CN110283117A - 一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法 - Google Patents

一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110283117A
CN110283117A CN201910582114.4A CN201910582114A CN110283117A CN 110283117 A CN110283117 A CN 110283117A CN 201910582114 A CN201910582114 A CN 201910582114A CN 110283117 A CN110283117 A CN 110283117A
Authority
CN
China
Prior art keywords
acetic acid
ethylenediamine tetra
reaction
reactor
acid dianhydride
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910582114.4A
Other languages
English (en)
Inventor
武强
王源升
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Naval University of Engineering PLA
Original Assignee
Naval University of Engineering PLA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Naval University of Engineering PLA filed Critical Naval University of Engineering PLA
Priority to CN201910582114.4A priority Critical patent/CN110283117A/zh
Publication of CN110283117A publication Critical patent/CN110283117A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D211/00—Heterocyclic compounds containing hydrogenated pyridine rings, not condensed with other rings
    • C07D211/04—Heterocyclic compounds containing hydrogenated pyridine rings, not condensed with other rings with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D211/80—Heterocyclic compounds containing hydrogenated pyridine rings, not condensed with other rings with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D211/84—Heterocyclic compounds containing hydrogenated pyridine rings, not condensed with other rings with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms, with at the most one bond to halogen directly attached to ring carbon atoms
    • C07D211/86—Oxygen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D265/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one nitrogen atom and one oxygen atom as the only ring hetero atoms
    • C07D265/28—1,4-Oxazines; Hydrogenated 1,4-oxazines
    • C07D265/30—1,4-Oxazines; Hydrogenated 1,4-oxazines not condensed with other rings
    • C07D265/32—1,4-Oxazines; Hydrogenated 1,4-oxazines not condensed with other rings with oxygen atoms directly attached to ring carbon atoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法，将乙二胺四乙酸、乙酸酐、催化剂在A反应器中缓慢混合，搅拌回流，反应一定时间后，将以上合成液转移至B反应器后过滤、洗涤、烘干得到乙二胺四乙酸二酐，将B反应器过滤后的母液转移至A反应器中，再次投入乙二胺四乙酸、乙酸酐、催化剂进行连续化投料，转移反应母液等如此循环投料合成得到乙二胺四乙酸二酐。本发明反应条件温和，反应过程安全可控，所用的有机溶剂石油醚与乙酸乙酯，沸点低，毒副作用小且市场易购，便于回收循环利用。

Description

一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法
技术领域
本发明涉及一种乙二胺四乙酸二酐的连续化工业合成方法，属于有机化学合成自动化技术领域。
背景技术
乙二胺四乙酸(EDTA)是个含有羧基和氨基的螯合剂，它具有广泛的配位能力，几乎能与所有过渡重金属离子生成稳定的水溶性螯合物。由于特殊的结构特点，现已广泛地应用在化学分析和工业生产中。
EDTA是一种多氨基多羧基的常用多齿型金属螯合配体，与金属离子配合生成具有多个五元环的螯合物，且所形成的螫合物的稳定常数都很大。由于其有6个配位原子，能满足大多数金属离子的配位数，在一般情况下，这些螯合物的配合比都是1：l。
随着我国经济建设的迅速发展，EDTA在各个领域的用途日益扩大，其应用前景十分广阔。近年来研究报道EDTA衍生物不仅具有强螯合性，还可用作类表面活性剂、防腐剂、抗氧剂等。而EDTA具有4个羧基，直接进行反应难以得到单取代或双取代衍生物，而利用乙二胺四乙酸二酐与醇类、胺类等物质反应可获得高产率的单取代或双取代EDTA衍生物。
目前，报道的有关乙二胺四乙酸二酐的合成方法是，EDTA与乙酸酐，在吡啶的作用下进行反应，反应结束后再用乙酸酐洗涤脱色，然后再用乙醚淋洗除去有机溶剂，烘干后得到乙二胺四乙酸二酐，该方法采用传统间歇式有机合成方法，反应周期长且收率偏低。该反应时间较长，并且工业化效率偏低，导致生产成本偏高。
发明内容
本发明的目的是针对现有间歇式单批次合成反应技术的弱点，而提供的一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法，反应条件温和可控，反应效率和成本优势明显，生产安全性高，易于连续工业化合成反应及生产控制，产物收率提高20%以上。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种乙二胺四乙酸二酐的连续化反应合成方法，包括以下步骤：
（1）向反应容器A中加入溶剂DMSO,再向反应容器A中加入定量的EDTA，然后缓慢加入一定量乙酸酐形成无水混合反应体系；
（2）向步骤（1）得到的混合体系中，缓慢加入催化剂，然后加热回流进行反应；
（3）反应2h后，转移反应器A中物料至反应器B中，待反应体系冷却至室温后过滤，滤饼依次用乙酸酐及有机溶剂进行洗涤；
（4）将步骤（3）中所得母液全部转移至反应器A中，向反应器A中继续投加原料EDTA、乙酸酐和催化剂连续反应，再次转移母液投料反应以得到目标产物；
（5）通过本发明的方法，优先制备乙二胺四乙酸二酐，其反应方程式为：
上述合成方法中，步骤（1）所述的反应器A中加入DMSO的量为EDTA加入量的0.5-2倍，所述的乙酸酐的加入量为EDTA量的0.5-3倍，优选的，乙酸酐的量为EDTA加入量的2.2倍。
上述合成方法中，步骤（2）所述的催化剂为吡啶、三乙胺或醋酸钾，优选的，所述的催化剂为醋酸钾。
上述合成方法中，步骤（2）中，所述的催化剂加入的量和EDTA的摩尔比是0.5:1.5，优选的，催化剂的量为和EDTA摩尔比是1:1。
上述合成方法中，步骤（2）中，所述的反应条件为：反应温度一般在50-60℃，反应时间为0.6--3h，优选的，反应温度为55℃，反应时间为1.5h。
上述合成方法中，步骤（3）中，干燥温度为60-80℃，优选的，干燥温度为70℃。
上述连续化合成方法中，步骤（3）中，所用的有机溶剂为乙酸酐、石油醚、乙酸乙酯，优选的，先用乙酸酐洗涤除去有色杂质，采用醋酸钾催化剂所得产物本身不带黄色时可不采用乙酸酐脱色处理；采用石油醚或者乙酸乙酯进行洗涤除去有机溶剂和杂质，反应纯度提高时可采用乙酸乙酯一种溶剂洗涤即可。
上述合成方法中，步骤（4）中，控制反应时间不超过步骤（1）中所用时间，控制反应投料量不超过步骤（1）中所用量，不先投入溶剂DMSO。
本发明反应条件温和，反应过程安全可控，所用的有机溶剂石油醚与乙酸乙酯，沸点低，毒副作用小且市场易购，便于回收循环利用。
本发明克服了目前乙二胺四乙酸二酐难于连续工业化生产且产率较高的技术困难，提供了一种低成本、安全且绿色环保的连续化工业合成生产方法。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明所述方案作进一步的详细描述，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法，包括以下步骤：
（1）向三口烧瓶A中加入10mlDMSO,然后加入12.0gEDTA中缓慢加入8.5ml乙酸酐形成无水混合液；
（2）向步骤（1）得到的混合液中，缓慢加入4.0g醋酸钾，搅拌，升温至55℃回流2h；
（3）反应2h后，将三口烧瓶A中物料全部转移至三口烧瓶B中，待反应体系冷却至室温后过滤，滤饼依次用乙酸酐、石油醚、乙酸乙酯依次润洗；
（4）将步骤（3）得到固体在70℃真空干燥2h，得到乙二胺四乙酸二酐8.82g，得率为73.5%；
（5将步骤（3）得到母液全部转移至三口烧瓶A中，加入12.0gEDTA，缓慢加入8.5ml乙酸酐形成混合液，缓慢加入4.0g醋酸钾，搅拌，升温至55℃回流1.5h；
（6）将步骤（6）三口烧瓶A；中物料全部转移至三口烧瓶B中，待反应体系冷却至室温后过滤，滤饼依次用乙酸酐、石油醚、乙酸乙酯依次润洗；
（7）将步骤（6）得到固体在70℃真空干燥2h，得到乙二胺四乙酸二酐9.75g，得率为81.25%。
实施例2
一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法，包括以下步骤：
（1）向三口烧瓶A中加入20mlDMSO,然后加入24.0gEDTA中缓慢加入17ml乙酸酐形成无水混合液；
（2）向步骤（1）得到的混合液中，缓慢加入8.0g醋酸钾，搅拌，升温至55℃回流2h；
（3）反应2h后，将三口烧瓶A中物料全部转移至三口烧瓶B中，待反应体系冷却至室温后过滤，滤饼依次用乙酸酐、石油醚、乙酸乙酯依次润洗；
（4）将步骤（3）得到固体在70℃真空干燥2h，得到乙二胺四乙酸二酐17.8g，得率为74.17%；
（5）将步骤（3）得到母液全部转移至三口烧瓶A中，加入24.0gEDTA，缓慢加入17ml乙酸酐形成混合液，再缓慢加入8.0g醋酸钾，搅拌，升温至55℃回流1.5h；
（6）将步骤（5）三口烧瓶A中物料全部转移至三口烧瓶B中，待反应体系冷却至室温后过滤，滤饼依次用乙酸酐、石油醚、乙酸乙酯依次润洗；
（7）将步骤（6）得到固体在70℃真空干燥1.5h，得到乙二胺四乙酸二酐19.6g，得率为81.67%。
实施例3
一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法，包括以下步骤：
（1）向三口烧瓶A中加入20mlDMSO，然后加入24.0gEDTA，再缓慢加入17ml乙酸酐形成无水混合液；
（2）向步骤（1）得到的混合液中，缓慢加入8.0g醋酸钾，搅拌，升温至55℃回流1.5h；
（3）将三口烧瓶A中物料全部转移至三口烧瓶B中，待反应体系冷却至室温后过滤，滤饼依次用乙酸酐、石油醚、乙酸乙酯依次润洗；
（4）将步骤（3）得到固体在70℃真空干燥1.5h，得到乙二胺四乙酸二酐21.8g，得率为90.83%；
（5）将步骤（3）得到母液全部转移至三口烧瓶A中，加入24.0gEDTA，缓慢加入17ml乙酸酐形成混合液，再缓慢加入8.0g醋酸钾，搅拌，升温至55℃回流1.5h；
（6）将步骤（5）三口烧瓶A中物料全部转移至三口烧瓶B中，待反应体系冷却至室温后过滤，滤饼依次用乙酸酐、石油醚、乙酸乙酯依次润洗；
（7）将步骤（6）得到固体在70℃真空干燥1.5h，得到乙二胺四乙酸二酐22.7g，得率为94.58%。
以上实施例只是用来说明本发明的技术方案，并不能发以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的实质所做出的修改，都应该涵盖在本发明的保护范围之类。

Claims (11)

1.一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
在反应器A中加入一定量二甲基亚砜,将定量乙二胺四乙酸投入使得形成悬浊液，再将乙酸酐缓慢滴加反应，搅拌形成无水混合物；
向步骤（1）所得的混合物中缓慢加入催化剂，进行定时反应；
定时反应结束后，将反应器A中混合物转移至反应器B中过滤，滤饼用有机溶剂洗涤后，真空干燥得到乙二胺四乙酸二酐X；
将反应器B中过滤所得母液完全转移至反应器A中，定量投入乙二胺四乙酸，再将定量乙酸酐缓慢滴加反应，搅拌形成无水混合物；
如上步骤循环定时定量连续化投料，反应，转移母液并得到产物乙二胺四乙酸二酐乙Y；
综合连续投料次数n,投料量A,B和产物X,Y,计算其总收率。
2.根据权利要求1所述的一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的反应器A中加入二甲基亚砜的量为乙二胺四乙酸加入量的0.5-2倍，乙酸酐的加入量为乙二胺四乙酸加入量的0.5-3倍。
3.根据权利要求1所述的一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的催化剂为醋酸钾。
4.根据权利要求1所述的一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的催化剂加入的量为乙二胺四乙酸的摩尔比为1:1。
5.根据权利要求1所述的一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法，其特征在于，步骤（1）中，先要加入少量无水溶剂便于反应进行，步骤（2）中，反应温度控制在50-60℃，反应时间为1-2h。
6.根据权利要求1所述的一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法，其特征在于，步骤（3）中，过滤时的反应后混合物的温度为室温，反应液从容器A全部转入容器B。
7.根据权利要求1所述的一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法，其特征在于，步骤（3）中，产物X的干燥温度为60-80℃。
8.根据权利要求1所述的一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法，其特征在于，步骤（3）中，所用的有机溶剂为乙酸酐、石油醚、乙酸乙酯中的任意2种。
9.根据权利要求1所述的一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法，其特征在于，所用的有机溶剂中，首先使用乙酸酐进行洗涤，其次用石油醚、乙酸乙酯中的任意一种、或两种溶剂以任意比例混合形成的混合液依次进行洗涤。
10.根据权利要求1所述的一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法，其特征在于，步骤（4）中，所用的反应器A和反应器B为同样材质和反应控制条件，反应器A中物料全部转移至反应器B中后，将室温过滤所得母液全部转移向反应器A中，重新投入原料乙二胺四乙酸的量不超过步骤（1）中乙二胺四乙酸的加入量，投入原料乙酸酐的量不超过步骤（1）中乙酸酐的加入量。
11.根据权利要求1所述的一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法，其特征在于，步骤（5）中，所用反应时间不超过步骤（1-3）中所用单批反应总时间，循环投料总次数和产物总收率成正比例关系。
CN201910582114.4A 2019-06-30 2019-06-30 一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法 Pending CN110283117A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910582114.4A CN110283117A (zh) 2019-06-30 2019-06-30 一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910582114.4A CN110283117A (zh) 2019-06-30 2019-06-30 一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110283117A true CN110283117A (zh) 2019-09-27

Family

ID=68020235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910582114.4A Pending CN110283117A (zh) 2019-06-30 2019-06-30 一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110283117A (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4432907A (en) * 1979-09-10 1984-02-21 Analytical Radiation Corporation Diamine acid fluorescent chelates
EP1721949A1 (de) * 2005-05-13 2006-11-15 VOCO GmbH Haftverbessernde Additive für polymerisierbare Zusammensetzungen
CN108187741A (zh) * 2018-01-09 2018-06-22 天津大学 多羧基磁性纳米硅球固载铂催化剂及其制备方法和应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4432907A (en) * 1979-09-10 1984-02-21 Analytical Radiation Corporation Diamine acid fluorescent chelates
EP1721949A1 (de) * 2005-05-13 2006-11-15 VOCO GmbH Haftverbessernde Additive für polymerisierbare Zusammensetzungen
CN108187741A (zh) * 2018-01-09 2018-06-22 天津大学 多羧基磁性纳米硅球固载铂催化剂及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AHMAD NOZAD GOLIKAND等: "Preparation and Characterization of Polymer/Multiwall Carbon Nanotube/Nanoparticle Nanocomposites and Preparation of Their Metal Complexes", 《JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE》 *
FAHIMEH KAZEMINAVA等: "POSS nanocrosslinked poly (ethylene glycol) hydrogel as hybrid material support for silver nanocatalyst", 《APPLIED ORGANOMETALLIC CHEMISTRY 》 *
NASSER ARSALANI等: "Synthesis of polyhedral oligomeric silsesquioxane nano-crosslinked poly(ethyleneglycol)-based hybrid hydrogels for drug glycol)-based hybrid hydrogels for drug", 《POLYMER INTERNATIONAL》 *
陈林渺，等: "含芳香基的乙二胺四乙酸酰胺衍生物的合成", 《合成化学》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104387291B (zh) 一种1,3,6‑己烷三腈的制备方法
JP2016528140A5 (zh)
US8889611B2 (en) Bleach catalyst compounds, method for the production thereof and use thereof
CN113214106B (zh) 一种高效合成伯酰胺、n-甲基仲酰胺类化合物的方法
CN110283117A (zh) 一种乙二胺四乙酸二酐的连续化合成方法
CN108033903A (zh) 一种dl-对甲砜基苯丝氨酸乙酯带水酯化的合成工艺
CN105949080B (zh) 用地沟油或动植物油制备重金属螯合剂的方法
CN107556155A (zh) 一种合成α,β‑双溴化合物的方法
CN109400492B (zh) 一种天冬氨酸二乙酸四钠的制备方法
US3429915A (en) Cyanamide amino acid chelating agents
CN103936578B (zh) 一种母液循环制备安息香产品的方法
CN103086903B (zh) 一种甘氨酸和氯化铵混合晶体的制备方法
EP3313813B1 (en) Process to prepare phenolic ethylenediamine diacetic acid compounds
CN103381359A (zh) 一种n，n-二甲基-辛/癸酰胺用催化剂制备方法
CN110343066A (zh) 一种乙二胺四乙酸二酐的合成方法
CN107522615A (zh) 一种β‑碘甲酸酯类化合物的合成方法
CN207243467U (zh) 一种工业级磷酸二氢钾联产水溶肥的生产设备
CN102757357B (zh) 一种抗肿瘤药物美法仑的合成工艺
CN1995024A (zh) 一种氨羧类化合物的合成
US3719694A (en) Solid nitrolotriacetate-iron and zinc metal complexes
CN105753783B (zh) 一种合成塞来昔布的方法
WO1998022485A1 (de) Neue palladaphosphacyclobutane sowie ein verfahren zu ihrer herstellung
CN104230692A (zh) 3,3-二甲基-1,2-环丙烷二羧酸的制备方法
US6906215B1 (en) Powdery s,s-ethylenediamine-n,n′-disuccinic acid iron complex and process for producing the same
CN102603576A (zh) 一种药用精氨酸谷氨酸盐的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination