JP3224297B2 - エチレンジアミン三酢酸の製造 - Google Patents
エチレンジアミン三酢酸の製造Info
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Description
【０００１】
【発明の背景】エチレンジアミン三酢酸(ＥＤ３Ａ)また
はそれの塩類(例えばＥＤ３ＡＮａ3)はキレート化学分
野における用途を有しており、そして強いキレート化用
重合体、油溶性キレート剤、表面活性剤などの製造にお
ける出発物質として使用することができる。エチレンジ
アミン三酢酸の合成用の従来方法はそれのＮ−ベンジル
誘導体を介して行われており、それを次にアルカリ性溶
液中で加水分解してＥＤ３ＡＮａ3とし、それの２−オ
キソ−１,４−ピペラジン二酢酸(３ＫＰ)誘導体への環
化を避けている。クロロ酢酸とエチレンジアミンとのア
ルカリ性縮合並びにジアミンとホルムアルデヒドおよび
シアン化ナトリウムとのカルボキシメチル化の両者によ
り試みられている合成は、希望する生成物を与えるため
の複雑な抽出技術（例えば沸騰しているジメチルホルム
アミド中での３ＫＰのほとんど唯一の溶解性、カナディ
アン・ジャーナル・オブ・ケミストリー、１９７０、４
８(１)、１６３−１７５）を必要とする複雑な混合物を
生じ、そしてそうしても比較的劣悪な収率でしか得られ
ない。さらに、従来方法は大量の例えばエチレンジアミ
ン四酢酸(ＥＤ４Ａ)の如き副生物も生じる。副生物が特
に邪魔な場合には、比較的純粋な溶液を得るためには複
雑な遮蔽技術が必要であった。
はそれの塩類(例えばＥＤ３ＡＮａ3)はキレート化学分
野における用途を有しており、そして強いキレート化用
重合体、油溶性キレート剤、表面活性剤などの製造にお
ける出発物質として使用することができる。エチレンジ
アミン三酢酸の合成用の従来方法はそれのＮ−ベンジル
誘導体を介して行われており、それを次にアルカリ性溶
液中で加水分解してＥＤ３ＡＮａ3とし、それの２−オ
キソ−１,４−ピペラジン二酢酸(３ＫＰ)誘導体への環
化を避けている。クロロ酢酸とエチレンジアミンとのア
ルカリ性縮合並びにジアミンとホルムアルデヒドおよび
シアン化ナトリウムとのカルボキシメチル化の両者によ
り試みられている合成は、希望する生成物を与えるため
の複雑な抽出技術（例えば沸騰しているジメチルホルム
アミド中での３ＫＰのほとんど唯一の溶解性、カナディ
アン・ジャーナル・オブ・ケミストリー、１９７０、４
８(１)、１６３−１７５）を必要とする複雑な混合物を
生じ、そしてそうしても比較的劣悪な収率でしか得られ
ない。さらに、従来方法は大量の例えばエチレンジアミ
ン四酢酸(ＥＤ４Ａ)の如き副生物も生じる。副生物が特
に邪魔な場合には、比較的純粋な溶液を得るためには複
雑な遮蔽技術が必要であった。
【０００２】エチレンジアミン−Ｎ,Ｎ,Ｎ′−三酢酸の
一合成例が、ケミカル・アブストラクツ(Chemical Abst
racts)７８、７１巻、４５１頁、１８３６９ｃ、１９６
９中に示されている。そこでは、エチレンジアミンをＣ
ｌＨ2ＣＣＯ2Ｈと１：３モル比で塩基性溶液中で１０℃
において２４時間反応させて混合物を生成し、それをＣ
ｏ(III)を用いて錯体生成させることによりそこからエ
チレンジアミン−Ｎ,Ｎ,Ｎ′−三酢酸を分離できると開
示されている。生じたコバルト錯体はイオン交換により
単離することができる。
一合成例が、ケミカル・アブストラクツ(Chemical Abst
racts)７８、７１巻、４５１頁、１８３６９ｃ、１９６
９中に示されている。そこでは、エチレンジアミンをＣ
ｌＨ2ＣＣＯ2Ｈと１：３モル比で塩基性溶液中で１０℃
において２４時間反応させて混合物を生成し、それをＣ
ｏ(III)を用いて錯体生成させることによりそこからエ
チレンジアミン−Ｎ,Ｎ,Ｎ′−三酢酸を分離できると開
示されている。生じたコバルト錯体はイオン交換により
単離することができる。
【０００３】従って、エチレンジアミン三酢酸またはそ
れの塩類を高い転化率および優れた収率で製造すること
が望まれていた。
れの塩類を高い転化率および優れた収率で製造すること
が望まれていた。
【０００４】
【発明の要旨】先行技術の問題点は、ＥＤ３Ａまたはそ
れの塩類の簡単な合成方法を提供する本発明により克服
された。特に、Ｎ,Ｎ′−エチレンジアミン二酢酸(ＥＤ
２ＡＨ2)の塩をホルムアルデヒドと反応させて安定な５
員環中間生成物を製造する。この環式物質を越えてのシ
アン化物の付加により、エチレンジアミンＮ,Ｎ′−二
酢酸−Ｎ′−シアノメチルまたはそれの塩類（モノニト
リル−二酸）が生成する。このニトリルは水溶液中で瞬
間的に環化して３ＫＰまたはそれの塩類を生成し、それ
が望まれていた環式中間生成物である。過剰量の塩基の
存在下で、ＥＤ３Ａの塩類が優れた収率および純度で製
造される。
れの塩類の簡単な合成方法を提供する本発明により克服
された。特に、Ｎ,Ｎ′−エチレンジアミン二酢酸(ＥＤ
２ＡＨ2)の塩をホルムアルデヒドと反応させて安定な５
員環中間生成物を製造する。この環式物質を越えてのシ
アン化物の付加により、エチレンジアミンＮ,Ｎ′−二
酢酸−Ｎ′−シアノメチルまたはそれの塩類（モノニト
リル−二酸）が生成する。このニトリルは水溶液中で瞬
間的に環化して３ＫＰまたはそれの塩類を生成し、それ
が望まれていた環式中間生成物である。過剰量の塩基の
存在下で、ＥＤ３Ａの塩類が優れた収率および純度で製
造される。
【０００５】別の態様では、出発物質は水溶液中のＥＤ
２ＡＨａＸｂであり、ここでＸは塩基カチオン、例えば
アルカリまたはアルカリ土類金属であり、ａは１−２で
あり、そしてｂは０は０１である。反応前に反応混合物
を酸性化してカルボキシメチル−２−オキシピペラジン
（ラクタム）の完全な生成を確実にすることもできる。
ホルムアルデヒドを加えると、本質的にヒドロキシメチ
ル誘導体を生成する。シアン化物源の添加で、１−シア
ノメチル−４−カルボキシメチル−２−ケトピペラジン
（モノニトリル−酸）またはそれの塩が製造される。Ｃ
Ｈ２Ｏおよびシアン化物源の代わりに、ホルムアルデヒ
ドおよびシアン化源の反応生成物であるＨＯＣＨ２ＣＮ
をこの方法で使用することもできる。適当な塩基または
酸の添加で、この物質を加水分解して３ＫＰにすること
ができる。塩基の添加はこの環構造を開環してＥＤ３Ａ
の塩を製造する。
２ＡＨａＸｂであり、ここでＸは塩基カチオン、例えば
アルカリまたはアルカリ土類金属であり、ａは１−２で
あり、そしてｂは０は０１である。反応前に反応混合物
を酸性化してカルボキシメチル−２−オキシピペラジン
（ラクタム）の完全な生成を確実にすることもできる。
ホルムアルデヒドを加えると、本質的にヒドロキシメチ
ル誘導体を生成する。シアン化物源の添加で、１−シア
ノメチル−４−カルボキシメチル−２−ケトピペラジン
（モノニトリル−酸）またはそれの塩が製造される。Ｃ
Ｈ２Ｏおよびシアン化物源の代わりに、ホルムアルデヒ
ドおよびシアン化源の反応生成物であるＨＯＣＨ２ＣＮ
をこの方法で使用することもできる。適当な塩基または
酸の添加で、この物質を加水分解して３ＫＰにすること
ができる。塩基の添加はこの環構造を開環してＥＤ３Ａ
の塩を製造する。
【０００６】本発明の第一態様において出発物質として
有用な適当なエチレンジアミン二酢酸の塩類には、アル
カリおよびアルカリ土類金属塩類、特にナトリウムおよ
びカリウム塩類、が包含される。説明目的用にはナトリ
ウム塩を用いているが、本発明の精神および範囲から逸
脱しない限り他の塩類も使用できることを理解すべきで
ある。全体的反応方式における段階Ｉは５員環構造であ
る１,３−ビス(カルボキシメチル)イミダゾリジンを生
成するためのホルムアルデヒドと酢酸Ｎ,Ｎ′−エチレ
ンジアミン二ナトリウムとのアルカリ性縮合であり、そ
してそれを以下に示す：
有用な適当なエチレンジアミン二酢酸の塩類には、アル
カリおよびアルカリ土類金属塩類、特にナトリウムおよ
びカリウム塩類、が包含される。説明目的用にはナトリ
ウム塩を用いているが、本発明の精神および範囲から逸
脱しない限り他の塩類も使用できることを理解すべきで
ある。全体的反応方式における段階Ｉは５員環構造であ
る１,３−ビス(カルボキシメチル)イミダゾリジンを生
成するためのホルムアルデヒドと酢酸Ｎ,Ｎ′−エチレ
ンジアミン二ナトリウムとのアルカリ性縮合であり、そ
してそれを以下に示す：
【０００７】
【化１】
【０００８】［式中、Ｘ＝塩基カチオンであり、ａ＝０
−１であり、ｂ＝１−２であり、ここでａ＋ｂ＝２であ
る］上記の反応は別の塩基の存在下で実施することもで
きる。適当な塩基類には、アルカリおよびアルカリ土類
金属水酸化物類、好適には水酸化ナトリウムおよびカリ
ウム、が包含される。化合物（Ｉ）はＥＤＤＡＮａ(1.0
→2.0)とホルムアルデヒドとの架橋反応生成物であり、
本発明者はそれがＥＤ３Ａ合成における安定な中間生成
物であることを見いだした。化合物（Ｉ）は０°−１１
０℃の間で容易に製造される。段階Ｉの反応は急速に進
行しそして約７.０より高いｐＨにおいて容易に生成さ
せる。使用温度は好適には約０−６５℃、最も好適には
１５−６５℃、であるが、６５℃より高い温度を使用す
ることもできる。ホルムアルデヒドは化学量論的量で使
用することができるが、わずかなモル過剰量、好適には
０.５−２.０％、を使用することが好ましい。好適に
は、ホルムアルデヒドの濃度は水溶液中では５５％以下
である。パラホルムアルデヒドを使用することもでき
る。
−１であり、ｂ＝１−２であり、ここでａ＋ｂ＝２であ
る］上記の反応は別の塩基の存在下で実施することもで
きる。適当な塩基類には、アルカリおよびアルカリ土類
金属水酸化物類、好適には水酸化ナトリウムおよびカリ
ウム、が包含される。化合物（Ｉ）はＥＤＤＡＮａ(1.0
→2.0)とホルムアルデヒドとの架橋反応生成物であり、
本発明者はそれがＥＤ３Ａ合成における安定な中間生成
物であることを見いだした。化合物（Ｉ）は０°−１１
０℃の間で容易に製造される。段階Ｉの反応は急速に進
行しそして約７.０より高いｐＨにおいて容易に生成さ
せる。使用温度は好適には約０−６５℃、最も好適には
１５−６５℃、であるが、６５℃より高い温度を使用す
ることもできる。ホルムアルデヒドは化学量論的量で使
用することができるが、わずかなモル過剰量、好適には
０.５−２.０％、を使用することが好ましい。好適に
は、ホルムアルデヒドの濃度は水溶液中では５５％以下
である。パラホルムアルデヒドを使用することもでき
る。
【０００９】反応方式の第二段階を以下に示す：
【００１０】
【化２】
【００１１】化合物（II）は０°−１１０℃の間の温度
において容易に製造される。反応は溶液の沸点以下の温
度において行うべきである。反応速度を速めるために
は、好適には反応は約０℃−約６５℃の温度において、
最も好適には約１５°−６５℃において、実施される。
適当なシアン化物源には、気体状のシアン化水素、シア
ン化水素の水溶液、またはアルカリ金属シアン化物、例
えばシアン化ナトリウムもしくはシアン化カリウム、な
どが包含される。シアン化物は化学量論的量で使用する
ことができるが、わずかなモル過剰量、好適には０.５
−２.０％、を使用することもできる。
において容易に製造される。反応は溶液の沸点以下の温
度において行うべきである。反応速度を速めるために
は、好適には反応は約０℃−約６５℃の温度において、
最も好適には約１５°−６５℃において、実施される。
適当なシアン化物源には、気体状のシアン化水素、シア
ン化水素の水溶液、またはアルカリ金属シアン化物、例
えばシアン化ナトリウムもしくはシアン化カリウム、な
どが包含される。シアン化物は化学量論的量で使用する
ことができるが、わずかなモル過剰量、好適には０.５
−２.０％、を使用することもできる。
【００１２】反応順序における段階IIIは化合物（II）
からモノアミド−二酸化合物（III）（部分的に加水分
解されたモノニトリル二酸）への加水分解であり、それ
が瞬間的に環化して３ＫＰとなる。化合物（IV）は例え
ばアルカリ金属またはアルカリ土類金属水酸化物類の如
き塩基の存在下で容易に生成する。好適には、塩基はＮ
ａＯＨである。＜３.０Ｍの塩基：１ＭのＥＤ２ＡＨ2、
好適には＜２.０Ｍの塩基：１ＭのＥＤ２ＡＨ2、のモル
比が使用される。それより高い濃度の塩基（すなわち＞
３.０Ｍの塩基：１ＭのＥＤ２ＡＨ2）は、特に＞６５℃
の温度においては、二酸モノニトリルの幾らかの不均化
を起こしそして幾らかのＥＤ４Ａ（エチレンジアミン四
酢酸）が生成する。特に、同時に起きる３ＫＰの加水分
解およびモノニトリル−二酸の不均化に起因するかもし
れない高温反応が実施されそして高いＥＤ４Ａの濃度
（＞２.０Ｍの塩基：１ＭのＥＤ２ＡＨ2）が使用される
時には、ＥＤ４Ａの濃度は使用される苛性の過剰量と正
比例するということが見いだされている。塩基対ＥＤ２
Ａのモル比が＜２.０である時には、比較的高い温度を
使用することができる。また、段階IIIでは、アンモニ
アが同一分子上でアミド基とイミノ基の間で除去され
る。しかしながら、比較的低い温度（＜６５℃）におい
ては、比較的大量（＞２.０Ｍ）の塩基を使用すること
ができそして式（II）の加水分解が進行して環化なしで
直接ＥＤ３Ａとすることができる。
からモノアミド−二酸化合物（III）（部分的に加水分
解されたモノニトリル二酸）への加水分解であり、それ
が瞬間的に環化して３ＫＰとなる。化合物（IV）は例え
ばアルカリ金属またはアルカリ土類金属水酸化物類の如
き塩基の存在下で容易に生成する。好適には、塩基はＮ
ａＯＨである。＜３.０Ｍの塩基：１ＭのＥＤ２ＡＨ2、
好適には＜２.０Ｍの塩基：１ＭのＥＤ２ＡＨ2、のモル
比が使用される。それより高い濃度の塩基（すなわち＞
３.０Ｍの塩基：１ＭのＥＤ２ＡＨ2）は、特に＞６５℃
の温度においては、二酸モノニトリルの幾らかの不均化
を起こしそして幾らかのＥＤ４Ａ（エチレンジアミン四
酢酸）が生成する。特に、同時に起きる３ＫＰの加水分
解およびモノニトリル−二酸の不均化に起因するかもし
れない高温反応が実施されそして高いＥＤ４Ａの濃度
（＞２.０Ｍの塩基：１ＭのＥＤ２ＡＨ2）が使用される
時には、ＥＤ４Ａの濃度は使用される苛性の過剰量と正
比例するということが見いだされている。塩基対ＥＤ２
Ａのモル比が＜２.０である時には、比較的高い温度を
使用することができる。また、段階IIIでは、アンモニ
アが同一分子上でアミド基とイミノ基の間で除去され
る。しかしながら、比較的低い温度（＜６５℃）におい
ては、比較的大量（＞２.０Ｍ）の塩基を使用すること
ができそして式（II）の加水分解が進行して環化なしで
直接ＥＤ３Ａとすることができる。
【００１３】
【化３】
【００１４】段階IVは、少なくとも１当量の苛性、好適
には１モル過剰量の苛性、の添加による３ＫＰＮａ2の
加水分解である。この量は水溶液中で４０％ＥＤ３ＡＮ
ａ3溶液より約５重量％過剰量の（遊離）苛性である。
溶液を大気圧下で沸騰させて希望する濃度にする。好適
には、温度を段階IIIにおける温度から沸点まで約３０
分間−約６時間の期間にわたり上昇させることにより反
応が実施される。
には１モル過剰量の苛性、の添加による３ＫＰＮａ2の
加水分解である。この量は水溶液中で４０％ＥＤ３ＡＮ
ａ3溶液より約５重量％過剰量の（遊離）苛性である。
溶液を大気圧下で沸騰させて希望する濃度にする。好適
には、温度を段階IIIにおける温度から沸点まで約３０
分間−約６時間の期間にわたり上昇させることにより反
応が実施される。
【００１５】
【化４】
【００１６】生じた溶液は典型的には約３５−４０％の
ＥＤ３ＡＮａ3を与え、約２％の３ＫＰＮａ2が閉環構造
として残っている。これはＥＤ３ＡＮａ3への約９４％
の転化率に相当しており、物質の残りの６％が３ＫＰＮ
ａ2として存在している。この物質をｐＨ＜６.０となる
まで酸性化してＥＤ３ＡＨ3を製造することはできず、
その理由は３ＫＰＨ2への環化が実際に起きるであろう
からである。
ＥＤ３ＡＮａ3を与え、約２％の３ＫＰＮａ2が閉環構造
として残っている。これはＥＤ３ＡＮａ3への約９４％
の転化率に相当しており、物質の残りの６％が３ＫＰＮ
ａ2として存在している。この物質をｐＨ＜６.０となる
まで酸性化してＥＤ３ＡＨ3を製造することはできず、
その理由は３ＫＰＨ2への環化が実際に起きるであろう
からである。
【００１７】前記の合成方式は９０％以上のＥＤ３ＡＮ
ａ3への転化率を生じ、残りの割合は３ＫＰＮａ2であ
り、事実上１００％の合計物質均衡を与える。反応は広
いｐＨ範囲において可能である。
ａ3への転化率を生じ、残りの割合は３ＫＰＮａ2であ
り、事実上１００％の合計物質均衡を与える。反応は広
いｐＨ範囲において可能である。
【００１８】別の態様では、出発物質は水溶液中のＥＤ
２ＡＨaＸbであり、ここでＸは塩基、例えばアルカリま
たはアルカリ土類金属であり、ａは１−２であり、そし
てｂは０−１である。シアン化物源の添加の前、最中ま
たは後に、反応混合物を３以下のｐＫaを有する酸類を
用いて酸性化してカルボキシメチル−２−オキソピペラ
ジン（ラクタム）の完全な生成を確実にすることもでき
る。ホルムアルデヒドを加えると、本質的にヒドロキシ
メチル誘導体を生成する。シアン化物源の添加で、１−
シアノメチル−４−カルボキシメチル−２−ケトピペラ
ジンまたはそれの塩が製造され、そして反応混合物を冷
却した後に一般的方法により結晶形で良好な収率で単離
することができる。転化率は定量的である。さらに、Ｃ
Ｈ2Ｏおよびシアン化物源の代わりに、ホルムアルデヒ
ドおよびシアン化物の反応生成物であるＨＯＣＨ2ＣＮ
をこの方法で使用することもできる。適当な塩基または
酸の添加で、この物質を加水分解して３ＫＰとすること
もできる。塩基（＞２.０当量であるが３.０当量以上が
好適である）の添加でこの環構造を開環してＥＤ３Ａの
塩を製造する。反応混合物の加熱が反応速度を促進させ
る。
２ＡＨaＸbであり、ここでＸは塩基、例えばアルカリま
たはアルカリ土類金属であり、ａは１−２であり、そし
てｂは０−１である。シアン化物源の添加の前、最中ま
たは後に、反応混合物を３以下のｐＫaを有する酸類を
用いて酸性化してカルボキシメチル−２−オキソピペラ
ジン（ラクタム）の完全な生成を確実にすることもでき
る。ホルムアルデヒドを加えると、本質的にヒドロキシ
メチル誘導体を生成する。シアン化物源の添加で、１−
シアノメチル−４−カルボキシメチル−２−ケトピペラ
ジンまたはそれの塩が製造され、そして反応混合物を冷
却した後に一般的方法により結晶形で良好な収率で単離
することができる。転化率は定量的である。さらに、Ｃ
Ｈ2Ｏおよびシアン化物源の代わりに、ホルムアルデヒ
ドおよびシアン化物の反応生成物であるＨＯＣＨ2ＣＮ
をこの方法で使用することもできる。適当な塩基または
酸の添加で、この物質を加水分解して３ＫＰとすること
もできる。塩基（＞２.０当量であるが３.０当量以上が
好適である）の添加でこの環構造を開環してＥＤ３Ａの
塩を製造する。反応混合物の加熱が反応速度を促進させ
る。
【００１９】全体的な反応方式を以下に示す：
【００２０】
【化５】
【００２１】別の態様では、酸性化によりＥＤＤＡがラ
クタム（カルボキシメチル−２−オキソ−ピペラジン）
を製造させ、そしてラクタムがクロロまたはブロモ酢酸
と反応してＥＤ３Ａまたは３ＫＰを製造する。
クタム（カルボキシメチル−２−オキソ−ピペラジン）
を製造させ、そしてラクタムがクロロまたはブロモ酢酸
と反応してＥＤ３Ａまたは３ＫＰを製造する。
【００２２】ＥＤ２ＡＨ2を得るための下記の工程は実
験目的用だけのものである。はるかに簡単なＥＤ２ＡＨ
2の製造方式が可能である。当技術で既知のいずれの方
式もＥＤ２ＡＨ2およびそれの塩類の製造用に使用する
ことができ、そして本発明は特定の方式に限定されるも
のではない。
験目的用だけのものである。はるかに簡単なＥＤ２ＡＨ
2の製造方式が可能である。当技術で既知のいずれの方
式もＥＤ２ＡＨ2およびそれの塩類の製造用に使用する
ことができ、そして本発明は特定の方式に限定されるも
のではない。
【００２３】下記の実施例では、溶液の温度を＜１０℃
に保ちながらＥＤＤＡＮａ2を硝酸を用いて５.５０のｐ
Ｈまで酸性化することにより得られたＥＤＤＡＨ2（９
８.２０％）から全てのバッチが合成された。生じたス
ラリーをブフナー漏斗を用いて水アスピレーターにより
供される真空下で濾過した。フィルターケーキを約７リ
ットルの氷冷Ｈ2Ｏで洗浄した。乾燥を促進させるため
に、ケーキを次に約１リットルのＭｅＯＨで洗浄した。
結晶を次に深さが１インチのステンレス鋼トレーの上に
置き、ストークス真空乾燥器モデル３３８Ｆ中で４０℃
において４ｍｍＨｇ真空下で１２時間にわたり乾燥し
た。約２ｋｇの白色の結晶性粉末が回収された。この粉
末の分析は、それが９８.２％のＥＤ２ＡＨ2であること
を示していた。
に保ちながらＥＤＤＡＮａ2を硝酸を用いて５.５０のｐ
Ｈまで酸性化することにより得られたＥＤＤＡＨ2（９
８.２０％）から全てのバッチが合成された。生じたス
ラリーをブフナー漏斗を用いて水アスピレーターにより
供される真空下で濾過した。フィルターケーキを約７リ
ットルの氷冷Ｈ2Ｏで洗浄した。乾燥を促進させるため
に、ケーキを次に約１リットルのＭｅＯＨで洗浄した。
結晶を次に深さが１インチのステンレス鋼トレーの上に
置き、ストークス真空乾燥器モデル３３８Ｆ中で４０℃
において４ｍｍＨｇ真空下で１２時間にわたり乾燥し
た。約２ｋｇの白色の結晶性粉末が回収された。この粉
末の分析は、それが９８.２％のＥＤ２ＡＨ2であること
を示していた。
【００２４】全てのバッチは０.５リットル規模で合成
された。８８ｇのＥＤ２ＡＨ2を５００ｍｌ円錐フラス
コに充填し、そして１８０ｍｌのＨ2Ｏで希釈した。ナ
トリウム塩を必要な比で得るために、５０％の苛性を使
用した。この溶液を３０分間撹拌し、そして次に１リッ
トルの５首丸底フラスコに充填した。次に円錐フラスコ
を２０ｍｌのＨ2Ｏで洗浄し、そして洗浄液を丸底フラ
スコに移した。丸底フラスコには磁気撹拌棒、コンデン
サー（エチレングリコール／Ｈ2Ｏ＠０℃）、０−２５
０℃の水銀温度計、および温度を希望する水準に保つた
めのラブ比例調節器に信号を供するＪ−型熱電対が備え
られていた。パワースタット可変性自動変換器を介して
ラブ調節器により調節されているガラス−コル加熱マン
トルを使用してフラスコの内容物を加熱した。３７％の
ＣＨ2Ｏおよび１００％のＨＣＮをそれぞれ約１ｇ／分
および０.５０ｇ／分で０.５の設定のＥＭＩマイクロ計
量ポンプにより１／８″テフロン管を介してフラスコに
ポンプで送った。テフロン計量弁および上記と同じ冷却
剤を有するコンデンサーが備えられている１２５ｍｌの
添加漏斗をポンプで送られる反応物用の受器として使用
した。表１は、反応の段階３までに行われた実験に関す
る結果を示している。表２は９種の条件で製造されたＥ
Ｄ３Ａに関する結果を示している。
された。８８ｇのＥＤ２ＡＨ2を５００ｍｌ円錐フラス
コに充填し、そして１８０ｍｌのＨ2Ｏで希釈した。ナ
トリウム塩を必要な比で得るために、５０％の苛性を使
用した。この溶液を３０分間撹拌し、そして次に１リッ
トルの５首丸底フラスコに充填した。次に円錐フラスコ
を２０ｍｌのＨ2Ｏで洗浄し、そして洗浄液を丸底フラ
スコに移した。丸底フラスコには磁気撹拌棒、コンデン
サー（エチレングリコール／Ｈ2Ｏ＠０℃）、０−２５
０℃の水銀温度計、および温度を希望する水準に保つた
めのラブ比例調節器に信号を供するＪ−型熱電対が備え
られていた。パワースタット可変性自動変換器を介して
ラブ調節器により調節されているガラス−コル加熱マン
トルを使用してフラスコの内容物を加熱した。３７％の
ＣＨ2Ｏおよび１００％のＨＣＮをそれぞれ約１ｇ／分
および０.５０ｇ／分で０.５の設定のＥＭＩマイクロ計
量ポンプにより１／８″テフロン管を介してフラスコに
ポンプで送った。テフロン計量弁および上記と同じ冷却
剤を有するコンデンサーが備えられている１２５ｍｌの
添加漏斗をポンプで送られる反応物用の受器として使用
した。表１は、反応の段階３までに行われた実験に関す
る結果を示している。表２は９種の条件で製造されたＥ
Ｄ３Ａに関する結果を示している。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
【表３】
【００２８】
【表４】
【００２９】
【表５】
【００３０】
【表６】
【００３１】データは、両方の物質が均衡がとれており
そして生成物への転化率が優れていることを示してい
る。ＥＤ３Ａは銅（II）塩滴定により測定され、そして
３ＫＰは高圧液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）によ
り測定された。表１中の最後の項は反応の段階３に関す
る物質均衡を示している。表２中の第９項は再環化を基
にした生成物の％転化率を示している。再環化は、反応
物質の試料をＨＣｌを用いて２.０のｐＨまで酸性化す
ることにより、行われた。これらの試料を次に炉の中で
４０℃で一夜放置し、そして次にベンチ上で室温で２時
間放置し、その後に分析した。この技術を使用して全て
の生成物が確実に３ＫＰＨ2へ再環化されたという滴定
結果を実証した。物質均衡は滴定されたものほど良好で
はないが、これはＨＰＬＣ誤差および希釈誤差などによ
るかもしれない。
そして生成物への転化率が優れていることを示してい
る。ＥＤ３Ａは銅（II）塩滴定により測定され、そして
３ＫＰは高圧液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）によ
り測定された。表１中の最後の項は反応の段階３に関す
る物質均衡を示している。表２中の第９項は再環化を基
にした生成物の％転化率を示している。再環化は、反応
物質の試料をＨＣｌを用いて２.０のｐＨまで酸性化す
ることにより、行われた。これらの試料を次に炉の中で
４０℃で一夜放置し、そして次にベンチ上で室温で２時
間放置し、その後に分析した。この技術を使用して全て
の生成物が確実に３ＫＰＨ2へ再環化されたという滴定
結果を実証した。物質均衡は滴定されたものほど良好で
はないが、これはＨＰＬＣ誤差および希釈誤差などによ
るかもしれない。
【００３２】本発明の第二態様では、ＥＤ２ＡＨ2を水
を用いてスラリー化した。３７％のＣＨ2ＯおよびＨＣ
Ｎを前記の実験と同じ方法で加えた。塩類は存在してい
なかった。反応は本発明の第二態様中に記されている如
く進行したことが見いだされた。ＥＤ２ＡＨ2、水およ
びホルムアルデヒドが反応してラクタムのヒドロキシメ
チル誘導体を与え、それがＨＣＮと反応して環化された
モノ−ニトリル−一酸を与える。この溶液を一夜６５℃
で反応させると、ＨＰＬＣによる分析でクロマトグラム
上で１個の大きなピークが見いだされ、それは１−シア
ノメチル−４−カルボキシメチル−２−ケトピペラジン
であると後で確認された。次にバッチを２個の分割し
た。溶液を＜５０℃に冷却した時には、結晶が沈澱し、
それらを次に約７０％の収率で単離した。バッチの他の
半分を苛性（２：１モル比、ＮａＯＨ：ＥＤＤＡ）を用
いて加水分解すると、ＮＨ3が遊離し、そして３ＫＰＮ
ａ2が唯一の生成物であったことが見いだされた。この
ことは物質がモノ−ニトリル−二酸であったことを示唆
している。次にＣ13ＮＭＲによりこの構造の最終的確認
が行われた。濃縮、ｐＨ調節、追加冷却などにより容易
になされる結晶の回収率を高めるための試みは行われな
かった。
を用いてスラリー化した。３７％のＣＨ2ＯおよびＨＣ
Ｎを前記の実験と同じ方法で加えた。塩類は存在してい
なかった。反応は本発明の第二態様中に記されている如
く進行したことが見いだされた。ＥＤ２ＡＨ2、水およ
びホルムアルデヒドが反応してラクタムのヒドロキシメ
チル誘導体を与え、それがＨＣＮと反応して環化された
モノ−ニトリル−一酸を与える。この溶液を一夜６５℃
で反応させると、ＨＰＬＣによる分析でクロマトグラム
上で１個の大きなピークが見いだされ、それは１−シア
ノメチル−４−カルボキシメチル−２−ケトピペラジン
であると後で確認された。次にバッチを２個の分割し
た。溶液を＜５０℃に冷却した時には、結晶が沈澱し、
それらを次に約７０％の収率で単離した。バッチの他の
半分を苛性（２：１モル比、ＮａＯＨ：ＥＤＤＡ）を用
いて加水分解すると、ＮＨ3が遊離し、そして３ＫＰＮ
ａ2が唯一の生成物であったことが見いだされた。この
ことは物質がモノ−ニトリル−二酸であったことを示唆
している。次にＣ13ＮＭＲによりこの構造の最終的確認
が行われた。濃縮、ｐＨ調節、追加冷却などにより容易
になされる結晶の回収率を高めるための試みは行われな
かった。
【００３３】別の例は下記の如くグリコロニトリルを用
いて行われた。１７.６グラムのＥＤＤＡＨ2を水中でス
ラリー化した。溶液を約７０℃に加熱し、そして５.７
グラムのグリコロニトリルを加えた。３個の試料を約２
０分間隔で採取した。これらの試料のＨＰＬＣによる分
析はモノニトリル一酸中での漸進的増加を示したが、そ
れは定量化されなかった。
いて行われた。１７.６グラムのＥＤＤＡＨ2を水中でス
ラリー化した。溶液を約７０℃に加熱し、そして５.７
グラムのグリコロニトリルを加えた。３個の試料を約２
０分間隔で採取した。これらの試料のＨＰＬＣによる分
析はモノニトリル一酸中での漸進的増加を示したが、そ
れは定量化されなかった。
フロントページの続き (72)発明者 ロジヤー・アール・ゴーデツト アメリカ合衆国ニユーハンプシヤー州 03051ハドソン・クラークストリート２ (56)参考文献 特開 平２−196761（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C07C 229/16 C07C 227/22 ＣＡＳＲＥＡＣＴ（ＳＴＮ)
Claims (10)
- 【請求項１】 エチレンジアミン三酢酸の塩類の製造方
法において、 ａ.ホルムアルデヒドをエチレンジアミン二酢酸のアル
カリ金属またはアルカリ土類金属塩と反応させ、 ｂ.段階ａの生成物をシアン化物源と反応させ、 ｃ.生成したモノアミド−二酸の瞬間的環化を起こし、
そして ｄ.段階ｃの環化生成物を少なくとも１当量のアルカリ
金属またはアルカリ土類金属水酸化物と反応させること
を含んでなる方法。 - 【請求項２】 ホルムアルデヒドおよびエチレンジア
ミンアルカリ金属二酢酸塩の反応を約０°〜約６５℃の
温度において実施する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 ホルムアルデヒドおよびエチレンジアミ
ンアルカリ金属二酢酸塩の反応を約１５°〜約６５℃の
温度において実施する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 段階ｂの反応を約０°〜約６５℃の温度
において実施する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 段階ｂの反応を約１５°〜約６５℃の温
度において実施する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 該ホルムアルデヒドをわずかなモル過剰
量で使用する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 該シアン化物源をわずかなモル過剰量で
使用する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 段階ｄにおいて溶液を約３０分間−約６
時間の期間にわたり加熱沸騰させる、請求項１に記載の
方法。 - 【請求項９】 該アルカリ金属水酸化物を該環化生成物
に少なくとも１モル過剰量で加える、請求項１に記載の
方法。 - 【請求項１０】 該シアン化物源がシアン化水素および
アルカリ金属シアン化物からなる群から選択される、請
求項１に記載の方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/806,567 US5250728A (en) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | Preparation of ethylenediaminetriacetic acid |
| US806567 | 1991-12-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06172277A JPH06172277A (ja) | 1994-06-21 |
| JP3224297B2 true JP3224297B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=25194324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35348992A Expired - Lifetime JP3224297B2 (ja) | 1991-12-12 | 1992-12-14 | エチレンジアミン三酢酸の製造 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5250728A (ja) |
| EP (1) | EP0546867B1 (ja) |
| JP (1) | JP3224297B2 (ja) |
| AU (1) | AU661874B2 (ja) |
| CA (1) | CA2085155A1 (ja) |
| DE (1) | DE69212968T2 (ja) |
| ES (1) | ES2090532T3 (ja) |
| NZ (1) | NZ245425A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5284972A (en) * | 1993-06-14 | 1994-02-08 | Hampshire Chemical Corp. | N-acyl-N,N',N'-ethylenediaminetriacetic acid derivatives and process of preparing same |
| US5612350A (en) * | 1993-11-30 | 1997-03-18 | Abbott Laboratories | Macrocyclic immunomodulators with novel cyclohexyl ring replacements |
| US5488130A (en) * | 1995-03-31 | 1996-01-30 | The Dow Chemical Company | Amino nitrile intermediate for the preparation of 2-hydroxypropyl iminodiacetic acid |
| US5481018A (en) * | 1995-03-31 | 1996-01-02 | The Dow Chemical Company | Amino nitrile intermediate for the preparation of alanine diacetic acid |
| CA2173824A1 (en) * | 1995-04-27 | 1996-10-28 | Brian A. Parker | Ethylenediaminetriacetic acid and salts thereof as chelating agents in pulp bleaching |
| US5621008A (en) * | 1995-10-27 | 1997-04-15 | Avon Products, Inc. | N-acyl-ethylene-triacetic acids |
| JP2000509086A (ja) | 1996-04-25 | 2000-07-18 | ハンプシャー ケミカル コーポレイション | 超低刺激性洗浄剤組成物 |
| US5821215A (en) * | 1996-04-25 | 1998-10-13 | Hampshire Chemical Corp. | N-acyl ethylenediaminetriacetic acid surfactants as enzyme compatible surfactants, stabilizers and activators |
| US5688981A (en) * | 1996-11-21 | 1997-11-18 | Hampshire Chemical Corp. | Ethylenediaminetriacetic acid and N-acyl ethylenediaminetriacetic acid silver chelating agents and surfactants |
| US6280757B1 (en) * | 1997-05-22 | 2001-08-28 | The Procter & Gamble Company | Cleansing articles for skin or hair |
| US5869441A (en) * | 1997-06-05 | 1999-02-09 | Lever Brothers Company, Division Of Conopco, Inc. | Bar compositions comprising novel chelating surfactants |
| US5801139A (en) * | 1997-06-05 | 1998-09-01 | Lever Brothers Company, Division Of Conopco, Inc. | Process for making bar compositions comprising novel chelating surfactants |
| US5993504A (en) * | 1997-11-25 | 1999-11-30 | Hampshire Chemical Corp. | Plant micronutrient chelating surfactant compounds |
| JP4745581B2 (ja) * | 2000-01-05 | 2011-08-10 | アクゾ ノーベル ナムローゼ フェンノートシャップ | アルキレンジアミン三酢酸の製造方法 |
| DE60022393T2 (de) * | 2000-01-05 | 2006-06-01 | Akzo Nobel N.V. | Verfahren zur herstellung von alkylendiamintriessigsäure |
| US7115551B2 (en) * | 2002-06-07 | 2006-10-03 | The Procter & Gamble Company | Cleansing articles for skin or hair |
| US20030228352A1 (en) * | 2002-06-07 | 2003-12-11 | The Procter & Gamble Company | Cleansing articles for skin or hair |
| TWI322828B (en) * | 2002-12-23 | 2010-04-01 | Alcon Inc | Use of multifunctional surface active agents to clean contact lenses |
| US7674384B2 (en) * | 2003-07-18 | 2010-03-09 | Bj Services Company | Method of reclaiming brine solutions using an organic chelant |
| US7678281B2 (en) * | 2003-07-18 | 2010-03-16 | Bj Services Company | Method of reclaiming brine solutions using an organic chelant |
| US7144512B2 (en) * | 2003-07-18 | 2006-12-05 | Bj Services Company | Method of reclaiming brine solutions using an organic chelant |
| US7172703B2 (en) * | 2003-07-18 | 2007-02-06 | Bj Services Co | Method of reclaiming a well completion brine solutions using an organic chelant |
| US20060112494A1 (en) * | 2004-12-01 | 2006-06-01 | David Oppong | Method of protecting an animal skin product from metalloproteinase activity |
| WO2010056854A1 (en) * | 2008-11-12 | 2010-05-20 | Irix Pharmaceuticals | N-alkanoyl-n,n',n'-alkylenediamine trialkanoic acid esters |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2407645A (en) * | 1943-06-21 | 1946-09-17 | Martin Dennis Company | Aliphatic polycarboxylic amino acids and process of making them |
| US2811550A (en) * | 1954-09-23 | 1957-10-29 | Refined Products Corp | Aliphatic amino polycarboxylic acids and process of producing the same |
| US3313779A (en) * | 1964-04-06 | 1967-04-11 | Le Roy A White | Resin carrying aldehyde bound chelator |
| US3515742A (en) * | 1967-05-08 | 1970-06-02 | Grace W R & Co | Adiabatic process for preparing aminonitriles using heat recycle |
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| US4115634A (en) * | 1976-12-01 | 1978-09-19 | Air Products & Chemicals, Inc. | Amine salts of amino acids as delayed action catalysts |
| US4622420A (en) * | 1980-03-18 | 1986-11-11 | The Regents Of The University Of California | Chelating agents and method |
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| US4704465A (en) * | 1985-11-22 | 1987-11-03 | Monsanto Company | Process for preparing ethylenediaminetetraacetonitrile |
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- 1991-12-12 US US07/806,567 patent/US5250728A/en not_active Expired - Lifetime
-
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- 1992-12-10 NZ NZ245425A patent/NZ245425A/en unknown
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- 1992-12-11 AU AU30037/92A patent/AU661874B2/en not_active Ceased
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- 1993-05-07 US US08/060,219 patent/US5449822A/en not_active Expired - Lifetime
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