RU2609868C1 - Способ получения амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-n,n-диуксусной кислоты - Google Patents
Способ получения амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-n,n-диуксусной кислоты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2609868C1 RU2609868C1 RU2015151881A RU2015151881A RU2609868C1 RU 2609868 C1 RU2609868 C1 RU 2609868C1 RU 2015151881 A RU2015151881 A RU 2015151881A RU 2015151881 A RU2015151881 A RU 2015151881A RU 2609868 C1 RU2609868 C1 RU 2609868C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydroxy
- amino
- chloropropane
- diacetic acid
- epichlorohydrin
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C229/00—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
- C07C229/02—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton
- C07C229/04—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated
- C07C229/06—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having only one amino and one carboxyl group bound to the carbon skeleton
- C07C229/10—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having only one amino and one carboxyl group bound to the carbon skeleton the nitrogen atom of the amino group being further bound to acyclic carbon atoms or to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings
- C07C229/16—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having only one amino and one carboxyl group bound to the carbon skeleton the nitrogen atom of the amino group being further bound to acyclic carbon atoms or to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings to carbon atoms of hydrocarbon radicals substituted by amino or carboxyl groups, e.g. ethylenediamine-tetra-acetic acid, iminodiacetic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C227/00—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
- C07C227/14—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from compounds containing already amino and carboxyl groups or derivatives thereof
- C07C227/18—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from compounds containing already amino and carboxyl groups or derivatives thereof by reactions involving amino or carboxyl groups, e.g. hydrolysis of esters or amides, by formation of halides, salts or esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C229/00—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
- C07C229/02—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton
- C07C229/04—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated
- C07C229/22—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated the carbon skeleton being further substituted by oxygen atoms
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты, которая может найти применение для получения полифункциональных хелантов. Способ заключается во взаимодействии эпихлоргидрина с дизамещенным производным аммиака, содержащим вторичную аминогруппу, с последующим выделением целевого продукта. Способ характеризуется тем, что в качестве дизамещенного производного аммиака используют диметиловый эфир иминодиуксусной кислоты, а реакция взаимодействия эпихлоргидрина с диметиловым эфиром иминодиуксусной кислоты осуществляется при использовании 10%-ного избытка эпихлоргидрина от его стехиометрического количества и проводится в водно-диоксановом растворе при перемешивании и комнатной температуре с последующим выдерживанием реакционной массы при комнатной температуре, фильтрацией, промывкой этилацетатом отфильтрованной амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты и ее сушкой. Способ позволяет получить чистый продукт в виде кристаллического вещества, не содержащего неорганических примесей. 1 пр.
Description
Изобретение относится к химии комплексонов и непосредственно касается способа получения амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты, относящейся к группе амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-дикарбоновых кислот, применяемых в качестве исходных реагентов для получения полифункциональных хелантов.
Как известно, реакционноспособными комплексонами, широко используемыми в качестве узловых соединений для синтеза полифункциональных хелантов, являются комплексоны, содержащие первичные и вторичные аминогруппы [Н.М. Дятлова, В.Я. Темкина, И.Д. Колпакова. Комплексоны. М.: Химия. 1970. С. 192-229; А.Е. Martell, I. Murase, K.B. James. Inorg. Synth. 1998. Vol. 32. P. 120-122]. Для этих же целей применяются комплексоны, содержащие в своей структуре взамен реакционноспособных аминогрупп атом хлора и гидроксигруппу, благодаря наличию которых подобные комплексоны могут служить синтонами для введения в структуры органических соединений [K. Moriyasu, Н. Miruta, J. Nishikawa. Bunseki Kagaku. 1990. Vol. 39. No. 9. P. 475-480; T.-C. Zin, F.-H. Zin, J.-C. Zin. J. Biomaterials Sci., Polimer Edition. 2013. Vol. 24. No. 9. P. 1152-1163]. К числу комплексонов-синтонов, содержащих первичные и вторичные аминогруппы и известных для использования в синтезе полифункциональных хелантов, могут быть отнесены следующие соединения: иминодиуксусная, 1,3-диамино-2-гидроксипропан-N,N'-диуксусная, этилендиамин-N,N'-ди-β-пропионовая и другие аналогичные кислоты. К этой же группе реакционноспособных соединений относится и известная амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусная кислота структурной формулы:
Данную кислоту, которую, согласно публикации 1990 года [K. Moriyasu, Н. Miruta, J. Nishikawa. Bimseki Kagaku. 1990. Vol. 39. No. 9. P. 475-480] получают взаимодействием эпихлоргидрина с иминодиуксусной кислотой, осуществляемым в водно-щелочной среде при нагревании. Выделение целевого продукта (амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты) из полученной реакционной массы осуществляется после подкисления ее соляной кислотой до pH 1.5-2.0, последующего упаривания кислого реакционного раствора и кристаллизации при охлаждении. Дополнительный экспериментальные исследования по воспроизведению описанного способа получения амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты) показывают, что при таком выделении происходит загрязнение целевого продукта хлоридом натрия, образующимся при подкислении щелочного раствора соляной кислотой. В самой публикации не приведены результаты физико-химических исследований, подтверждающих природу и качество получаемого продукта, а также не приводится выход целевого продукта.
В другой более поздней работе [Т.-С. Zin, F.-H. Zin, J.-C. Zin. J. Biomaterials Sci., Polimer Edition. 2013. Vol. 24. No. 9. P. 1152-1163] получаемую аналогичным методом амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусную кислоту из реакционной массы не выделяют, а используют ее непосредственно для следующих химических превращений, предварительно очистив реакционную массу фильтрацией от непрореагировавшей иминодиуксусной кислоты.
Способ получения амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты, выбранный в качестве ближайшего аналога предлагаемого способа, описан в чешском патенте [CS 225505, B01J 45/00, С07С 101/30]. Амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусную кислоту в данном способе получают реакцией взаимодействия иминодиуксусной кислоты с эпихлоргидрином, взятыми в молярном соотношении 0,6:1,35, осуществляемой в водно-щелочном растворе при нагревании при температуре 30-100°C в течение 60 минут с последующим подкислением соляной кислотой до pH 1.5-2. Затем полученную смесь упаривают на 2/3 от первоначального объема и после охлаждения до 0°C конечный продукт отделяют фильтрацией. Выход амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты в зависимости от температуры реакции колеблется в интервале 36.2-52.7%, т.пл. 151-157°C, содержание хлора 15,66-15,95 мас. %. Однако нестабильная температура плавления получаемой кислоты (в примерах ее значение колеблется в интервалах: 155-157°C, 151-154°C, 154-156°C) свидетельствует о низкой степени чистоты получаемого продукта. Делать же заключение о чистоте получаемого продукта по приводимой величине массовой доли хлора нельзя, поскольку хлор содержится не только в целевом веществе, но и в хлориде натрия, являющемся сопродуктом реакции. Специальная очистка от хлора в рассматриваемом аналоге не проводится.
К недостаткам данного способа также можно отнести:
использование в процессе нецелевых агрессивных жидкостей (щелочи и соляной кислоты), что приводит к расходу подобных веществ и ухудшает экологические показатели процесса;
повышенные энергетические затраты из-за проведения процесса при повышенной температуре (30-100°C), а также из-за использования в процессе энергоемкой стадии упаривания реакционной массы, проводимой с целью выделения целевого продукта и одновременного концентрирования сопродуктов и примесей.
Для получения чистой амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты с использованием экономичного, мало энергоемкого и удовлетворяющего экологическим требованиям технологического процесса предлагается способ получения амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты, осуществляемый реакцией взаимодействия эпихлоргидрина с диметиловым эфиром иминодиуксусной кислоты при использовании 10%-ного избытка эпихлоргидрина от его стехиометрического количества, проводимой в водно-диоксановом растворе при перемешивании и при комнатной температуре с последующим выдерживанием реакционной массы при комнатной температуре, фильтрацией и промывкой этилацетатом отфильтрованной амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты и ее сушкой.
Предлагаемый способ осуществляется по следующей схеме:
Исходными продуктами в предлагаемом способе являются эпихлоргидрин и диметиловый эфир иминодиуксусной кислоты, в то время как в способе-прототипе исходными продуктами являются эпихлоргидрин и иминодиуксусная кислота. Оба соединения, как иминодиуксусная кислота, так и ее диметиловый эфир, можно по их структурным формулам рассматривать как дизамещенные производные аммиака, содержащие вторичную аминогруппу.
Такая замена иминодиуксусной кислоты на ее диметиловый эфир позволяет исключить применение в процессе агрессивных жидкостей (щелочи и соляной кислоты), что упрощает процесс и повышает его экологические показатели.
На эффективность процесса также влияют выбранные количественные соотношения исходных продуктов и среда, в которой протекает реакция. В предлагаемом способе реакция осуществляется в водно-диоксановом растворе при мольном соотношении эпихлоргидрина и диметилового эфира иминодиуксунсой кислоты, равном 1,1:1. что соответствует 10%-ному избытку эпихлоргидрина от стехиометрического количества. В способе-прототипе реакция взаимодействия эпихлоргидрина с иминодиуксусной кислотой осуществляется при 125%-ном избытке эпихлоргидрина (соотношение кислоты и эпихлоргидрина составляет 0,6:1,35).
Экспериментальные исследования показали, что существенное влияние на взаимодействие исходных реагентов оказывает и температурный режим его проведения. Процесс синтеза в предлагаемом изобретении технологически прост, не требует больших энергозатрат, поскольку осуществляется при комнатной температуре (20-25°C) в отличие от известного способа, в котором синтез проводят при 30-100°C.
Дополнительные экспериментальные исследования показали, что повышение температуры реакционной массы выше комнатной (выше 25°C) снижает выход целевого продукта и способствует протеканию побочных процессов, таких как гидролиз галоидной группы, элиминирование хлористого водорода. В свою очередь, побочные реакции приводят к образованию химически активного оксиранового цикла, который затем подвергается атаке субстратом, находящимся в реакционном растворе и содержащим реакционноспособный вторичный атом азота.
Таким образом, предлагаемый способ технологически прост, экономически приемлем, имеет улучшенные экологические показатели по сравнению с прототипом, поскольку не предусматривает использование щелочи и соляной кислоты, а также обеспечивает получение чистого продукта в виде кристаллического вещества, не содержащего неорганических примесей.
Ниже изобретение иллюстрируется примером
Пример - Способ получения амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты
В 2-горлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром и капельной воронкой, при 20°C загружают смесь 10 мл воды, 10 мл диоксана и 11.00 г (68.0 ммоль) диметилового эфира иминодиуксусной кислоты, а затем при 20-25°C при перемешивании прибавляют по каплям в течение 15 минут 6.92 г (74.8 ммоль) эпихлоргидрина. Реакционную массу перемешивают в течение 9 часов, затем выдерживают сутки при комнатной температуре. Образовавшийся осадок 1-амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты отфильтровывают, дважды промывают этилацетатом и сушат в вакууме. Получают 7.41 г (53%) белого кристаллического продукта. Т.пл.=152-153°C. Спектр ЯМР 1Н (DMSO-d6) δН 2.67 м.д., дд, 2J=13.6 Гц, 3J=6.4 Гц, (1Н, CH2Cl); 2.75 м.д., дд, 2J=13.6 Гц, 3J=5.4 Гц (1Н, CH2Cl); 3.52 м.д., дд, 2J=10.9 Гц, 3J=5.5 Гц, (1H, NCH2CH); 3.69 м.д., дд, 2J=10.9 Гц, 3J=4.2 Гц, (1Н, NCH2CH); 3.75 м.д., дддд, 3J=6.4 Гц, 3J=5.5 Гц, 3J=5.4 Гц, 3J=4.2 Гц, (1Н, СН). Спектр ЯМР 13С{1H} (DMSO-d6) δС 48.23 м.д. (CH2Cl); 55.76 м.д. (CH2C=O); 57.88 м.д. (СН2СН); 69.00 м.д. (СН); 172.90 м.д. (C=O)
Образование амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты подтверждено методами спектроскопии ЯМР 1Н и 13C. В спектрах ЯМР 13С полученной амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты наблюдаются пики, характерные для атомов углерода амино-3-хлор-2-пропанола, а также уксусных групп. Спектры ЯМР 1Н также подтверждают строение полученных соединений: в спектре амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты наблюдаются характерные дублеты будлетов диастереотопных CH2N и CH2Cl протонов. Метановый протон регистрируется как мультиплет в области 3.60-3.90 м.д.
Claims (1)
- Способ получения амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты реакцией взаимодействия эпихлоргидрина с дизамещенным производным аммиака, содержащим вторичную аминогруппу, с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве дизамещенного производного аммиака используют диметиловый эфир иминодиуксусной кислоты, а реакция взаимодействия эпихлоргидрина с диметиловым эфиром иминодиуксусной кислоты осуществляется при использовании 10%-ного избытка эпихлоргидрина от его стехиометрического количества и проводится в водно-диоксановом растворе при перемешивании и при комнатной температуре с последующим выдерживанием реакционной массы при комнатной температуре, фильтрацией, промывкой этилацетатом отфильтрованной амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты и ее сушкой.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015151881A RU2609868C1 (ru) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | Способ получения амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-n,n-диуксусной кислоты |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015151881A RU2609868C1 (ru) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | Способ получения амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-n,n-диуксусной кислоты |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2609868C1 true RU2609868C1 (ru) | 2017-02-06 |
Family
ID=58457301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015151881A RU2609868C1 (ru) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | Способ получения амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-n,n-диуксусной кислоты |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2609868C1 (ru) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CS225505B1 (cs) * | 1982-07-15 | 1984-02-13 | Marie Buresova | Způsob výroby(2-hydroxy-á-ehlorpropyl)nitrilodiootoTé kyseliny |
| RU2548573C1 (ru) * | 2014-02-25 | 2015-04-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ" | Способ получения иминодиуксусной кислоты |
-
2015
- 2015-12-03 RU RU2015151881A patent/RU2609868C1/ru active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CS225505B1 (cs) * | 1982-07-15 | 1984-02-13 | Marie Buresova | Způsob výroby(2-hydroxy-á-ehlorpropyl)nitrilodiootoTé kyseliny |
| RU2548573C1 (ru) * | 2014-02-25 | 2015-04-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ" | Способ получения иминодиуксусной кислоты |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| K. MORIYASU ET AL., Synthesis of (hydroxypropyl)iminodiacetic acid-chelating resin and the properties of adsorption and separation for rare earth metal ions, BUNSEKI KAGAKU, 1990, Vol. 39, No. 9, pp.475-480. T.-C. LIN ET AL., In vitro characterization of magnetic electrospun IDA-grafted chitosan nanofiber composite for hyperthermic tumor cell treatment, J. BIOMATERIALS SCI., POLYMER EDITION, 2013, Vol. 24, No. 9, pp.1152-1163. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110590635A (zh) | 左乙拉西坦及其中间体的制备方法 | |
| EA031458B1 (ru) | Способ получения адамантанамидов | |
| EA016937B1 (ru) | Соли карбоновой и серной кислот сложных эфиров 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата и их использование для синтеза дигидрата 3-(2,2,2-триметилгидразиниум) пропионата | |
| RU2470919C2 (ru) | Способ получения соединения толуидина | |
| RU2609868C1 (ru) | Способ получения амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-n,n-диуксусной кислоты | |
| CN111662245A (zh) | 乙基-3-氧亚基-1-氧杂-4-氮杂螺[5.5]十一烷-9-甲酸基酯的合成方法 | |
| RU2621051C2 (ru) | Способ получения (2s, 5r)-моно-{ [(4-аминопиперидин-4-ил)карбонил]-7-оксо-1, 6-диазабицикло[3.2.1]окт-6-ил} ового сложного эфира серной кислоты | |
| RU2307828C1 (ru) | Способ получения этилендиамин-n,n`-дипропионовой кислоты дигидрохлорида | |
| KR20080019609A (ko) | 치환된 아졸의 제조 방법 | |
| CN113372286B (zh) | 一步法制备1-苯基-5-巯基四氮唑的方法 | |
| JP4257572B2 (ja) | ラセミ体チオクト酸の製造方法 | |
| CN111574384B (zh) | 一种手性1-氨基-2-丙醇的制备方法 | |
| RU2700687C1 (ru) | Способ получения 5-гидрокси-6-метилурацила | |
| EP3153498A1 (en) | N-substituted phenyl glycine preparation method | |
| JPWO2016140104A1 (ja) | ３−フェニルイソセリン誘導体の製造方法 | |
| JP2008037852A (ja) | ω−ブロモ長鎖カルボン酸の製造法 | |
| CN111217709A (zh) | 一种（1-氟环丙基）甲胺盐酸盐的制备方法 | |
| CN110452138B (zh) | 一种制备n-苯基-3-甲磺酰基丙酰胺的方法 | |
| CN112898221B (zh) | 苯并噁嗪二酮类化合物c的制备方法及其中间体 | |
| JP2022110339A (ja) | α－（メルカプトメチル）アクリル酸エステルの製造法 | |
| US2803649A (en) | 1, 2-dihalogenopropiono-hydroxamic acid and process for producing same | |
| JP2023155765A (ja) | アミド化合物の製造方法 | |
| RU2520964C1 (ru) | Способ получения 1,1,2,2-тетракис-(нитроксиметил)-1,2-динитроэтана | |
| RU2644356C1 (ru) | Способ получения спиро-гем-дихлорциклопропилмалонатов | |
| JP2016108332A (ja) | アミノ化合物の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180607 Effective date: 20180607 |