CN101808980A - 组合物 - Google Patents

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Abstract

公开了每摩尔乙二胺二琥珀酸包含至少0.7摩尔当量镁的乙二胺二琥珀酸盐，该盐是水溶性非吸湿固体形式。还描述了制备这类盐的方法及其用途。

Description

组合物
本发明涉及乙二胺二琥珀酸(或EDDS)的盐。其还涉及制备这种盐的方法、其用途和含有所述盐的组合物。本发明特别涉及含镁的EDDS的盐。
乙二胺二琥珀酸具有图1所示的结构：
Figure GPA00001009027000011
图1
该结构包括两个手性(stereogenic)中心并存在三种可能的立体异构体。尤其优选的构型是S，S乙二胺二琥珀酸，因为这种化合物易生物降解。
包含乙二胺二琥珀酸及其钠盐的组合物非常广泛地特别用作螯合剂。
在本说明书中，缩写“EDDS”用于表示图1中所示的结构和其中一定数量的羟基氢原子已被替代的所述结构，即“EDDS”也可用于表示琥珀酸盐，其中1、2、3或4个酸基已被中和或部分中和。
一种市售材料是乙二胺二琥珀酸三钠。其可以以包含30重量％EDDS(以游离酸计)或37重量％EDDS三钠(包括抗衡离子)的水溶液形式购得。
乙二胺二琥珀酸也可以以固体粉末形式购得。这含有65重量％酸形式的固体[S，S]EDDS和结晶水。
由于EDDS是有效螯合剂，特别是重金属和过渡金属的有效螯合剂，其通常包含在洗衣和自动洗碟制剂中。
EDDS三钠易溶于水，因此可以掺入洗碟或洗衣制剂中。但是，许多顾客亲睐粉末或压缩粉末片形式的这类产品，因此以液体组合物形式提供EDDS三钠在配制过程中为制造商带来显著挑战。尽管可以以白色粉末形式分离出固体EDDS三钠，但其非常吸湿并从大气中迅速吸水。
该游离四酸形式可以以粉末形式提供，因此可以造粒。但其仅具有0.3g/Kg的水溶解度，这对其在洗衣和洗碟领域中的应用而言当然造成其它问题。
在许多其它情况中，EDDS的水溶性固体形式的可得性的缺乏对产品的配方设计师而言构成限制。
本发明人已经发现易溶于水、在正常大气条件下不吸湿并可以容易造粒的包含EDDS的自由流动性固体组合物。
根据本发明的第一方面，提供每摩尔乙二胺二琥珀酸包含至少0.7摩尔当量镁的乙二胺二琥珀酸盐，该盐是水溶性非吸湿固体形式。
该盐优选是自由流动性粒状材料形式。其可以是粉末或其可以是颗粒。
该盐优选可容易掺入颗粒组合物中。
在一些优选实施方案中，该盐包含每摩尔乙二胺二琥珀酸至少0.8摩尔镁，优选至少0.9摩尔，更优选至少1摩尔，优选至少1.3摩尔，更优选至少1.5摩尔，优选至少1.7摩尔，更优选至少1.8摩尔，优选至少1.9摩尔，最优选大约2摩尔。
在一些实施方案中，该盐可以进一步包含第二碱土金属，例如钙。其可以包含每摩尔乙二胺二琥珀酸最多1.3摩尔钙，例如最多1.2摩尔，例如最多1.0摩尔，最多0.7摩尔，或最多0.5摩尔。
尤其优选的盐包括乙二胺二琥珀酸二镁，即每摩尔乙二胺二琥珀酸具有2摩尔镁的盐。因此，图1的所有4个羟基氢原子已被两个镁离子替代的化合物是优选的。
同样高度优选的是每摩尔乙二胺二琥珀酸具有1至2摩尔镁的盐。例如，具有式EDDS镁(MgEDDS)的化合物是有利的，EDDS钙镁(CaMgEDDS)也如此。每摩尔乙二胺二琥珀酸具有1.5摩尔当量镁的盐(Mg1.5EDDS)也被发现具有有利性质。
在一些实施方案中，该盐可以包括每摩尔乙二胺二琥珀酸0.05或更多摩尔的一种或多种碱金属。因此，该盐可以是含有一种或多种碱土金属和一种或多种碱金属的混合盐。在存在时，该碱金属优选选自钠、钾及其混合物。其最优选是钠。在一些实施方案中，该盐包含每摩尔乙二胺二琥珀酸0.5至2摩尔，优选1至2摩尔，更优选1.5至2摩尔的碱金属。因此，本发明的盐可以例如包含，经验式为EDDS钠镁、EDDS二钠镁、EDDS钾镁、EDDS二钾镁或其非化学计量对等物的化合物。经验式为EDDS二钠镁的盐被发现具有有利性质。
但是，在尤其优选的实施方案中，本发明的盐不含碱金属。在尤其优选的实施方案中，该盐仅含碱土金属和EDDS。
本发明的盐的“EDDS”部分可以包括任何立体异构体。因此，其可以选自[R，R]-EDDS、[R，S]-EDDS、[S，S]-EDDS及其任何组合。
该盐优选包含至少50％[S，S]-EDDS，优选至少70％，更优选至少90％。在一些优选实施方案中，该盐基本由[S，S]-EDDS的镁盐构成。
本发明的盐在正常大气条件不吸湿。本发明的盐优选在正常大气条件下暴露72小时后吸收少于其重量的10％的水，优选少于其重量的5％，优选少于2.5％，更优选少于其重量的1.5％。其优选在正常大气条件下暴露96小时后吸收少于其重量的5％的水，优选少于其重量的3％，优选少于其重量的1％，更优选少于0.5％，优选少于0.1％，最优选少于其重量的0.05％。其优选在正常大气条件下暴露14天后吸收少于其重量的0.1％的水。
本发明的盐优选具有在室温水中提供至少8g/Kg，优选至少10g/Kg的EDDS浓度的溶解度，优选至少50g/Kg，更优选至少100g/Kg，更优选至少125g/Kg，最优选至少150g/Kg。在一些实施方案中，该盐可以具有最多200g/Kg，优选最多190g/Kg，更优选最多180g/Kg，最优选最多175g/Kg的溶解度。
上述溶解度值是指以当量乙二胺二琥珀酸的重量表示的存在于水溶液中的琥珀酸盐重量。
该固体形式可包括结晶水。这可以以5至45％，例如15至20％的量存在。
根据本发明的第二方面，提供包含第一方面的盐的组合物。
该组合物可以基本由第一方面的盐构成，或其可以包括一种或多种其它组分。该组合物可以是固体组合物或液体组合物。该组合物可以是之前已掺入EDDS三钠或乙二胺二琥珀酸的任何组合物形式。
该组合物可以例如是洗衣组合物或自动洗碟组合物。该组合物可以是粉末形式，例如自由流动性粉末。或者，该组合物可以是压缩片剂形式，或以液体或固体形式包在水溶性聚合材料壳中。
该组合物可以是颗粒组合物。
本发明的固体洗衣组合物优选包含0.01至10重量％，更优选0.01至2重量％，最优选0.1至0.5重量％的第一方面的盐。
本发明的液体洗衣组合物优选包含0.01至25重量％，更优选0.1至10重量％，最优选1至5重量％的第一方面的盐。
本发明的自动洗碟组合物优选包含0.1至60重量％的第一方面的盐，更优选1至30重量％，最优选2至15重量％。
本发明的洗衣和洗碟组合物优选包含选自表面活性剂、助洗剂、漂白剂、漂白活化剂、再沉积添加剂、染料转移抑制剂、酶、着色剂和香料的其它成分。
本发明的组合物可以是漂白组合物。其可以是清洁组合物。其可以是个人护理组合物。
根据本发明的第三方面，提供制备根据第一方面的盐的方法。
优选地，第三方面的方法包括将镁的碱添加到乙二胺二琥珀酸中。该方法优选包括将镁碱添加到乙二胺二琥珀酸的悬浮液，优选水悬浮液中。该悬浮液优选每升水包含10至450，例如50至200克酸。
可以使用任何合适的碱。例如，该碱可以选自碳酸盐、氢氧化物、氢化物、酰胺和氧化物。该碱优选是氢氧化镁。
在该盐包含混合盐的一些实施方案中，该第三方面的方法可以进一步包括将钙碱和/或碱金属碱添加到乙二胺二琥珀酸中。
本发明进一步提供第一方面的盐以使用含EDDS的材料的任何方式的用途。
这些组合物特别可用于纸和纸浆漂白。这一方面的组合物也可用于洗衣和洗碟用途。如上详述，第一方面的盐也可用于其它漂白用途。
本发明因此提供第一方面的盐作为螯合剂的用途。特别地，本发明的第一方面的盐用作结合过渡金属和重金属，例如铜、铁和锰用的螯合剂。
因此，本发明包括第一方面的盐在洗涤剂组合物，例如洗衣或自动洗碟组合物中的用途。
本发明包括第一方面的盐在农业应用中的用途。例如，该盐可用在蛞蝓药丸(slug pellets)、除草剂、叶肥、营养肥和水培法中。
本发明提供第一方面的盐在纸浆和纸漂白中的用途。这包括机械漂白和化学漂白以及热-机械漂白。该第一方面的盐可用在纸浆漂白的Q阶段和P阶段中，即除去金属的洗涤阶段和进行漂白的过氧化物阶段。这些术语是本领域技术人员充分理解的。
本发明提供第一方面的盐在个人护理应用中的用途。例如，该盐可以掺入头发护理组合物，例如染发剂和香波中。其也可以作为抗氧化剂包含在霜，例如防晒霜和类似物中。
本发明包括第一方面的盐作为杀生物剂增效剂的用途。因此，其可能能够提高杀生物剂的效力，并具有广泛用途，例如其可用于个人护理用途。
本发明提供第一方面的盐在家庭、公共机构和工业清洁应用中的用途。其可包含在硬表面清洁剂、浴室和厨房清洁剂中、用于洗瓶用途或乳制品设备的清洁。
本发明进一步提供第一方面的盐作为阻垢剂材料，例如作为钙和镁盐的螯合剂的用途。
本发明的盐可作为除垢剂用在油田用途中，例如用于除去钡和锶盐。
本发明可以提供第一方面的盐在金属清洁应用，例如印刷电路板或无电镀敷应用中的用途。
本发明可以提供第一方面的盐在医疗应用中的用途，例如作为解毒材料。本发明可用于辅助将金属输送至身体的一些部分。
本发明可以提供第一方面的盐在食品应用中的用途，例如作为稳定剂或抗氧化剂。
现在通过下列非限制性实施例进一步描述本发明。
实施例1-化合物的合成
通过下列方法制备表1中详述的组分：在各情况下，将100.0克Enviomet C320(乙二胺二琥珀酸(65％活性))[0.2摩尔]在1升去离子水中制浆，并加入所示量的Mg(OH)2和/或Ca(OH)2和/或NaOH。该混合物在过滤之前搅拌17小时。将该溶液浓缩，并使产物结晶出来。过滤收集白色结晶产物并在真空炉中在40℃下干燥整夜。通过HPLC测定EDDS含量并通过ICP测定金属含量。
Figure GPA00001009027000071
实施例2
在72小时内定期观察各材料的外观。观察结果记录在表2中。
表2
 实施例   初始外观  24小时后的外观   48小时后的外观   72小时后的外观
 Na3EDDS   自由流动性粉末  粘性固体(2小时)   极粘固体   极粘固体
 A   自由流动性粉末  自由流动性粉末   自由流动性粉末   自由流动性粉末
 B   自由流动性粉末  自由流动性粉末   自由流动性粉末   自由流动性粉末
 C   自由流动性粉末  自由流动性粉末   自由流动性粉末   自由流动性粉末
 D(对比)   自由流动性粉末  微粘粉末   微粘粉末   微粘粉末
 E   自由流动性粉末  自由流动性粉末   自由流动性粉末   自由流动性粉末
 F(对比)   自由流动性粉末  微粘粉末   微粘粉末   微粘粉末
 G   自由流动性粉末  自由流动性粉末   自由流动性粉末   自由流动性粉末
表3显示样品的质量如何随时间经过而提高。
表3
 实施例   72小时后的质量提高％
 A   0.10％
 B   0.84％
 C   0.46％
 D(对比)   5.48％
 E   0.32％
 F(对比)   8.81％
 实施例   72小时后的质量提高％
 G   1.26％
 Na3EDDS   25％
实施例3-溶解度
如下测量各样品的溶解度：将过量固体材料添加到5毫升水中并在室温下搅拌整夜。过滤该溶液，通过HPLC分析滤液的EDDS含量。表4中给出的溶解度值是指存在的游离EDDS或琥珀酸根离子的量并忽略任何缔合抗衡离子的质量。
表4
  实施例   饱和溶液的EDDS含量溶解度(g/kg)
  EDDS.nH2O   0.3
  A   164.3
  B   17.3
  C   93.6
  D(对比)   61.9
  E   65.3
  F(对比)   10.1
  G   ＞300

Claims (15)

1.乙二胺二琥珀酸的盐，其包含每摩尔乙二胺二琥珀酸至少0.7摩尔当量镁，该盐是水溶性非吸湿固体形式。
2.根据权利要求1的盐，其包含每摩尔乙二胺二琥珀酸至少0.9摩尔镁。
3.根据权利要求1或权利要求2的盐，其包含每摩尔乙二胺二琥珀酸至少1.8摩尔碱土金属。
4.根据前述权利要求任一项的盐，其在标准大气条件下暴露72小时后吸收少于其重量的5％的水。
5.根据前述权利要求任一项的盐，其具有提供至少10g/Kg的EDDS浓度的溶解度。
6.根据前述权利要求任一项的盐，其是自由流动性粒状材料形式。
7.组合物，包含如前述权利要求所述的盐。
8.如权利要求7所述的组合物，其是颗粒组合物。
9.制备如权利要求1至6任一项所述的盐的方法，该方法包括将碱土金属的碱添加到乙二胺二琥珀酸中。
10.如权利要求1至6任一项所述的盐用于改进包含过氧化氢或其它含过氧的化合物或其前体的组合物的稳定性的用途。
11.如权利要求1至6任一项所述的盐作为螯合剂、阻垢剂材料或除垢剂的用途。
12.如权利要求1至6任一项所述的盐在洗涤剂组合物中的用途。
13.如权利要求1至6任一项所述的盐在个人护理或清洁应用中或作为杀生物剂增效剂的用途。
14.如权利要求1至6任一项所述的盐在农业、食品或医疗应用中的用途。
15.如权利要求1至6任一项所述的盐在纸浆或纸漂白中的用途。
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