JP2001270853A - (s,s)−エチレンジアミン−n,n′−ジコハク酸の製造方法 - Google Patents

(s,s)−エチレンジアミン−n,n′−ジコハク酸の製造方法

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JP2001270853A
JP2001270853A JP2000081165A JP2000081165A JP2001270853A JP 2001270853 A JP2001270853 A JP 2001270853A JP 2000081165 A JP2000081165 A JP 2000081165A JP 2000081165 A JP2000081165 A JP 2000081165A JP 2001270853 A JP2001270853 A JP 2001270853A
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JP
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dihaloethane
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aspartic acid
edds
ethylenediamine
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Kazuya Okano
一哉 岡野
Masako Yoshitake
政子 吉竹
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Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 L−アスパラギン酸とジハロエタンとを水性
溶媒中、塩基性条件下で反応させて(S,S)−EDD
Sを製造する方法において、製品の品質を損うことな
く、且つ工業的に有利に反応液中のジハロエタン残存量
を環境基準値以下に低減させる方法の提供。 【解決手段】 L−アスパラギン酸とジハロエタンとを
水性溶媒中、塩基性条件下で反応させて、(S,S)−
エチレンジアミン−N,N′−ジコハク酸を製造する方
法において、反応液から未反応ジハロエタンの大部分を
分液ないし蒸留により回収し、次いで反応液を曝気処理
して、反応液中に微量残存するジハロエタンを除去す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、(S,S)−エチ
レンジアミン−N,N′−ジコハク酸(以下、(S,
S)−EDDSと略記することがある)の製造方法に関
する。詳しくは、L−アスパラギン酸とジハロエタンと
を水性溶媒中、塩基性条件下で反応させて、(S,S)
−EDDSを製造する方法の改良に関する。(S,S)
−EDDSは生分解性キレート剤として有用である。
【0002】
【従来の技術】従来からよく知られているキレート化合
物であるトリポリリン酸ソーダについては、優れたキレ
ート力を有するため長らく洗剤ビルダーとして用いられ
てきたが、リンを含有するため河川又は湖沼の富栄養素
化を招く一因となり、現在は多くの国で使用中止となっ
ている。また、この代替品として用いられているゼオラ
イトについては、キレート力が弱く、また、無機物であ
るため生分解性がなく、水にも不溶なため排水管への固
着という問題がある。
【0003】一方、エチレンジアミン四酢酸(EDT
A)、ニトリロ三酢酸(NTA)等のアミノカルボン酸
系キレート化合物は、極めて安定したキレート力を有す
る。しかし、EDTAは生分解性に乏しく環境中に放出
されたとき、生体に有害な重金属を可溶化してしまうの
で、重金属が生体に蓄積されてしまうことが懸念され
る。また、NTAは生分解性は有してはいるが、そのも
のの毒性が懸念され、使用には注意を有する。
【0004】これらのキレート化合物に比べ(S,S)
−EDDSは、実用的なキレート力を有し、生分解性も
良好である。EDDSには二個の不斉炭素が存在し、三
種の光学異性体が存在する。これらの異性体のうち、
S,S体は優れた生分解性を有しているが、R,R体は
生分解性に乏しくEDTAと同様環境問題の懸念があ
り、またR,S体はS,S体に比べ生分解の速度が遅く
容易に生分解する化合物とは言い難い。
【0005】EDDSを製造する方法については、従来
からいろいろな提案がなされている。特にS,S−ED
DSを製造する方法としては、ジブロモエタンとL−ア
スパラギン酸を反応させる方法(Inorg.Che
m.7,2405(1968))、ジクロロエタンとL
−アスパラギン酸を反応させる方法(Chem.Zve
sti.,20,414(1966))等が知られてい
る。これらの方法においては、反応終了後、反応液中の
未反応ジハロエタンを常圧ないし減圧下で室温以上の温
度で蒸留により回収している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、反応液
中に微量残存するジハロエタンを蒸留により、例えば水
質汚濁に係る環境基準値(1,2−ジクロロエタンの場
合、0.04mg/l)以下に除去する場合、処理操作
中に目的生成物が劣化するという問題がある。
【0007】本発明は、ジハロエタンとL−アスパラギ
ン酸との反応により(S,S)−EDDSを製造する方
法において、製品の品質を損なうことなく、且つ工業的
に有利に、反応液中に残存するジハロエタンの量を環境
基準値以下迄低減する方法を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる事
情に鑑み鋭意検討した結果、L−アスパラギン酸とジハ
ロエタンとを水性溶媒中、塩基性条件下で反応させて、
(S,S)−EDDSを製造する方法において、反応終
了後、反応液から未反応のジハロエタンの大部分を分液
ないし蒸留にて回収した後、残る反応液を更にガス曝気
することにより、反応液中に微量残存するジハロエタン
を製品の品質を損なうことなく、環境基準値以下に容易
に除去できることを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。
【0009】即ち、本発明の要旨は、L−アスパラギン
酸とジハロエタンを水性溶媒中、塩基性条件下で反応さ
せて、(S,S)−エチレンジアミン−N,N′−ジコ
ハク酸を製造する方法において、反応液から未反応ジハ
ロエタンの大部分を分液ないし蒸留により回収し、次い
で反応液を曝気処理して、反応液中に微量残存するジハ
ロエタンを除去することを特徴とする(S,S)−エチ
レンジアミン−N,N′−ジコハク酸の製造方法、にあ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられる原料の一つであるL−アスパラギン
酸については、その製造方法が特に限定されるものでは
ないが、例えばフマル酸とアンモニアからアスパルター
ゼ活性を有する微生物を用いる酵素反応により製造する
ことが可能であり、その後酸晶析により得られるL−ア
スパラギン酸を使用できる。また、酵素反応により製造
されたL−アスパラギン酸アンモニアに規定量のアルカ
リ金属水酸化物を加え、脱アンモニア蒸留して得られる
L−アスパラギン酸アルカリ金属塩を使用することもで
きる。
【0011】また、もう一方の原料であるジハロエタン
については、例えば1,2−ジクロロエタン、1,2−
ジブロモエタンを好ましく使用することができるが、価
格、毒性の点から1,2−ジクロロエタンが好ましい。
ジハロエタンはL−アスパラギン酸1モルに対して通常
0.3〜1.0モル、好ましくは0.5〜0.7モル、
より好ましくは0.5〜0.6モルの範囲で用いる。上
記範囲よりも少ないとEDDSの精製に際してL−アス
パラギン酸残存量が多くなるため、精製効率を著しく低
下させ、上記範囲よりも多いと副生成物の増加やコスト
アップに繋がり好ましくない。
【0012】水性溶媒については、特に限定されるもの
ではないが、水、メタノール、エタノール、エチレング
リコールのような水溶性アルコール、及び水と水溶性ア
ルコールとの混合物、等が好ましく用いられる。これら
の中、水が好ましい。水性溶媒の使用量については、反
応液中におけるL−アスパラギン酸又はその塩の濃度
が、通常5〜50重量%、好ましくは5〜40重量%と
なるように用いられる。5重量%より低濃度の場合に
は、生産効率が悪く、実用的ではなく、また、50重量
%を超える濃度では、生成物の析出やジハロエタンの溶
解度低下に伴い反応速度が低下する惧れがある。
【0013】反応系を塩基性に、即ちpHを9〜13の
範囲に維持するのに使用するアルカリ化合物には、アル
カリ金属水酸化物、アルカリ土類水酸化物が好ましく、
より具体的には水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水
酸化カルシウム、水酸化マグネシウム又はこれらの混合
物が挙げられる。原料としてL−アスパラギン酸を使用
する場合には、アルカリ化合物の溶解度より、アルカリ
金属水酸化物を選択し、L−アスパラギン酸1モルに対
して好ましくは2〜4モル、より好ましくは2.2〜
2.6モル程度加え、L−アスパラギン酸アルカリ金属
塩として、使用する。また、酵素反応液よりL−アスパ
ラギン酸アルカリ金属塩を製造した場合にはpHを測定
し、必要に応じてアルカリ化合物を添加すればよい。
【0014】反応温度は、通常50〜140℃、好まし
くは80〜120℃、より好ましくは90〜110℃の
範囲である。なお、50℃よりも低温では反応速度が著
しく低下し、140℃よりも高温では選択性が低下し、
L−アスパラギン酸のラセミ化が起こる。反応圧力は、
常圧ないし加圧で行う。反応時間は、通常は0.5〜1
2時間の範囲である。反応終了後、反応液から先ず未反
応ジハロエタンの大部分を二層分液又は蒸留等の操作に
より回収する。本発明においては、次いでこの反応液を
更に曝気処理して、反応液中に微量、通常0.02〜5
重量%残存しているジハロエタンを環境基準以下迄除去
することを特徴とする。曝気操作については、特に限定
されるものではないが、例えば反応器底部に設けられた
散気管又は散気板を通して曝気ガスを反応液中に、好ま
しくは撹拌下で、吹込むことにより曝気が行われる。
【0015】散気管又は散気板のタイプ、形状について
は、特に限定はされないし、また、これを反応器内に複
数個設けてもよい。また、曝気条件の中、温度について
は、通常、常温以上、圧力については、通常、常圧下で
行うのが好ましい。ガスの吹込量については、反応液中
のジハロエタン濃度や曝気条件等にもよるが、通常、反
応液の重量の3倍以上が好ましい。また、曝気時間は、
ガス量や反応液重量、反応液中のジハロエタンの濃度、
曝気時の温度や圧力にもよるが、通常3〜30時間の範
囲である。
【0016】そして、この曝気処理により反応液中のジ
ハロエタンは環境基準以下となり、後の晶析工程中反応
液をそのまま排出しても環境上問題とならない程度とな
る。次いで、ジハロエタンの回収後の反応液に無機酸を
添加し、晶析を行い、析出したEDDSの結晶を回収、
若しくはクロマト処理により、EDDSを分離する。
【0017】
【実施例】以下、参考例、実施例を挙げて本発明を更に
具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り
実施例に限定されるものではない。生成物、L−アスパ
ラギン酸は、高速液体クロマトグラフィー(島津製作所
製;LC−9A)、ジハロエタンの分析はガスクロマト
グラフィー(ヒューレットパッカード製;HP689
0,HP5890)を使用した。
【0018】比較例1 水75gに96%水酸化ナトリウム(和光純薬工業株式
会社製)16.6g(0.4モル)を加え溶解し、次に
L−アスパラギン酸(和光純薬工業株式会社製)26.
6g(0.2モル)を加え、L−アスパラギン酸ジナト
リウムを製造し、これを100ccオートクレーブに仕
込んだ。1,2−ジクロロエタン(和光純薬工業株式会
社製)9.9g(0.1モル)もオートクレーブに仕込
み、90℃にて反応した。反応3時間後、反応液を冷却
し一部抜き出し、L−アスパラギン酸転化率、(S,
S)−EDDS収率を高速液体クロマトグラフィーで測
定した。その結果、L−アスパラギン酸転化率は31.
0%、(S,S)−EDDS収率は25.4%であっ
た。反応終了後、温度40℃、圧力50mmHgの条件
で1,2−ジクロロエタンを留去したところ、反応液中
の1,2−ジクロロエタン濃度は12時間後に1200
ppmで横這いとなった。
【0019】実施例1 比較例1と同様に反応を実施したところ、反応終了後の
L−アスパラギン酸転化率は29.6%、(S,S)−
EDDS収率は24.7%であった。反応器に先端内径
約3mmのガラス製ガス導入管を取り付け、先端が溶液
中に入るように固定した。ガス導入管から窒素を流量
6.5ml/分で流し、反応液を温度80℃で撹拌しな
がら1,2−ジクロロエタンを除去した。8時間後の
1,2−ジクロロエタン濃度は40ppbであった。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、L−アスパラギン酸と
ジハロエタンとを水性溶媒中、塩基性条件下で反応させ
て(S,S)−EDDSを製造する方法において、製品
の品質を損うことなく、且つ工業的に有利に反応液中の
ジハロエタン残存量を環境基準値以下に低減させること
ができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 L−アスパラギン酸とジハロエタンとを
    水性溶媒中、塩基性条件下で反応させて、(S,S)−
    エチレンジアミン−N,N′−ジコハク酸を製造する方
    法において、反応液から未反応ジハロエタンの大部分を
    分液ないし蒸留により回収し、次いで反応液を曝気処理
    して、反応液中に微量残存するジハロエタンを除去する
    ことを特徴とする(S,S)−エチレンジアミン−N,
    N′−ジコハク酸の製造方法。
  2. 【請求項2】 曝気処理後の反応液から(S,S)−エ
    チレンジアミン−N,N′−ジコハク酸を酸晶析させる
    請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 曝気処理後の反応液をクロマト処理する
    請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 ジハロエタンが1,2−ジクロロエタン
    である請求項1ないし3のいずれかに記載の方法。
JP2000081165A 2000-03-23 2000-03-23 (s,s)−エチレンジアミン−n,n′−ジコハク酸の製造方法 Pending JP2001270853A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017514972A (ja) * 2014-05-15 2017-06-08 コーロン インダストリーズ インク ポリイミド及びこれを用いたフィルム

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