新型绿色螯合剂谷氨酸二乙酸四乙酸金属盐的制备制造技术

本发明专利技术涉及新型绿色螯合剂谷氨酸二乙酸四乙酸金属盐的制备，其是利用L-谷氨酸、2-氯乙腈有机碱及氯化锌、氢氧化钠合成GLDA-4Na谷氨酸二乙酸四钠(GLDA-4M)，经过L-谷氨酸的氰基化、水解两步得到GLDA-4Na的水溶液，再经过脱色、浓缩等过程得到产品，本发明专利技术采用2-氯乙腈代替现有技术中常用的HCN，减少了剧毒物质的使用，同时产生的废水容易处理，其产率高、产品纯度高，成本低，工艺简单，废水后处理容易，易于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术利用L-谷氨酸、2-氯乙腈作为原料进行谷氨酸二乙酸四钠(GLDA-4M)的合成，属于新产品的合成技术。
技术介绍
某些金属强螯合剂、符合OE⑶生物可降解性的测试、有效清洗金属的淬火表面、高效洗衣粉成分、对某些金属的低腐蚀性、碱溶液中溶解性高；是阶八、EDTA等螯合剂的替代产品。在工业洗涤、家用洗涤洗涤、工艺除垢等方面有着广泛的用途。本产品的独特优点在于其具有生物可降解性。现在广泛应用的螯合剂如NTA、EDTA等，由于其在自然环境中的降解性能差、残留物对自然和人体有伤害，急需寻找新型的替代品O 谷氨酸二乙酸四钠(GLDA_4Na)以其优异的性能在螯合剂的舞台上崭露头角，例如在专利CN200880103236. O中给出了 GLDA金属盐的应用，目前采用L-谷氨酸、氰化钠、甲醛做为原料也可以顺利的得到产品，但是该工艺中使用了剧毒的HCN，同时容易腐蚀设备,且产生的废水中含有大量的氰残留，废水处理成本高，同时产品含有NTA杂质的含量高，在2. 5-3. O %之间，产品色泽差。因此需要对GLDA_4Na的制备方法进行了新工艺的开发。
技术实现思路
本专利技术针对此产品进行新工艺的开发工作，通过实验条件的优化得到了具有良好品质的谷氨酸二乙酸四钠(GLDA-4Na)。利用L-谷氨酸、2-氯乙腈有机碱及氯化锌、氢氧化钠合成GLDA_4Na的过程如下GLDA-4Na通过L-谷氨酸的氰基化、水解两步得到GLDA_4Na的水溶液，再经过脱色、浓缩等过程得到产品。过程包括(I) GLDN溶液的制备L-谷氨酸加入到四口瓶中，加入一定量的水使其溶解，先后向其中加入2-氯乙腈和有机碱；之后进行保温得到GLDN反应液；上述的步骤中，L-谷氨酸加水溶解后需要降温到5-50°C，较适宜的温度是10-30 0C ；步骤中所提到的L-谷氨酸2-氯乙腈有机碱=I I. 8-2. 9 1.5-3. 0(摩尔比)，优选 I 2. 0-2. 5 I. 8-2. 5 ；有机碱优选吡啶或三乙胺。步骤中二者加毕保温时间在l_6h，优选2_5h ；(2)GLDA_4Na 溶液的制备把得到的GLDN溶液中加入与L-谷氨酸摩尔比为O. 1-1. O的氯化锌，使得GLDN逐渐水解生成羧酸水溶液。上述步骤中，反应时间在2_8h，优选时间3_5h。然后不加处理，直接加入与L-谷氨酸摩尔比为4. 0-15. O的氢氧化钠，反应时间为lh-5h，优选 2-3h。3、脱色、浓缩GLDA_4Na料液成品得到的GLDA_4Na水溶液中，加入一定量的活性炭，在50_90 V之间进行脱色O. 5-3h，之后进行减压浓缩得到GLDA-4Na成品。有益效果I.本专利技术采用2-氯乙腈代替HCN，减少了剧毒物质的使用，同时产生的废水容易处理。 2.本专利技术采用氯化锌作为腈基的水解催化剂，比直接采用氢氧化钠水解要温和，广率闻，广物不粘桐，易处理。3.本专利技术工艺产率高、产品纯度高，成本低，工艺简单，废水后处理容易，易于工业化生产。附图说明图I:本专利技术的工艺流程图具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例I :在四口瓶中加入IOOg L-谷氨酸、200g水，搅拌溶解，之后降温到30°C，在O. 5_2h内向其中加入102. 7g 2-氯乙腈和105. 8吡啶；加毕在此温度下搅拌3h，得到GLDN的水溶液^HPLC检测纯度可达到95%以上(流动相甲醇水=15 85);四口瓶中加入GLDN溶液，加入IOg氯化锌，回流反应3h，然后加入356g的30 % NaOH,生成GLDA_4Na，加毕需要进行回流排氨2h ;得到的GLDA-4Na溶液具有一定的颜色，加入活性炭脱色3h，除去活性炭后浓缩得到515g浓度为41%的GLDA-4Na，收率为90. 02%。实施例2 在四口瓶中加入IOOgL-谷氨酸、300g水，搅拌溶解，之后降温到50°C，在I. 5h左右向其中加入150. 4g 2-氯乙腈和195. 7g三乙胺；搅拌5h后得到GLDN的水溶液；用HPLC检测纯度可达到96%以上(流动相甲醇水=15 85);后面的水解、脱色、浓缩步骤同实例I的后半部分；最终得到520g浓度为40. 58%的GLDA-4Na，收率为89. 96%。实施例3:得到GLDN溶液的部分同实例2前部分；四口瓶中加入GLDN溶液，加入50g氯化锌，回流反应3h，然后加入434g的30% NaOH,生成GLDA_4Na，加毕需要进行回流排氨6h ；得到的GLDA-4Na溶液具有一定的颜色，加入活性炭脱色O. 5h，除去活性炭后浓缩得到502g浓度为 46. 12% 的 GLDA-4Na，收率为 98. 70%。实施例4 在四口瓶中加入IOOg L-谷氨酸、400g水，搅拌溶解，之后降温到10°C，在O. 5_2h内向其中加入145. Ig 2-氯乙腈和178. 8g三乙胺；搅拌5h后得到GLDN的水溶液；用HPLC检测纯度可达到96. 5% (流动相甲醇水=15 85);四口瓶中加入GLDN溶液，加入70g氯化锌，回流反应3h，然后加入450g的30 % NaOH,生成GLDA_4Na，加毕需要进行回流排氨4h ;得到的GLDA-4Na溶液具有一定的颜色，加入活性炭脱色3h，除去活性炭后浓缩得到546g 浓度为 40. 8 % 的 GLDA-4Na，收率为 95. 02 %。实施例5 在四口瓶中加入IOOg L-谷氨酸、400g水，搅拌溶解，之后降温到15_20°C，在O.5-2h内向其中加入123. 9g 2-氯乙腈和134. 6g吡啶；搅拌4h后得到GLDN的水溶液；用HPLC检测纯度可达到95%以上(流动相甲醇水=15 85);四口瓶中加入GLDN溶液，加入30g氯化锌，回流反应3h，然后加入363g的30% NaOH,生成GLDA_4Na，加毕需要进行回流排氨2h ;得到的GLDA-4Na溶液具有一定的颜色，加入活性炭脱色3h，除去活性炭后浓缩得到527g浓度为41. 5%的GLDA-4Na，收率为93. 21%上述实施例只为说明本专利技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人 士能够了解本专利技术的内容并据以实施，并不能以此限制本专利技术的保护范围。凡根据本专利技术精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。权利要求1.一种谷氨酸N，N-二乙酸四钠(GLDA-4Na)的制备方法，其特征在于由L-谷氨酸、2-氯乙腈、有机碱及氯化锌、氢氧化钠制备，合成GLDA-4Na的过程如下 (1)氨酸N，N-二乙酸(GLDN)溶液的制备 L-谷氨酸加入到四口瓶中，加入一定量的水使其溶解，先后向其中加入2-氯乙腈和有机碱；之后进行反应得到GLDN溶液； 上述的步骤中，L-谷氨酸加水溶解后需要降温到5-50°C ； 步骤中所提到的L-谷氨酸、2-氯乙腈和有机碱摩尔比为I : I. 8-2. 9 : I. 5-3. O ； 步骤中二者加毕反应时间在l_6h，优选2-5h ； (2)GLDA-4Na溶液的制备 把得到的GLDN溶液中加入与L-谷氨酸摩尔比为O. 1-1. O的氯化锌，使得GLDN逐渐水解生成羧酸水溶液； 上述步骤中，反应时间在2-8h ； 然后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种谷氨酸N，N？二乙酸四钠(GLDA？4Na)的制备方法，其特征在于由L？谷氨酸、2？氯乙腈、有机碱及氯化锌、氢氧化钠制备，合成GLDA？4Na的过程如下：(1)氨酸N，N？二乙酸(GLDN)溶液的制备L？谷氨酸加入到四口瓶中，加入一定量的水使其溶解，先后向其中加入2？氯乙腈和有机碱；之后进行反应得到GLDN溶液；上述的步骤中，L？谷氨酸加水溶解后需要降温到5？50℃；步骤中所提到的L？谷氨酸、2？氯乙腈和有机碱摩尔比为1∶1.8？2.9∶1.5？3.0；步骤中二者加毕反应时间在1？6h，优选2？5h；(2)GLDA？4Na溶液的制备把得到的GLDN溶液中加入与L？谷氨酸摩尔比为0.1？1.0的氯化锌，使得GLDN逐渐水解生成羧酸水溶液；上述步骤中，反应时间在2？8h；然后不加处理，直接加入与L？谷氨酸摩尔比为4.0？15.0的氢氧化钠，反应时间为1h？5h；(3)脱色、浓缩GLDA？4Na料液成品在得到的GLDA？4Na水溶液中，加入一定量的活性炭，在50？90℃之间进行脱色0.5？3h，之后进行减压浓缩得到GLDA？4Na成品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭艳丽，卢冬梅，李大铁，程雪莲，张德路，秦建辉，张艳章，
申请(专利权)人：石家庄杰克化工有限公司，
类型：发明
国别省市：