CN105315174A - 亚硫酸作为甲醛阻断剂和脱色剂的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工领域,具体涉及亚硫酸作为甲醛阻断剂和脱色剂的应用。亚硫酸本身可以作为酸性调节剂,使体系酸化,而且亚硫酸与酸化过程中释放出的甲醛能够快速反应,阻断杂质的生成,即亚硫酸可作为甲醛阻断剂;更意想不到的是,亚硫酸不仅具有阻止杂质生成的作用,还具有对腈类物质聚合或分解所产生的较深的颜色进行脱色,制备氨基乙腈衍生物所得到的深色反应液经亚硫酸处理后变成淡黄色甚至无色,结晶所得到的产品为白色或者类白色,同样,在腈类物质水解成羧酸过程中,加入亚硫酸,结晶所得到的氰类水解羧酸产品为白色或者类白色。
Description
技术领域
本发明属于化工领域,具体涉及亚硫酸作为甲醛阻断剂和脱色剂的应用。
背景技术
关于氨基乙腈衍生物的结构式在申请号为99105289.7、03801730.X的专利中已详细介绍,氨基乙腈衍生物主要应用在医药、橡胶、金属清洗剂、络合物特别是除草剂草甘膦的生产等方面。
根据取代基的不同,氨基乙腈衍生物有多种,常见的有亚氨基二乙腈、苯胺基乙腈、乙二胺四乙腈、氨基乙腈及N,N-二甲基甘氨腈等等,每一种物质的具体合成方法也不同,但目前常用的方法是由氨或含有胺基的化合物与羟基乙腈反应制备得到,如以苯胺与羟基乙腈为原料反应制备苯胺基乙腈,二甲胺与羟基乙腈为原料反应制备N,N-二甲基甘氨腈。
以亚氨基二乙腈的制备为例,羟基乙腈和氨为原料反应制备亚氨基二乙腈是主流生产方法,其反应式如下:
2HOCH2CN+NH3→HN(CH2CN)2+2H2O
氨或含有胺基的化合物与羟基乙腈反应存在副反应多,反应产物复杂,产品纯度较低,产品外观质量较差的缺陷,研究表明,由于氨基乙腈衍生物的合成反应存在化学反应平衡限制,因此羟基乙腈转化率一般只能达到95%左右,也就是说反应液中仍然有5%左右羟基乙腈存在,但是,又因腈类物质在高温下容易发生聚合和分解,羟基乙腈在碱性或者弱酸性条件下也容易分解为甲醛和氢氰酸,因此,容易导致原料产品和副产物之间的聚合和分解。而腈类物质自身聚合成二聚体、三聚体或多聚体,以及相互之间的聚合,生成棕褐色聚合物,附着在产品表面影响外观质量及同时也影响下游使用。另外,在已见报道的亚氨基二乙腈生产方法中,所使用的羟基乙腈中都有残留的甲醛,而且羟基乙腈在碱性条件下也容易分解为甲醛和氢氰酸,甲醛又会与产品氨基乙腈衍生物生成如式Ⅰ及式Ⅱ所示的杂质,影响产品质量,限制了其使用范围。因此,要得到高纯度的产品必须进行提纯,使生产复杂化的同时也提高了生产成本。
另外,以亚氨基二乙腈为例,甲醛还与氨反应生成乌洛托品(结构式如式Ⅲ所示),而通常情况下,又因腈类物质及羟基乙腈在碱性或者弱酸性条件下的不稳定性,在结晶前往往需加入酸(如硫酸)将反应液调节到酸性,但是,加酸酸化过程中,乌洛托品遇酸又分解生成甲醛。
以亚氨基二乙腈为例,生成杂质的所涉及到的化学反应如下:
1)乌洛托品的生成
2)乌洛托品的解离
3)杂质的生成
另外,由于腈类物质自身聚合或分解,以及羟基乙腈在碱性或者弱酸性条件下容易产生聚合,极易生成棕褐色聚合物,附着在产品表面影响外观质量及同时也影响下游使用。另外,反应时不可避免地产生的副产物长期停留于反应液中,将诱发新的聚合与副反应。这样往往导致氨基乙腈衍生物及氰类水解羧酸产品(如苯乙酸、亚氨基二乙酸、丙二酸、乙二胺四乙酸、蛋氨酸、甘氨酸,NN-二甲基甘氨酸)的颜色较深。以采用羟基乙腈和氨反应合成亚氨基二乙腈,在亚氨基二乙腈的合成和后处理过程中,腈类物质在高温下容易发生聚合反应使反应液成较深的颜色,工业产品通常是黄色甚至黑色。目前工业生产中通常需要在下游采用添加大量的活性炭或者采用高成本的膜脱色等技术进行脱色,设备投资大,流程长,操作繁琐。
发明内容
针对上述存在的技术问题,本申请的发明团队发现,在氨基乙腈衍生物的合成过程中,采用亚硫酸代替硫酸、盐酸等无机酸,能同时实现除杂脱色的效果,得到高品质、外观颜色好的产品,并且成本低、高效。因为亚硫酸本身可以作为酸性调节剂,使体系酸化,避免羟基乙腈的分解,保持羟基乙腈的稳定性,而且亚硫酸与酸化过程中释放出的甲醛能够快速反应,化学反应如下述(1)所示,避免了杂质化合物(如式Ⅰ或式Ⅱ所示)的生成,所得的产品含量大于97%,杂质含量小于3%。更意想不到的是,亚硫酸不仅具有阻止杂质生成的作用,还具有对腈类物质聚合或分解所产生的较深的颜色进行脱色,所得到的深色反应液经亚硫酸处理后变成淡黄色甚至无色,结晶所得到的产品为白色或者类白色,同样,在腈类物质水解成羧酸过程中,加入亚硫酸,结晶所得到的氰类水解羧酸产品为白色或者类白色。
本发明正是基于上述发现而完成的。
首先,针对氨基乙腈衍生物产品中杂质含量高的问题,本发明的目的之一在于提供一种体系,该体系能够生成高纯度的氨基乙腈衍生物。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种体系,所述体系由氨或含有胺基的化合物与羟基乙腈反应所得的反应液,及亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系组成。
进一步,所述胺基为伯胺或仲胺。
进一步,所述的氨为氨气、液氨和氨水的一种或多种。
羟基乙腈与氨或含有胺基的化合物反应很复杂,存在多种副反应,这是本领域所面对的共同难题,反应液中除了含有所得的氨基乙腈衍生物产品和未反应完的原料,还可能含有副反应所得的产品。
进一步,所述反应液中含有主反应所得的氨基乙腈衍生物产品、副反应所得杂质和未反应完的原料。
进一步,所述副反应所得杂质的结构式如式Ⅰ或式Ⅱ所示。
其中,R为H、烷基、芳香基,R1、R2为烷基或芳香基。
本发明的目的还在于提供一种甲醛阻断剂,该甲醛阻断剂能与甲醛快速反应,避免甲醛与其他产品或原料反应生成杂质。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
甲醛阻断剂,所述甲醛阻断剂为亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系。
进一步,所述的甲醛阻断剂,所述甲醛是在以氨或含有胺基的化合物与羟基乙腈为原料反应制备氨基乙腈衍生物产品时,残留于原料羟基乙腈中或副反应所产生的。
亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系在制备甲醛阻断剂中的应用。
进一步,所述的应用,所述甲醛是氨或含有胺基的化合物与羟基乙腈反应生产氨基乙腈衍生物产品时所产生。
本发明所述的甲醛阻断剂亚硫酸可以是亚硫酸溶液,也可以是二氧化硫(二氧化硫易溶于水生成亚硫酸),还可以是通过反应原料制备而成的亚硫酸溶液或二氧化硫,包括原位生成。
本发明的目的还在于提供一种氨基乙腈衍生物产品的清洁生产方法,该清洁生产方法操作简单,成本低。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
氨基乙腈衍生物产品的清洁生产方法,以氨或含有胺基的化合物与羟基乙腈为原料反应所得的反应液,加入亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系调节pH至0-7。加入亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系调节pH至0-7,避免了腈类化合物如羟基乙腈的聚合或分解,同时,亚硫酸与酸化过程中释放出的甲醛反应生成羟甲基磺酸(其化学反应如下所示),避免甲醛与氨基乙腈衍生物产品反应生成杂质Ⅰ或杂质Ⅱ。
进一步,所述亚硫酸为亚硫酸溶液和/或二氧化硫。
更进一步,所述的亚硫酸也可以是通过反应原料制备而成,如通过原位生成。
进一步,所述亚硫酸通过亚硫酸盐与无机酸原位生成;或所述亚硫酸为亚硫酸氢盐与无机酸原位生成;或所述亚硫酸为焦亚硫酸盐与无机酸原位生成。
进一步,所述无机酸为硫酸、磷酸和盐酸的一种或多种。
进一步,所述的清洁生产方法,所述反应液快速降温至100℃以下,再加入亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系调节pH至0-7,快速降温以进一步避免羟基乙腈以及其它腈类物质发生聚合等副反应。
进一步,所述的清洁生产方法,所述亚硫酸采用原位生成时,无机酸以外的物质与无机酸同时加入体系,或者无机酸以外的物质预先加入到体系中,需要产生亚硫酸时加入无机酸即可。
进一步,亚硫酸采用原位生成时,所述无机酸在体系降温至100℃以下加入。
本发明还提供了由上述的清洁生产方法所得的产品。
本发明的目的还在于提供一种阻断如式Ⅰ或式Ⅱ所示的杂质化合物产生的方法,该方法操作简单,成本低。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种阻断如式Ⅰ或式Ⅱ所示的杂质化合物产生的方法,在以氨或含有胺基的化合物与羟基乙腈为原料反应所得的反应液中,加入亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系作为pH调节剂,调节pH值至0-7。
其次,本发明针对氨基乙腈衍生物产品色泽的问题,本发明的目的还在于提供一种氨基乙腈衍生物的脱色剂,该脱色剂来源广泛、成本低。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
氨基乙腈衍生物的脱色剂,所述脱色剂为亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系。
进一步,所述的脱色剂,所述亚硫酸为亚硫酸溶液和/或二氧化硫。
进一步,所述的亚硫酸也可以是通过反应原料制备而成。
进一步,所述脱色剂亚硫酸通过化学原料原位生成。
进一步,所述亚硫酸为亚硫酸盐与无机酸原位生成;或所述亚硫酸为亚硫酸氢盐与无机酸原位生成;或所述亚硫酸为焦亚硫酸盐与无机酸原位生成。
进一步,所述无机酸为硫酸、磷酸和盐酸的一种或多种。
本发明的目的还在于提供一种氨基乙腈衍生物的脱色方法,该脱色方法操作简单,成本低,易于工业扩大生产。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
氨基乙腈衍生物的脱色方法,在以氨或含有胺基的化合物与羟基乙腈为原料反应所得的反应液中,加入亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系,调节pH至0-7。
进一步,所述的脱色方法,将所述反应液快速冷却至100℃以下后,再加入亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系调节pH至0-7。
进一步,所述的脱色方法,调节pH至0-7后,降温结晶,固液分离,干燥得到氨基乙腈衍生物产品。
进一步,优选所述结晶温度在0-50℃。
进一步,所述的脱色方法,所述亚硫酸采用原位生成时,无机酸以外的物质与无机酸同时加入体系,或者无机酸以外的物质预先加入到体系中,需要产生亚硫酸时加入无机酸即可。
进一步,所述的脱色方法,亚硫酸采用原位生成时,所述无机酸在体系降温至100℃以下加入。
进一步,所述的脱色方法,还包括加入活性炭和/或双氧水进行脱色。在调节pH至0-7之前和/或之后,加入活性炭和/或双氧水对反应液进一步脱色。即本发明的脱色可以采用本发明所述的脱色剂单独脱色,也可以与其他脱色剂或脱色设备联合进行脱色。
灰度是使用黑色调表示物体,即用黑色为基准色,不同的饱和度的黑色来显示图像。每个灰度对象都具有从0%(白色)到100%(黑色)的亮度值。灰度最高相当于最高的黑,就是纯黑。灰度最低相当于最低的黑,也就是“没有黑”,那就是纯白。灰度值是指黑白图像中点的颜色深度,范围一般从0到255,白色为255,黑色为0。
因此,氨基乙腈衍生物产品颜色的深浅可以用灰度值来表示。本发明的目的还在于提供一种提高氨基乙腈衍生物产品的灰度值的方法,该方法操作简单,成本低,易于工业扩大生产。
提高氨基乙腈衍生物产品的灰度值的方法,所述灰度值的读取是借助摄像器材对所得的氨基乙腈衍生物产品进行成像处理,所得产品图片转换成灰度照片,并用读取灰度的软件读取灰度值,所述方法是在以氨或含有胺基的化合物与羟基乙腈为原料反应所得的含有氨基乙腈衍生物的反应液中,加入亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系,调节pH至0-7,降温结晶,固液分离,干燥得到高灰度值的氨基乙腈衍生物产品。
另外,腈类物质水解制酸过程中也存在腈类物质自身聚合或分解的问题,极易生成棕褐色聚合物,附着在腈类水解羧酸产品表面影响外观质量及同时也影响下游使用。腈类水解羧酸产品如苯乙酸、亚氨基二乙酸、丙二酸、乙二胺四乙酸、蛋氨酸、甘氨酸,N,N-二甲基甘氨酸均存在颜色较深的问题。
因此,基于相同的原理,本发明针对腈类水解羧酸产品色泽的问题,提供了一种腈类物质水解制酸的脱色剂,该脱色剂来源广泛、成本低。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
腈类物质水解制酸的脱色剂,所述脱色剂为亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系;所述腈类物质通式为R3CN,其中R3为烷烃、芳烃。所述的腈类水解羧酸产品常见的有苯乙酸、亚氨基二乙酸、丙二酸、乙二胺四乙酸、蛋氨酸、甘氨酸,N,N-二甲基甘氨酸等。
进一步,所述的脱色剂,所述亚硫酸为亚硫酸溶液和/或二氧化硫。
进一步,所述亚硫酸通过化学原料原位生成。
进一步,所述的脱色剂,所述亚硫酸为亚硫酸盐与无机酸原位生成;或所述亚硫酸为亚硫酸氢盐与无机酸原位生成;或所述亚硫酸为焦亚硫酸盐与无机酸原位生成。
进一步,所述的脱色剂,所述无机酸为硫酸、磷酸和盐酸的一种或多种。
本发明的目的还在于提供一种腈类物质水解制酸的脱色方法,该脱色方法操作简单,成本低,易于工业扩大生产。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
腈类物质水解制酸的脱色方法,腈类物质加碱水解得到羧酸盐,再加入本发明所述的腈类物质水解制酸的脱色剂或脱色剂与无机酸的混合物进行酸化得到腈类水解羧酸,所述无机酸酸性比亚硫酸强;或者腈类物质加入本发明所述的腈类物质水解制酸的脱色剂或脱色剂与无机酸的混合物直接水解得到腈类水解羧酸,所述无机酸酸性比亚硫酸强。
进一步,所述的脱色方法,所述碱为使腈类物质水解的无机碱。
本发明的目的还在于提供一种提高腈类水解羧酸产品的灰度值的方法,该方法操作简单,成本低,易于工业扩大生产。
提高腈类水解羧酸的灰度值的方法,所述灰度值的读取是借助摄像器材对所得的腈类水解羧酸产品进行成像处理,所得产品图片转换成灰度照片,并用读取灰度的软件读取灰度值,腈类物质加碱水解得到羧酸盐,加入本发明所述的腈类物质水解制酸的脱色剂或脱色剂与无机酸的混合物进行酸化得到腈类水解羧酸,所述无机酸酸性比亚硫酸强;或者腈类物质加入本发明所述的腈类物质水解制酸的脱色剂或脱色剂与无机酸的混合物直接水解得到腈类水解羧酸,所述无机酸酸性比亚硫酸强。
本发明的有益效果:
(1)在氨基乙腈衍生物的合成过程中,因亚硫酸存在,能同时实现除杂脱色的效果,得到高品质、外观颜色好的产品,并且成本低、高效。因为亚硫酸本身可以作为酸性调节剂,使体系酸化,有助于羟基乙腈在酸性条件下稳定,避免发生聚合和分解反应,而且亚硫酸与酸化过程中释放出的甲醛能够快速反应,避免了杂质化合物(如式Ⅰ或式Ⅱ所示)的生成,所得的产品含量大于97%,杂质含量小于3%,同时亚硫酸可以脱除反应液的颜色,改善产品外观,得到白色的氨基乙腈衍生物产品。
(2)亚硫酸具有对腈类物质聚合或分解所产生的较深的颜色进行脱色,所得到的深色反应液经亚硫酸处理后变成淡黄色甚至无色,结晶所得到的产品为白色或者类白色,同样,在腈类物质水解成羧酸过程中,加入亚硫酸,结晶所得到的氰类水解羧酸产品为白色或者类白色。
(3)因腈类物质在高温下容易发生聚合反应使反应液成深褐色,工业氨基乙腈衍生物产品及腈类水解羧酸产品颜色通常是黄色甚至黑色,可以用灰度值来表示,亚硫酸可对氨基乙腈衍生物及腈类水解羧酸进行脱色,得到外观白色的产品,灰度值提高。
附图说明
图1实施例1所得的产品与结晶液。
图2对比实施例1所得的产品与结晶液。
图3实施例1所得的产品液相色谱分析结果图。
图4对比实施例1所得的产品液相色谱分析结果图。
图5产品颜色及灰度值的对比图。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明作详细的说明。为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
以下实施例1-5以亚氨基二乙腈为例。
实施例1
取新疆紫光永利化工所生产的亚氨基二乙腈反应液1000g,为棕黑色,亚氨基二乙腈含量25%,快速降温至45℃,通入二氧化硫气体至反应液pH=3.0,降温至10-15℃,搅拌结晶6.0h,过滤,固体用少量水洗涤,烘干得白色的亚氨基二乙腈产品238.6g,亚氨基二乙腈含量98.3%,化合物Ⅰ所示的杂质含量0.38%。
对比实施例1
取新疆紫光永利化工所生产的亚氨基二乙腈反应液1000g,为棕黑色,亚氨基二乙腈含量25%,快速降温至45℃,加入稀硫酸调节液pH=3.0,降温至10-15℃,搅拌结晶6.0h,过滤,固体用少量水洗涤,烘干得棕色的亚氨基二乙腈产品230.8,亚氨基二乙腈含量92.8%,化合物Ⅰ所示的杂质含量6.1%。
实施例1所得的产品与结晶液如图1所示,对比实施例1所得的产品与结晶液如图2所示;实施例1所得的产品液相色谱分析结果如图3所示,对比实施例1所得的产品液相色谱分析结果如图4所示。
另外,对实施例1所得的产品(对应编号A)、对比实施例1所得的产品(对应编号B)的灰度值进行了测定,所采用的软件为matlab,编号A产品的灰度值为189,编号B产品的灰度值为99,结果如图5所示。
实施例2
取新疆紫光永利化工所生产的亚氨基二乙腈反应液1000g,为棕黑色,亚氨基二乙腈含量25%,快速降温至45℃,通入二氧化硫气体至反应液pH=2.0,降温至10-15℃,搅拌结晶6.0h,过滤,固体用少量水洗涤,烘干得白色的亚氨基二乙腈产品236.8,亚氨基二乙腈含量98.9%,化合物Ⅰ所示的杂质含量0.15%。
实施例3
取新疆紫光永利化工所生产的亚氨基二乙腈反应液1000g,为棕黑色,亚氨基二乙腈含量25%,快速降温至45℃,通入二氧化硫气体至反应液pH=4.0,降温至10-15℃,搅拌结晶6.0h,过滤,固体用少量水洗涤,烘干得白色的亚氨基二乙腈产品233.5g,亚氨基二乙腈含量97.9%,化合物Ⅰ所示的杂质含量0.52%。
实施例4
取新疆紫光永利化工所生产的亚氨基二乙腈反应液1000g,为棕黑色,亚氨基二乙腈含量25%,快速降温至75℃,加入亚硫酸溶液至反应液pH=2.0,降温至10-15℃,搅拌结晶6.0h,过滤,固体用少量水洗涤,烘干得白色的亚氨基二乙腈产品233.2g,亚氨基二乙腈含量96.4%,化合物Ⅰ所示的杂质含量1.58%。
实施例5
取新疆紫光永利化工所生产的亚氨基二乙腈反应液1000g,为棕黑色,亚氨基二乙腈含量25%,快速降温至35℃,加入10g亚硫酸钠,然后用硫酸调pH=2,降温至10-15℃,搅拌结晶6.0h,过滤,固体用少量水洗涤,烘干得白色的亚氨基二乙腈产品237.6g,亚氨基二乙腈含量99.2%,化合物Ⅰ所示的杂质含量0.21%。
实施例6(以苯胺基乙腈为例)
在一装有回流冷凝器、温度计、搅拌器、恒压滴液漏斗的四口瓶中,加入苯胺(103g,含量99%,1.1mol)、碳酸钠(1.2g,含量99%,0.011mol),搅拌、加热至105℃,控温105-110℃之间滴加50%的羟基乙腈水溶液(125g,1.1mol),滴加完毕后保温2h取样分析,羟基乙腈的含量0.01%,停止反应,冷却降温至50℃,通入二氧化硫硫酸调节pH=3.0,停止搅拌,静置0.5h,分出有机相,有机相中加入150g水,搅拌冷却至10℃,保温1h,过滤,风干,得灰白色产品129.6g,含量99.3%,收率97.5%。
实施例7(以二甲基甘氨酸为例)
向高压反应器中加入1000g40%羟基乙腈水溶液和33%二甲胺水溶液1435g,升温至60℃,压力0.7MPa,反应0.5小时后,停止反应,将反应液转入3000mL的烧瓶中,再向反应液中加入561g50%的氢氧化钠水溶液,于80℃保温5小时,得到N,N-二甲基甘氨酸钠盐的氨溶液,脱氨得到N,N-二甲基甘氨酸钠盐溶液,随后通入二氧化硫调节pH至5.0,得到N,N-二甲基甘氨酸与亚硫酸钠的混合液,冷却至10℃,结晶,离心除去亚硫酸钠晶体,滤液按常规方法结晶纯化可以得到N,N-二甲基甘氨酸,经过干燥后得到白色固体658g,纯度达到99%以上,收率达到90%。
实施例8为亚硫酸对腈类物质水解制酸的脱色。以亚氨基二乙腈水解制备亚氨基二乙酸为例。
实施例8
(1)在2000ml四口圆底反应瓶中,加入92克水,在搅拌下慢慢滴加300克98%的浓硫酸和30g亚硫酸钠,将浓硫酸稀释至质量浓度为75%,再将稀释后的硫酸冷却至75℃,然后慢慢加入100克含量为95%的亚氨基二乙腈,保持加料时间为30分钟以上,加完亚氨基二乙腈后,继续保温搅拌反应2小时;
(2)向步骤(1)的反应体系中补加水196克,将反应体系中的硫酸进一步稀释至质量浓度为50%,再升温至130℃,反应3小时,生成亚氨基二乙酸;
(3)冷却至40℃,向步骤(2)的反应体系中通入氨气,中和pH至2.5,冷却至5℃结晶,分离出晶体和母液,母液为淡黄色,晶体为亚氨基二乙酸粗品,重145克,类白色;
(4)将亚氨基二乙酸粗品加200克水加热溶解,再冷却至5℃重结晶,分离出重结晶晶体和重结晶母液,重结晶晶体为亚氨基二乙酸产品,重132克,白色粉末,含量99%,收率98.3%。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (38)
1.一种体系,其特征在于:所述体系由氨或含有胺基的化合物与羟基乙腈反应所得的反应液,及亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系组成。
2.根据权利要求1所述的体系,其特征在于:所述胺基为伯胺或仲胺。
3.根据权利要求1所述的体系,其特征在于:所述的氨为氨气、液氨和氨水的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的体系,其特征在于:所述反应液中含有主反应所得的氨基乙腈衍生物产品、副反应所得杂质和未反应完的原料。
5.根据权利要求1所述的体系,其特征在于:所述副反应所得杂质的结构式如式Ⅰ或式Ⅱ所示。
其中,R为H、烷基、芳香基,R1、R2为烷基或芳香基。
6.甲醛阻断剂,其特征在于:所述甲醛阻断剂为亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系。
7.根据权利要求6所述的甲醛阻断剂,其特征在于:所述甲醛是在以氨或含有胺基的化合物与羟基乙腈为原料反应制备氨基乙腈衍生物产品时,残留于原料羟基乙腈中或副反应所产生的。
8.亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系在制备甲醛阻断剂中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于:所述甲醛是氨或含有胺基的化合物与羟基乙腈反应生产氨基乙腈衍生物产品时所产生。
10.氨基乙腈衍生物产品的清洁生产方法,其特征在于:以氨或含有胺基的化合物与羟基乙腈为原料反应所得的反应液,加入亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系调节pH至0-7。
11.根据权利要求10所述的清洁生产方法,其特征在于:所述亚硫酸为亚硫酸溶液和/或二氧化硫。
12.根据权利要求10所述的清洁生产方法,其特征在于:所述亚硫酸通过亚硫酸盐与无机酸原位生成;或所述亚硫酸为亚硫酸氢盐与无机酸原位生成;或所述亚硫酸为焦亚硫酸盐与无机酸原位生成。
13.根据权利要求12所述的清洁生产方法,其特征在于:所述无机酸为硫酸、磷酸和盐酸的一种或多种。
14.根据权利要求10所述的清洁生产方法,其特征在于:所述反应液快速降温至100℃以下,再加入亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系调节pH至0-7。
15.根据权利要求10所述的清洁生产方法,其特征在于:所述亚硫酸采用原位生成时,无机酸以外的物质与无机酸同时加入体系,或者无机酸以外的物质预先加入到体系中,需要产生亚硫酸时加入无机酸即可。
16.根据权利要求15所述的清洁生产方法,其特征在于:亚硫酸采用原位生成时,所述无机酸在体系降温至100℃以下加入。
17.权利要求10-16任一项所述的清洁生产方法所得的产品。
18.一种阻断如式Ⅰ或式Ⅱ所示的杂质化合物产生的方法,其特征在于:在以氨或含有胺基的化合物与羟基乙腈为原料反应所得的反应液中,加入亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系作为pH调节剂,调节pH值至0-7。
19.氨基乙腈衍生物的脱色剂,其特征在于:所述脱色剂为亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系。
20.根据权利要求19所述的脱色剂,其特征在于:所述亚硫酸为亚硫酸溶液和/或二氧化硫。
21.根据权利要求19所述的脱色剂,其特征在于:所述脱色剂亚硫酸通过化学原料原位生成。
22.根据权利要求21所述的脱色剂,其特征在于:所述亚硫酸为亚硫酸盐与无机酸原位生成;或所述亚硫酸为亚硫酸氢盐与无机酸原位生成;或所述亚硫酸为焦亚硫酸盐与无机酸原位生成。
23.根据权利要求22所述的脱色剂,其特征在于:所述无机酸为硫酸、磷酸和盐酸的一种或多种。
24.氨基乙腈衍生物的脱色方法,其特征在于:在以氨或含有胺基的化合物与羟基乙腈为原料反应所得的反应液中,加入亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系。
25.根据权利要求24所述的脱色方法,其特征在于:将所述反应液快速冷却至100℃以下后,再加入亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系调节pH至0-7。
26.根据权利要求24所述的脱色方法,其特征在于:调节pH至0-7,降温结晶,固液分离,干燥得到氨基乙腈衍生物产品。
27.根据权利要求24所述的脱色方法,其特征在于:所述亚硫酸采用原位生成时,无机酸以外的物质与无机酸同时加入体系,或者无机酸以外的物质预先加入到体系中,需要产生亚硫酸时加入无机酸即可。
28.根据权利要求27所述的脱色方法,其特征在于:亚硫酸采用原位生成时,所述无机酸在体系降温至100℃以下加入。
29.根据权利要求24-28任一项所述的脱色方法,其特征在于:还包括加入活性炭和/或双氧水进行脱色。
30.提高氨基乙腈衍生物产品的灰度值的方法,所述灰度值的读取是借助摄像器材对所得的氨基乙腈衍生物产品进行成像处理,所得产品图片转换成灰度照片,并用读取灰度的软件读取灰度值,其特征在于:所述方法是在以氨或含有胺基的化合物与羟基乙腈为原料反应所得的含有氨基乙腈衍生物的反应液中,加入亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系,调节pH至0-7,降温结晶,固液分离,干燥得到高灰度值的氨基乙腈衍生物产品。
31.腈类物质水解制酸的脱色剂,其特征在于:所述脱色剂为亚硫酸或能产生亚硫酸的物质或体系;所述腈类物质通式为R3CN,其中R3为烷烃、芳烃。
32.根据权利要求31所述的脱色剂,其特征在于:所述亚硫酸为亚硫酸溶液和/或二氧化硫。
33.根据权利要求31所述的脱色剂,其特征在于:所述亚硫酸通过化学原料原位生成。
34.根据权利要求33所述的脱色剂,其特征在于:所述亚硫酸为亚硫酸盐与无机酸原位生成;或所述亚硫酸为亚硫酸氢盐与无机酸原位生成;或所述亚硫酸为焦亚硫酸盐与无机酸原位生成。
35.根据权利要求34所述的脱色剂,其特征在于:所述无机酸为硫酸、磷酸和盐酸的一种或多种。
36.腈类物质水解制酸的脱色方法,其特征在于:腈类物质加碱水解得到羧酸盐,加入权利要求31所述的脱色剂或脱色剂与无机酸的混合物进行酸化得到腈类水解羧酸,所述无机酸酸性比亚硫酸强;或者腈类物质加入权利要求31所述的脱色剂或脱色剂与无机酸的混合物直接水解得到腈类水解羧酸,所述无机酸酸性比亚硫酸强。
37.根据权利要求36所述的脱色方法,其特征在于:所述碱为使腈类物质水解的无机碱。
38.提高腈类水解羧酸的灰度值的方法,所述灰度值的读取是借助摄像器材对所得的腈类水解羧酸产品进行成像处理,所得产品图片转换成灰度照片,并用读取灰度的软件读取灰度值,其特征在于:腈类物质加碱水解得到羧酸盐,加入权利要求31所述的脱色剂或脱色剂与无机酸的混合物进行酸化得到腈类水解羧酸,所述无机酸酸性比亚硫酸强;或者腈类物质加入权利要求31所述的脱色剂或脱色剂与无机酸的混合物直接水解得到腈类水解羧酸,所述无机酸酸性比亚硫酸强。
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