369428a、cn112898169a、cn114163340a等，但是均未能详细说明产品的螯合能力的测试干扰和差异性，同样也未能告知产品的保存周期和稳定性，是否能长周期保持产品螯合能力稳定性。
10、从目前公开信息看，市场上出售的mgda·3na水溶液产品企业标准和质检报告单coa显示，mgda产品的保质期为8-12个月，行业部分企业资料和技术信息显示产品保质期为2年或3年，因此针对mgda碱金属溶液产品的稳定性研究和金属螯合能力的提升和保持仍然是可优化的方向之一，针对不同合成技术来源和应用领域mgda产品差异性特征需体现。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种存储稳定的甲基甘氨酸-n,n-二乙酸三碱金属盐组合物和制备方法，其包含甲基甘氨酸-n,n-二乙酸三碱金属盐、n,n-二甲基甘氨酸金属盐、亚硫酸盐、水等特定组分，所述组合物可实现在相对长的时间内(高达48个月)的稳定性存储。
2、本专利技术的目的还在于提供上述组合物用于稳定储存和/或运输甲基甘氨酸-n,n-二乙酸三碱金属盐，及改善组合物产品金属离子螯合能力的稳定性的用途，特别是提升钙离子、镁离子的螯合能力的稳定性。
3、本专利技术的再一目的还在于提供所述组合物在日化洗涤、软化水和污水处理领域的应用。
4、为实现以上专利技术目的，本专利技术采用如下的技术方案：
5、第一方面，本专利技术提供一种存储稳定的甲基甘氨酸-n,n-二乙酸三碱金属盐(mgda三碱金属盐)组合物，其包含以下质量百分含量的组分：
6、组分(a)18.0～45.0wt％，例如18.0wt％、20.0wt％、25.0wt％、30.0wt％、35.0wt％、40.0wt％、45.0wt％，优选25.0～40.0wt％的甲基甘氨酸-n,n-二乙酸三碱金属盐；
7、组分(b)0.1～1.0wt％，例如0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％的n,n-二烷基甘氨酸碱金属盐；
8、组分(c)0.1～1.0wt％，例如0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％的亚硫酸盐；
9、以及53.0～81.8wt％，例如55wt％、60wt％、65wt％、70wt％、75wt％、80wt％，优选58.0～75.0wt％的水；
10、各组分含量之和总计为100wt％。
11、本专利技术中，组分(a)所述甲基甘氨酸-n,n-二乙酸三碱金属盐为甲基甘氨酸-n,n-二乙酸三钠盐(mgda·3na)、甲基甘氨酸-n,n-二乙酸三钾盐(mgda·3k)中的至少一种；
12、优选地，组分(a)所述甲基甘氨酸-n,n-二乙酸三碱金属盐，其原料可以为水溶液，浓度为18.0～45.0wt％，例如18.0wt％、20.0wt％、25.0wt％、30.0wt％、35.0wt％、40.0wt％、45.0wt％。
13、本专利技术中组分(a)所述的甲基甘氨酸-n,n-二乙酸(mgda)三碱金属盐为现有技术已公开产品，本专利技术对其来源没有特别要求，可以直接购买得到，也可以采用现有方法制备得到，例如，可以来源于氢氰酸工艺的strecker反应，也可以来源于氯乙酸法制备的mgda，上述方法均为现有技术已知方法，例如专利us5849950、us8802894、cn101171226b、cn103476741b、cn107118114b等公开的方法，限制组分(a)所述甲基甘氨酸-n,n-二乙酸三碱金属盐原料浓度的主要影响因素是其合成原料α-丙氨酸，单一α-丙氨酸溶解度偏低(质量浓度＜18％)，溶解后溶液ph值约为6，为了降低生产成本和运输成本，提高反应速率，期望制备高浓度浓缩的mgda产品。从现有技术和产品性质来看，单一的通过dl-丙氨酸制备的mgda·3na质量含量40％溶液可以在室温下存放，但局部或暂时较冷的环境，溶液中杂质可导致mgda沉淀，在管线和容器中结壳，或者在下游使用配制产生杂质或不均匀性，影响产品质量指标，主含量和金属螯合能力下降等负面影响。本申请专利技术人通过实验意外发现，将甲基甘氨酸-n,n-本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种存储稳定的甲基甘氨酸-N,N-二乙酸三碱金属盐组合物，其特征在于，包含以下质量百分含量的组分：
2.根据权利要求1所述的甲基甘氨酸-N,N-二乙酸三碱金属盐组合物，其特征在于，组分(A)所述甲基甘氨酸-N,N-二乙酸三碱金属盐为甲基甘氨酸-N,N-二乙酸三钠盐、甲基甘氨酸-N,N-二乙酸三钾盐中的至少一种；
3.根据权利要求2所述的甲基甘氨酸-N,N-二乙酸三碱金属盐组合物，其特征在于，组分(A)所述甲基甘氨酸-N,N-二乙酸三碱金属盐，其原料选自市售30wt％MGDA·3Na水溶液、40wt％MGDA·3Na水溶液中的至少一种；和/或
4.根据权利要求1所述的甲基甘氨酸-N,N-二乙酸三碱金属盐组合物，其特征在于，组分(B)所述N,N-二烷基甘氨酸碱金属盐选自N,N-二甲基甘氨酸钠、N,N-二乙基甘氨酸钠、N,N-二丙基甘氨酸钠、N,N-二甲基甘氨酸钾、N,N-二乙基甘氨酸钾、N,N-二丙基甘氨酸钾中的至少一种，优选为N,N-二甲基甘氨酸钠和/或N,N-二甲基甘氨酸钾。
5.根据权利要求1所述的甲基甘氨酸-N,N-二乙酸三
6.根据权利要求1所述的甲基甘氨酸-N,N-二乙酸三碱金属盐组合物，其特征在于，所述的水，其中包含由组分(A)-(C)的原料引入的水分。
7.一种权利要求1-6任一项所述存储稳定的甲基甘氨酸-N,N-二乙酸三碱金属盐组合物的制备方法，其特征在于，按配比分别称取甲基甘氨酸-N,N-二乙酸三碱金属盐、N,N-二烷基甘氨酸碱金属盐、亚硫酸盐和水，混合均匀即得。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述N,N-二烷基甘氨酸碱金属盐和亚硫酸盐均可以采用固体或水溶液的形式，与甲基甘氨酸-N,N-二乙酸三碱金属盐混合均匀，制备甲基甘氨酸-N,N-二乙酸三碱金属盐组合物。
9.权利要求1-6任一项所述存储稳定的甲基甘氨酸-N,N-二乙酸三碱金属盐组合物或者由权利要求7或8所述方法制备的存储稳定的甲基甘氨酸-N,N-二乙酸三碱金属盐组合物用于稳定储存和/或运输甲基甘氨酸-N,N-二乙酸三碱金属盐，及改善组合物产品金属离子螯合能力的稳定性的用途，特别是提升钙离子、镁离子的螯合能力的稳定性的用途。
10.权利要求1-6任一项所述存储稳定的甲基甘氨酸-N,N-二乙酸三碱金属盐组合物或者由权利要求7或8所述方法制备的存储稳定的甲基甘氨酸-N,N-二乙酸三碱金属盐组合物在日化洗涤、软化水和污水处理领域的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种存储稳定的甲基甘氨酸-n,n-二乙酸三碱金属盐组合物，其特征在于，包含以下质量百分含量的组分：
2.根据权利要求1所述的甲基甘氨酸-n,n-二乙酸三碱金属盐组合物，其特征在于，组分(a)所述甲基甘氨酸-n,n-二乙酸三碱金属盐为甲基甘氨酸-n,n-二乙酸三钠盐、甲基甘氨酸-n,n-二乙酸三钾盐中的至少一种；
3.根据权利要求2所述的甲基甘氨酸-n,n-二乙酸三碱金属盐组合物，其特征在于，组分(a)所述甲基甘氨酸-n,n-二乙酸三碱金属盐，其原料选自市售30wt％mgda·3na水溶液、40wt％mgda·3na水溶液中的至少一种；和/或
4.根据权利要求1所述的甲基甘氨酸-n,n-二乙酸三碱金属盐组合物，其特征在于，组分(b)所述n,n-二烷基甘氨酸碱金属盐选自n,n-二甲基甘氨酸钠、n,n-二乙基甘氨酸钠、n,n-二丙基甘氨酸钠、n,n-二甲基甘氨酸钾、n,n-二乙基甘氨酸钾、n,n-二丙基甘氨酸钾中的至少一种，优选为n,n-二甲基甘氨酸钠和/或n,n-二甲基甘氨酸钾。
5.根据权利要求1所述的甲基甘氨酸-n,n-二乙酸三碱金属盐组合物，其特征在于，组分(c)所述亚硫酸盐选自亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾中的至少一种。
6.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：尚永华，秦岭，潘亚男，李建峰，陈浩，宋国毅，金铎，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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