CN102050753A - 一步法合成eddha螯合铁的生产工艺 - Google Patents

一步法合成eddha螯合铁的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种一步法合成EDDHA螯合铁的生产工艺，其工艺步骤包括按摩尔比称取各原料组分，苯酚1.0、乙二胺0.4～0.6，氢氧化钠2.0～4.0，乙醛酸0.8～1.2，铁离子0.5，水20；首先合成EDDHA水溶液；然后再进一步与铁盐反应，合成EDDHA螯合铁溶液，经干燥后最终得本发明EDDHA螯合铁。工艺流程短，收率高，不需有机溶剂，生产成本低，无污染且低能耗，产品含铁量大于7％，溶解于水，水不溶物小于0.1％，在pH3～pH10间保持稳定，主要用作肥料。

Description

一步法合成EDDHA螯合铁的生产工艺
技术领域
本发明涉及一种肥料的合成工艺，特别是涉及一种一步法合成EDDHA螯合铁的生产工艺
技术背景
铁元素作为影响植物生长发育必不可少的微量元素之一，已被人们广泛认知。果树若缺铁，会引起植株矮小、时面茎部萎缩、叶脉间出现白色条纹和坏死斑，导致幼小分蘖黄化，嫩叶完全变黄变白，从上而下出现坏死，严重影响果树产量，直至死亡。另一方面，铁元素虽然在土壤中存量很丰富，但均为水不溶解的三氧化二铁，无任何活性。若施用一般的无机铁盐也因二价铁离子在PH＞5的土壤中极易氧化为三价铁，最终也成为无任何活性的三氧化二铁。EDDHA螯合铁(化学名称：乙二胺-N，N’羟基苯乙酸螯合铁)作为目前已知的最有效果有机螯合铁肥料，因其独特的螯合作用可以在PH3～PH10范围内无任何沉淀，保持铁离子的活性，植物极易吸收，对果树的黄叶病根治上具有特效，已逐渐在农业生产中推广使用。其生产工艺主要采取苯酚、乙二胺、乙醛酸与氢氧化钠溶液在有机溶剂中反应后分离出水层，经酸化沉出EDDHA螯合剂，进而在水中与Fe+2或Fe+3螯合，最后经喷雾干燥得产品。也有先将几种原料反应后再用有机溶剂分离进而与铁盐螯合。如美国专利USP 4130582报导的EDDHA螯合铁的生产流程为：苯酚→熔融→加乙二胺→加50％NaOH溶液→加乙醛酸→反应并保温2小时→反应物加水稀释→加入四氯化碳提取分离→分出水层→以四氯化碳二次提取→合并水层得到EDDHA(收率61.4％)→加三氯化铁→得产品EDDHA螯合铁。该工艺方法不但流程长，收率低，更需大量有机溶剂四氯化碳(具致癌风险)，生产成本高，不利环境保护。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种生产流程简化、不需有机溶剂、无污染、低能耗、高收率的一步法合成EDDHA螯合铁的生产工艺。
本发明一步法合成EDDHA螯合铁的生产工艺其步骤如下：
1)原料配比(摩尔比)
苯酚        1.0
乙二胺      0.4～0.6
氢氧化钠    2.0～4.0
乙醛酸      0.8～1.2
铁离子      0.5
水          20
2)用其中10摩尔水溶解苯酚，于50～100℃温度下向苯酚溶液中同时滴加乙二胺和氢氧化钠溶液，混合均匀后再滴加乙醛酸，并于该温度下反应2～3小时，得EDDHA水溶液，其中氢氧化钠水溶液的重百分浓度为40％；
3)将含铁离子的盐溶解在余下的10摩尔水中，待步骤2)EDDHA水溶液降温至40℃时加入铁盐溶液，并调节PH为6.5～7.5，搅拌反应15～30分钟，得EDDHA螯合铁溶液，经干燥后得本发明EDDHA螯合铁。其中，铁盐是氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁硫、酸亚铁铵中的一种。PH调节剂为氢氧化钠溶液，其重量百分浓度是40％。乙醛酸是市售产品，重量百分浓度为50％。
本发明一步法合成EDDHA螯合铁的生产工艺，其优点在于工艺流程短，收率高，不需有机溶剂，生产成本低，无污染且低能耗，含铁量大于7％，溶解于水，水不溶物小于0.1％，在PH3～PH10间保持稳定，与磷酸盐无任何沉淀，邻位异构物大于60％。产品主要用作肥料。
具体实施方式
实施例1：
1)原料配比(摩尔比)
苯酚        1.0
乙二胺              0.4
氢氧化钠            3.0
乙醛酸              0.8
铁离子(硫酸亚铁)    0.5
水                  20
2)用其中10摩尔水溶解苯酚，于100℃温度下向苯酚溶液中同时滴加乙二胺和氢氧化钠溶液，混合均匀后再滴加乙醛酸，并于该温度下反应2小时，得EDDHA水溶液，其中氢氧化钠水溶液的重百分浓度为40％；
3)将铁盐溶解在余下的10摩尔水中，待步骤2)EDDHA水溶液降温至40℃时加入铁盐水溶液，并调节PH为7.0，搅拌反应15分钟，得EDDHA螯合铁溶液，经干燥后得本发明EDDHA螯合铁233g，收率91％。
实施例2
1)原料配比(摩尔比)
苯酚                1.0
乙二胺              0.5
氢氧化钠            4.0
乙醛酸              1.0
铁离子(三氯化铁)    0.5
水                  20
2)用其中10摩尔水溶解苯酚，于50℃温度下向苯酚溶液中同时滴加乙二胺和氢氧化钠溶液，混合均匀后再滴加乙醛酸，并于该温度下反应3小时，得EDDHA水溶液，其中氢氧化钠水溶液的重百分浓度为40％；
3)将铁盐溶解在余下的10摩尔水中，待步骤2)EDDHA水溶液降温至40℃时加入铁盐水溶液，并调节PH为7.5，搅拌反应30分钟，得EDDHA螯合铁溶液，经干燥后得本发明EDDHA螯合铁240.5g，收率94％。
实施例3
1)原料配比(摩尔比)
苯酚               1.0
乙二胺             0.6
氢氧化钠           2.0
乙醛酸             1.2
铁离子(硫酸亚铁铵) 0.5
水                 20
2)用其中10摩尔的水溶解苯酚，于70℃温度下向苯酚溶液中同时滴加乙二胺和氢氧化钠溶液，混合均匀后再滴加乙醛酸，并于该温度下反应2.5小时，得EDDHA水溶液，其中氢氧化钠水溶液的重百分浓度为40％；
3)将盐溶解在余下的10摩尔水中，待步骤2)EDDHA水溶液降温至40℃时加入铁盐溶液，并调节PH为6.5，搅拌反应20分钟，得EDDHA螯合铁溶液，经干燥后得本发明EDDHA螯合铁248g，收率97.5％。

Claims (3)

1.一种一步法合成EDDHA螯合铁的生产工艺，其特征在于工艺步骤如下：
1)按摩尔比称取各原料组分
苯酚        1.0
乙二胺      0.4～0.6
氢氧化钠    2.0～4.0
乙醛酸      0.8～1.2
铁离子      0.5
水          20
2)用其中10摩尔水溶解苯酚，于50～100℃温度下向苯酚溶液中同时滴加乙二胺和氢氧化钠溶液，混合均匀后再滴加乙醛酸，并于该温度下反应2～3小时，得EDDHA水溶液，其中氢氧化钠水溶液的重百分浓度为40％；
3)将含铁离子的盐溶解在余下的10摩尔水中，待步骤2)EDDHA水溶液降温至40℃时加入铁盐溶液，并调节PH为6.5～7.5，搅拌反应15～30分钟，得EDDHA螯合铁溶液，经干燥后得本发明EDDHA螯合铁。
2.如权利要求1所述的一步法合成EDDHA螯合铁的生产工艺，其特征在于含铁离子的盐是氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁铵中的一种。
3.如权利要求1所述的一步法合成EDDHA螯合铁的生产工艺，其特征在于PH调节剂为氢氧化钠溶液，其重量百分浓度是40％。
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