CN110343066A - 一种乙二胺四乙酸二酐的合成方法 - Google Patents

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武强
王源升
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    • 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
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Abstract

本发明公开了一种乙二胺四乙酸二酐的合成方法，将乙二胺四乙酸（EDTA）、乙酸酐、催化剂缓慢混合，搅拌回流，反应结束后，过滤、洗涤、烘干，得到乙二胺四乙酸二酐。本发明反应条件温和，反应过程安全可靠，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；克服了目前乙二胺四乙酸二酐难于工业化生产的技术困难，提供了一种安全环保的绿色合成方法。

Description

一种乙二胺四乙酸二酐的合成方法
技术领域
本发明涉及一种乙二胺四乙酸二酐的合成方法，属于有机合成技术领域。
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。该反应时间较长，并且吡啶毒性较大，且生产成本高，而且乙醚为易制毒药品和强麻醉剂，使得该合成方法难以应用在工业生产上。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供的一种乙二胺四乙酸二酐的合成方法，反应条件温和，反应耗时短，所用的药品及溶剂成本低，安全性高，易于工业化连续生产。
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合成方法，包括以下步骤：
（1）向反应容器中加入适量溶剂DMSO，再向反应容器中加入定量的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）反应结束后，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；
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）所述的催化剂为三乙胺或醋酸钾，优选的，所述的催化加为三乙胺、醋酸钾中的任意一种。
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，再用石油醚或者乙酸乙酯进行洗涤除去有机溶剂和杂质。
本发明反应条件温和，反应过程安全可靠，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工业化生产的技术困难，提供了一种安全环保的绿色合成方法。
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合成方法，包括以下步骤：
（1）向三口烧瓶中加入10mlDMSO（二甲基亚砜）,然后加入12.0gEDTA中缓慢加入8.5ml乙酸酐形成混合液；
（2）向步骤（1）得到的混合液中，缓慢加入5.7ml三乙胺，搅拌，升温至55℃回流1.5h；
（3）反应结束后，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9.02g，得率为75.17%。
实施例2
一种乙二胺四乙酸二酐的合成方法，包括以下步骤：
（1）向三口烧瓶中加入10mlDMSO,然后加入12.0gEDTA中缓慢加入8.5ml乙酸酐形成混合液；
（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1.5h；
（3）反应结束后，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%。
实施例3
一种乙二胺四乙酸二酐的合成方法，包括以下步骤：
（1）向三口烧瓶中加入10mlDMSO,向12.0gEDTA中缓慢加入16ml乙酸酐形成混合液；
（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1h；
（3）反应结束后，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8.94g，得率74.5%。
实施例4
一种乙二胺四乙酸二酐的合成方法，包括以下步骤：
（1）向三口烧瓶中加入10mlDMF,然后加入12.0gEDTA中缓慢加入16ml乙酸酐形成混合液；
（2）向步骤（1）得到的混合液中，缓慢加入3.0g醋酸钾，搅拌，升温至55℃回流1.5h；
（3）反应结束后，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8.4g，得率70.0%。
实施例5
一种乙二胺四乙酸二酐的合成方法，包括以下步骤：
（1）向三口烧瓶中加入10mlDMF,然后加入12.0gEDTA中缓慢加入8ml乙酸酐形成混合液；
（2）向步骤（1）得到的混合液中，缓慢加入5.0g醋酸钾，搅拌，升温至55℃回流1.5h；
（3）反应结束后，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8.35g，得率69.6%。
实施例6
（1）向三口烧瓶中加入10mlDMSO,然后加入12.0gEDTA中缓慢加入8.5ml乙酸酐形成混合液；
（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1.5h；
（3）反应结束后，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9.0g，得率为75.0%。
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 (9)

1.一种乙二胺四乙酸二酐的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）向反应容器中加入适量溶剂二甲基亚砜，再向反应容器中加入定量的乙二胺四乙酸，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）所得的混合物中缓慢加入催化剂，进行反应；
3）反应结束后，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。
2.根据权利要求1所述的一种乙二胺四乙酸二酐的合成方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的乙酸酐的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合成方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的催化剂为三乙胺、醋酸钾中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种乙二胺四乙酸二酐的合成方法，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合成方法，其特征在于，步骤（2）中，反应温度为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。
7.根据权利要求1所述的一种乙二胺四乙酸二酐的合成方法，其特征在于，步骤（3）中，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。
9.根据权利要求1所述的一种乙二胺四乙酸二酐的合成方法，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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1721949A1 (de) * 2005-05-13 2006-11-15 VOCO GmbH Haftverbessernde Additive für polymerisierbare Zusammensetzungen
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