CS225505B1 - Způsob výroby(2-hydroxy-á-ehlorpropyl)nitrilodiootoTé kyseliny - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu výroby (2-hydroxy-3-chlorpropyl)nitrilodioctové kyseliny. *

Nejčastěji používaným způsobem přípravy obchodně dostupných chelatotvorných ionexů se seskupením -N(CH,>-COOH),> je alkylace kyseliny iminodioctové ve formě soli nebo esteru alkylujícím polymerem například chlormethylovaným kopolymerem styren-divinylbenzenovým nebo od něj odvozeným polymerem s kvartemími amoniovými skupinami nebo polymery s oxiranovými skupinami. Kyselina iminodioctová je v těchto případech při alkylační reakci pasivní komponentou a polymer aktivní. V případě polymerních skeletů, které jsou samy o sobě alkylovatelné nebo se dají na takové snadno převést je třeba mít pro přípravu sorbentů tohoto typu alkylují cí derivát kyseliny iminodioctové. Aby se pro alkylaci nemusely karboxylové skupiny chránit, musí tento derivát obsahovat alkylující skupinu, která s karboxylem za podmínek reakce nereaguje. Tomuto požadavku za určitých podmínek vyhovuje (2,3-epoxypropyl)-nitrilodioctová kyselina vzorce I ch₂-^3-ch₂-n(ch₂-cooh)₂ (i) o

V literatuře je popsána její příprava oxidací allylnitrilodioctové kyseliny dibenzoylperoxidem. (USA patent č. 2 712 5^5)· Reakce však neprobíhá hladce. Obecnou methodou na přípravu oxiranů je dehydrohalogenace vicinálních halogen-hydroxysloučenin. Vhodným meziproduktem pro přípravu (2,3-ep^oxyP^ropyl)nitrilodioctové kyseliny vzorce I touto cestou by tedy měla být (2-hydroxy-3-chlorpropyljQnitrilodioctová kyselina vzorce II cich₂-ch(oh)-ch₂-n(ch₂-cooh)₂ (II)

225 505

Ta však dosud v literatuře popsána není. V japonském patentu č. 02 5θ 77 ^s® sice uvádí, že reakcí l-chlor-2,3-epoxypropanu a soli kyseliny iminodioctové vzniká. Nebyla však izolována a charakterizována a za podmínek použitých při přípravě nemůže obstát a reaguje dále. USA patent č. 3 780 099 a DOS č. 2 234 905 specifikují podmínky, při kterých vzniká (2-hydroxytrimethylen)dinitrilotetraoctová kyselina vzorce III (hooc-ch₂)₂n-ch₂-ch(oh)-ch₂-n(ch₂-cooh)₂ (iii) jako reakční produkt dvou molekul kyseliny iminodioctové a 1-chlor -2,3-epoxypropanem. Jak se ukázalo, vhodnou volbou reakčních podmínek se nicméně produkt addice jedné molekuly kyseliny iminodioctové připravit dá.

Podstata způsobu výroby (2-hydroxy-3-chlorpropyl)nitrilodioctové kyseliny reakcí kyseliny iminodioctové s l-chlor-2,3-θροxypropanem ve vodném roztoku podle vynálezu spočívá v tom, že se kyselina iminodioctová ve formě hydrogensoli sodné, draselné nebo amonné nechá reagovat s l-chlor-2,3-epoxypropanem v molárním poměru 0,6 až 1,35 při teplotě 30 až 100 °C po dobu kratší než 60 minut a produkt se vyloučí okyselením silnou minerální kyselinou na pH 1,5 až 2 a případným zahuštěním. Za těchto podmínek dochází hladce k addici, ale dehydrohalogenace probíhá jen v omezené míře. Roztoky příslušných hydrogensoli se připraví buá částečnou neutralizací kyseliny iminodioctové nebo okyselením jejích normálních solí. Při delším zahřívání se výtěžek žádaného produktu snižuje.

Kyselina (2-hydroxy-3-chlorpropyl)nitrilodioctová se používá buň přímo nebo po dehydrochloraci na oxiranový derivát působením alkalií k alkylaci nízko- a vysokomolekulárních látek obsahujících primární nebo sekundární aminoskupiny, thiolové a -OH skupiny alkoholické nebo fenolické. Pro modifikace nerozpustných polymerů není třeba většinou sloučeninu vzorce II izolovat, ale může se použít přímo surová reakční směs. Reakcemi (2-hydroxy-3-chlorpropyl)nitrilodioctové kyseliny vzorce II se zmíněnými látkami vzniká pětidonorový ligand.

- 3 Příklad 1

225 505

K roztoku 19,5 S dvojsodné soli kyseliny iminodioctové (monohydrát) v 50 ml vody se za míchání postupně přidá nejprve 25 ml 4 M kyseliny chlorovodíkové a pak 9»7 6 l-chXor-2,3-epoxypropanu. Po 5 minutách míchání při 25 °C se vyhřeje ňa 70 °C. Při této teplotě se míchá do rozpuštění l-chlor-2,3-epoxypropanu (10 minut). Pak se reakční směs ochladí a okyselí koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou na pH 1,5 a zahustí se na rotační odparce na 2/3 objemu. Ochlazením na O °C se vyloučí hlavní podíl produktu, další se získá krystalizací odparku matečného louhu. Výtěžek: 9,θ S· Analytický vzorek obsahuje 15,66 % Cl a má teplotu tání 155 až 157 °C.

Příklad 2

K suspenzi 13,3 S kyseliny iminodioctové v 15 ml vody se za míchání přidá 20 ml 5 M NaOH a ke vzniklému roztoku pak 9,7 S l-chlor-2,3-epoxypropanu. Po 10 minutách se zvýší teplota na 75 až 80 °C a míchá se 20 minut, načež se směs ochladí. Produkt se izoluje jako v příkladu 1. Výtěžek: 12,4 g. Analytický vzorek obsahuje 15,90 % Cl a má teplotu tání 154 až 156 °C.

Příklad 3

K suspenzi 13,3 S kyseliny iminodioctové v 12,5 ml vody se za míchání přidá 20 ml 5 M vodného amoniaku a ke vzniklému roztoku pak 9,7 S l-chlor-2,3-epoxypropanu. Teplota še zvýši na 100 °C. Při této teplotě se míchá do rozpuštění l-chlor-2,3-epoxypropanu (30 mi nut). Pak se reakční směs ochladí a zpracuje jako v příkladu 1. Výtěžek: 8,5 S· Analytický vzorek obsahuje 15,95 % Cl a má teplotu tání 151 až 154 °C.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU 225 505

   Způsob výroby (2-hydroxy-3-chlorpropyl)nitrilodioctové kyše liny reakcí kyseliny iminodioctové s l-ch.lor-2,3-epoxypropanem ve vodném roztokiy vyznačený tím, že kyselina iminodioctové ve formě hydrogensoli sodné, draselné nebo amonné nechá reagovat s l-chlor-2,3-epoxypropanem v molárním poměru 0,6 až 1,35 při teplotě 30 až 100 °C po dobu kratší než 60 minut a produkt se vyloučí okyselením silnou minerální kyselinou na pH 1,5 až 2 a případným zahuštěním.