PL241862B1 - Sposób wytwarzania soli N,N’-dipodstawionych pochodnych kwasu etylenodiamino-N,N’-dioctowego i ich zastosowanie - Google Patents
Sposób wytwarzania soli N,N’-dipodstawionych pochodnych kwasu etylenodiamino-N,N’-dioctowego i ich zastosowanie Download PDFInfo
- Publication number
- PL241862B1 PL241862B1 PL436202A PL43620220A PL241862B1 PL 241862 B1 PL241862 B1 PL 241862B1 PL 436202 A PL436202 A PL 436202A PL 43620220 A PL43620220 A PL 43620220A PL 241862 B1 PL241862 B1 PL 241862B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- formula
- iii
- ethylenediamine
- iron
- acid
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title claims abstract description 31
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 title abstract description 52
- IFQUWYZCAGRUJN-UHFFFAOYSA-N ethylenediaminediacetic acid Chemical class OC(=O)CNCCNCC(O)=O IFQUWYZCAGRUJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 41
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 63
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical group Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 43
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 37
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 30
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 27
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 27
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N Potassium ion Chemical compound [K+] NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 150000002332 glycine derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims abstract description 4
- 108010049175 N-substituted Glycines Proteins 0.000 claims abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 158
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 45
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 39
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 22
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 19
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 claims description 18
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 18
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 claims description 15
- 230000009920 chelation Effects 0.000 claims description 14
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 12
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 12
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims description 8
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 6
- GJRQTCIYDGXPES-UHFFFAOYSA-N iso-butyl acetate Natural products CC(C)COC(C)=O GJRQTCIYDGXPES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- FGKJLKRYENPLQH-UHFFFAOYSA-M isocaproate Chemical compound CC(C)CCC([O-])=O FGKJLKRYENPLQH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- OQAGVSWESNCJJT-UHFFFAOYSA-N isovaleric acid methyl ester Natural products COC(=O)CC(C)C OQAGVSWESNCJJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims description 5
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 claims description 4
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 claims description 4
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims description 4
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims description 3
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims description 2
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 62
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 58
- GRUVVLWKPGIYEG-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[carboxymethyl-[(2-hydroxyphenyl)methyl]amino]ethyl-[(2-hydroxyphenyl)methyl]amino]acetic acid Chemical compound C=1C=CC=C(O)C=1CN(CC(=O)O)CCN(CC(O)=O)CC1=CC=CC=C1O GRUVVLWKPGIYEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 52
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 47
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 39
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 31
- 239000000047 product Substances 0.000 description 23
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 19
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 19
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 19
- 229960002449 glycine Drugs 0.000 description 18
- -1 HBED (N Chemical class 0.000 description 17
- SMQUZDBALVYZAC-UHFFFAOYSA-N salicylaldehyde Chemical compound OC1=CC=CC=C1C=O SMQUZDBALVYZAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 16
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 16
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 15
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 14
- SJBOEHIKNDEHHO-UHFFFAOYSA-N 2-[2-aminoethyl(carboxymethyl)amino]acetic acid Chemical compound NCCN(CC(O)=O)CC(O)=O SJBOEHIKNDEHHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 description 12
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 11
- 229910021577 Iron(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 10
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Natural products OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- FZQZIWPHRQKFPS-UHFFFAOYSA-N 2-[(2-hydroxyphenyl)methylamino]acetic acid Chemical compound OC(=O)CNCC1=CC=CC=C1O FZQZIWPHRQKFPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N Disodium Chemical class [Na][Na] QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 9
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 8
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 8
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 7
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 6
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 5
- AJYYYGWQZUFIOP-UHFFFAOYSA-N 2-[(2-hydroxy-5-methylphenyl)methylamino]acetic acid Chemical compound CC1=CC=C(O)C(CNCC(O)=O)=C1 AJYYYGWQZUFIOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- FMRLDPWIRHBCCC-UHFFFAOYSA-L Zinc carbonate Chemical compound [Zn+2].[O-]C([O-])=O FMRLDPWIRHBCCC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- KCIDZIIHRGYJAE-YGFYJFDDSA-L dipotassium;[(2r,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl] phosphate Chemical class [K+].[K+].OC[C@H]1O[C@H](OP([O-])([O-])=O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O KCIDZIIHRGYJAE-YGFYJFDDSA-L 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 5
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 5
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 5
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical class [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 4
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 4
- XKMRHGBGSJYYKD-UHFFFAOYSA-N 2-[[2-aminoethyl-[(2-hydroxyphenyl)methyl]amino]methyl]phenol Chemical compound C=1C=CC=C(O)C=1CN(CCN)CC1=CC=CC=C1O XKMRHGBGSJYYKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ILEIUTCVWLYZOM-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-5-methylbenzaldehyde Chemical compound CC1=CC=C(O)C(C=O)=C1 ILEIUTCVWLYZOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002168 alkylating agent Substances 0.000 description 3
- 229940100198 alkylating agent Drugs 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 3
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 3
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 3
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- YDWPOGYTJVQQIL-UHFFFAOYSA-N methyl 2-(4-aminophenoxy)acetate Chemical compound COC(=O)COC1=CC=C(N)C=C1 YDWPOGYTJVQQIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 3
- VEUMANXWQDHAJV-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[(2-hydroxyphenyl)methylideneamino]ethyliminomethyl]phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1C=NCCN=CC1=CC=CC=C1O VEUMANXWQDHAJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000006290 2-hydroxybenzyl group Chemical group [H]OC1=C(C([H])=C([H])C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 2
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N glyoxylic acid Chemical compound OC(=O)C=O HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 2
- LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N hydrogen cyanide Chemical compound N#C LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- IWDCLRJOBJJRNH-UHFFFAOYSA-N p-cresol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1 IWDCLRJOBJJRNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000006268 reductive amination reaction Methods 0.000 description 2
- CQRYARSYNCAZFO-UHFFFAOYSA-N salicyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1O CQRYARSYNCAZFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VAVPGQSSOJBZIP-UHFFFAOYSA-N sodium;iron(3+) Chemical compound [Na+].[Fe+3] VAVPGQSSOJBZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- FQFILJKFZCVHNH-UHFFFAOYSA-N tert-butyl n-[3-[(5-bromo-2-chloropyrimidin-4-yl)amino]propyl]carbamate Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)NCCCNC1=NC(Cl)=NC=C1Br FQFILJKFZCVHNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HNSDLXPSAYFUHK-UHFFFAOYSA-N 1,4-bis(2-ethylhexyl) sulfosuccinate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)CC(S(O)(=O)=O)C(=O)OCC(CC)CCCC HNSDLXPSAYFUHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRAXUSLQTMFKKS-UHFFFAOYSA-N 1,4-bis[(2-hydroxyphenyl)methyl]piperazin-2-one Chemical compound OC1=CC=CC=C1CN1CC(=O)N(CC=2C(=CC=CC=2)O)CC1 JRAXUSLQTMFKKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LRCGQOOUYIKXTP-UHFFFAOYSA-N 2-[(2-hydroxy-5-methylphenyl)methylideneamino]acetic acid Chemical class OC1=C(C=NCC(=O)O)C=C(C=C1)C LRCGQOOUYIKXTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFSNBDCOSFMBLV-UHFFFAOYSA-N 2-[(2-hydroxyphenyl)methylideneamino]acetic acid Chemical class OC(=O)CN=Cc1ccccc1O UFSNBDCOSFMBLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 1
- 206010022971 Iron Deficiencies Diseases 0.000 description 1
- 238000006683 Mannich reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007126 N-alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- UBQYURCVBFRUQT-UHFFFAOYSA-N N-benzoyl-Ferrioxamine B Chemical compound CC(=O)N(O)CCCCCNC(=O)CCC(=O)N(O)CCCCCNC(=O)CCC(=O)N(O)CCCCCN UBQYURCVBFRUQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010048259 Zinc deficiency Diseases 0.000 description 1
- RHZMCEFGRRLLAP-UHFFFAOYSA-N [2-(bromomethyl)phenyl] acetate Chemical compound CC(=O)OC1=CC=CC=C1CBr RHZMCEFGRRLLAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NFYQAJNZHGSYSZ-UHFFFAOYSA-N [Na].CC(O)=O.CC(O)=O.NCCN Chemical compound [Na].CC(O)=O.CC(O)=O.NCCN NFYQAJNZHGSYSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZTDIZULWFCMLS-UHFFFAOYSA-N ammonium formate Chemical compound [NH4+].[O-]C=O VZTDIZULWFCMLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229960000958 deferoxamine Drugs 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 1
- 235000013905 glycine and its sodium salt Nutrition 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 230000026030 halogenation Effects 0.000 description 1
- 238000005658 halogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000012433 hydrogen halide Substances 0.000 description 1
- 229910000039 hydrogen halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N iron(2+);dinitrate Chemical compound [Fe+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NMTATISANOINHB-UHFFFAOYSA-L iron(3+);sulfate Chemical compound [Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O NMTATISANOINHB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011785 micronutrient Substances 0.000 description 1
- 235000013369 micronutrients Nutrition 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 235000018343 nutrient deficiency Nutrition 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012451 post-reaction mixture Substances 0.000 description 1
- GBJXEANTHGFSLK-UHFFFAOYSA-M potassium 2-(carboxymethyliminomethyl)phenolate Chemical compound C1=CC=C(C(=C1)C=NCC(=O)O)[O-].[K+] GBJXEANTHGFSLK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KWFRKDSLAVQBLD-UHFFFAOYSA-M potassium 2-[(2-hydroxy-5-methylphenyl)methylideneamino]acetate Chemical compound OC1=C(C=NCC(=O)[O-])C=C(C=C1)C.[K+] KWFRKDSLAVQBLD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- QEVHRUUCFGRFIF-MDEJGZGSSA-N reserpine Chemical compound O([C@H]1[C@@H]([C@H]([C@H]2C[C@@H]3C4=C(C5=CC=C(OC)C=C5N4)CCN3C[C@H]2C1)C(=O)OC)OC)C(=O)C1=CC(OC)=C(OC)C(OC)=C1 QEVHRUUCFGRFIF-MDEJGZGSSA-N 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 150000003385 sodium Chemical class 0.000 description 1
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Sposób wytwarzania soli N,N'-dipodstawionych pochodnych kwasu etylenodiamino-N,N'-dioctowego, które to sole są przedstawione wzorem (IA), w którym oba R mają takie samo znaczenie i oznaczają atom wodoru lub grupę CH<sub>3</sub>, i oba M mają takie samo znaczenie i oznaczają kation sodu lub potasu, charakteryzujący się tym, że N-podstawioną pochodną glicyny o wzorze (II), w którym R ma znaczenie takie jak podano dla wzoru (IA), poddaje się reakcji alkilowania 1,2-dichloroetanem w wodzie w obecności wodorotlenku MOH, gdzie M oznacza kation sodu lub potasu, odpowiednio, przy pH od 10 do 12,5, przy czym stosunek molowy związku o wzorze (II) do 1,2-dichloroetanu wynosi od 1:1. Zgłoszenie obejmuje też sposób wytwarzania soli addycyjnych z kwasem N,N'-dipodstawionych pochodnych kwasu etylenodiamino-N,N'-dioctowego, przedstawionych wzorem (IB), w którym oba R mają takie samo znaczenie i oznaczają atom wodoru lub grupę CH<sub>3</sub>, a X oznacza HCl lub H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>, charakteryzującym się tym, że związek o wzorze (IA) zakwasza się w roztworze wodnym do pH w zakresie 0,5 - 2,0 kwasem wybranym z grupy składającej się z kwasu chlorowodorowego i kwasu siarkowego(VI), odpowiednio, i ewentualnie wyodrębnia wytrącony osad wspomnianej soli addycyjnej. Przedmiotem zgłoszenia jest również zastosowanie soli N,N'-dipodstawionych pochodnych kwasu etylenodiamino-N,N'-dioctowego o wzorze (IA), albo soli addycyjnych z kwasem N,N'-dipodstawionych pochodnych kwasu etylenodiamino-N,N'-dioctowego o wzorze (IB) wytworzonych ww. sposobem do wytwarzania chelatów żelaza(III) lub cynku(II).
Description
Opis wynalazku
Dziedzina techniki
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania soli N, N'-dipodstawionych pochodnych kwasu etylenodiamino- N,N'-dioctowego. Znajdują one zastosowanie do wytwarzania chelatów zawierających mikroelementy typu Fe lub Zn. Chelaty są stosowane jako nawozy do redukcji niedoborów składników odżywczych w uprawach prowadzonych na glebach o wysokim pH i wysokiej zawartości wodorowęglanów.
Stan techniki
Znanymi czynnikami chelatującymi metale, w tym w szczególności Fe(III) i Zn(II), stosowanymi do wytwarzania nawozów mikroelementowych zawierających chelaty metali są N, N'-dipodstawione pochodne kwasu etylenodiamino-N,N'-dioctowego, mianowicie HBED (kwas N,N'-di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-N, N'-dioctowy) oraz jego pochodna zawierająca podstawnik metylowy w pierścieniu aromatycznym 5Me-HBED (kwas N,N'-di(2-hydroksy-5-metylobenzylo)etylenodiamino-N,N'-dioctowy) znany również pod nazwą HJB lub 5M-HBED.
Wspomniane czynniki chelatujące tworzą z Fe(III) i Zn(II) rozpuszczalne w wodzie chelaty o wyjątkowo wysokiej stabilności w roztworach. Stanowi to poważną zaletę przy stosowaniu tych czynników chelatujących jako środków wiążących metale mikroelementowe, takie jak Fe(III) i Zn(II), w celu wytwarzania nawozów dla rolnictwa, szczególnie na obszarach narażonych na niedobory żelaza oraz cynku. Chelaty takie wytwarza się w reakcji soli danego metalu, np. Fe i Zn, z czynnikiem chelatującym w postaci soli sodowej lub potasowej albo soli addycyjnej z kwasem.
Znane są sposoby wytwarzania HBED oraz jego pochodnej 5Me-HBED.
US2967196 ujawnia sposób wytwarzania podstawionych w pierścieniu fenylowym pochodnych kwasu N, N -di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-N, N '-dioctowego (HBED), w tym 5Me-HBED, w reakcji Mannicha. Proces przebiega w reakcji trójskładnikowej pomiędzy p -krezolem, formaldehydem i solą sodową etylenodiaminodioctowego kwasu z wytworzeniem pożądanego produktu. Wadą tej metody jest równoczesne otrzymanie o, o’-dihydroksydifenylometanu. Opisana jest także modyfikacja tego sposobu, polegająca na reakcji w pierwszym etapie formaldehydu z solą sodową etylenodiaminodioctowego kwasu z wytworzeniem pochodnej dimetylolu, która kondensuje w drugim etapie z podstawionym fenolem w pozycji para. Patent US2967196 ujawnia również wytwarzanie chelatów żelaza(III) w reakcji wodnego roztworu soli sodowej otrzymanego czynnika chelatującego z chlorkiem żelaza(III).
F. L. Eplattenier i współpr. w J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 4, 837-843 ujawniają sposób wytwarzania kwasu N, N '-di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-N, N '-dioctowego (HBED) w reakcji etylenodiamino- N, N -dioctowego kwasu w formie soli sodowej z bromkiem o-acetoksybenzylowym. Reakcja zachodzi w alkoholu etylowym w czasie dwóch godzin. Wytworzony HBED wydziela się z mieszaniny reakcyjnej w postaci dichlorowodorku przez zakwaszenie układu reakcyjnego kwasem solnym do pH w zakresie 1-1,5. Wydajność procesu wynosi 52%.
W podobny sposób otrzymuje się dichlorowodorek HBED według patentu US3632637. Do soli disodowej kwasu etylenodiamino-N, N'-dioctowego, rozpuszczonej w mieszaninie 70% alkoholu etylowego - 30% wody dodaje się chlorek o-acetoksybenzylu, i otrzymany chlorek neutralizuje się wodorotlenkiem sodu w czasie 6 godzin. Po zakończeniu reakcji alkohol etylowy odparowuje się z mieszaniny reakcyjnej. Produkt wydziela się w postaci dichlorowodorku przez zakwaszenie uzyskanej mieszaniny do pH=1,0. Wydajność procesu wynosi 70%.
US3632637 ujawnia także sposób wytwarzania N-(2-hydroksybenzylo)aminopolikarboksylowych kwasów, w tym HBED, polegający na reakcji alkoholu o-hydroksybenzylowego ze środkiem estryfikującym, wybranym z grupy obejmującej kwasy tłuszczowe o niskiej masie cząsteczkowej i ich bezwodniki, następnie halogenowaniu tak otrzymanego związku estrowego roztworem halogenowodoru, reakcji tak otrzymanego halogenku o-acyloksybenzylu z odpowiednim kwasem aminooctowym w obecności odczynnika alkalicznego, oraz usunięciu grupy estrowej zabezpieczającej grupę fenolową.
Patent US6646157 ujawnia sposób otrzymywania soli mono- lub disodowej HBED przez N-alkilowanie N, N -di(2-hydroksybenzylo)etylenodiaminy estrem tert-butylowym kwasu 2-halogenooctowego w obecności węglanu potasu oraz dimetylosulfotlenku, a następnie hydrolizę kwasem mrówkowym z wytworzeniem HBED w postaci kwasowej, który następnie neutralizuje się wodnym roztworem wodorotlenku sodu w celu uzyskania formy rozpuszczalnej w wodzie. Zastosowanie wieloetapowej syntezy, rozpuszczalników organicznych oraz kilkustopniowego procesu oczyszczania produktu prowadzi do
PL 241 862 B1 uzyskania produktu z niską wydajnością (26%) i przekreśla zastosowanie powyższego rozwiązania w skali technicznej.
A. L. Martell i współpr. w Can. J. Chem. 1986, 64, 449-456 przedstawiają sposób wytwarzania HBED w reakcji N, N-di(2-hydroksybenzylo)etylenodiaminy z formaldehydem i cyjanowodorem. Otrzymany w tej reakcji N,N'-di(2-hydroksybenzylo)-etylenodiamino-N,N-diacetonitryl nie hydrolizuje do HBED zarówno w środowisku kwasowym jak i zasadowym; w warunkach reakcji otrzymywana jest N, N'-di(2-hydroksybenzylo)monoketopiperazyna. N,N-Di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-N,N-diacetonitryl jest przekształcany w N, N-di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-N, N '-diamid w reakcji z nadtlenkiem wodoru w temperaturze 5-10°C, przy użyciu katalitycznych ilości wodorotlenku sodu. Otrzymany diamid HBED również nie ulega hydrolizie do HBED w warunkach kwasowych i zasadowych oraz w środowisku azotanu sodu w kwasie octowym. Hydroliza diamidu jest możliwa wyłącznie przy zastosowaniu dodatku miedzi(ll) lub żelaza(lll) w katalitycznych ilościach.
N. A. Thiele i współpr. w Chem. Med. Chem 2016, 11, 1596-1599 opisują sposób wytwarzania HBED w postaci soli dimesylowych w czteroetapowej reakcji. Otrzymane związki w postaci estrów karboksylowych i boranowych HBED poddaje się hydrolizie i utlenianiu w obecności nadtlenku wodoru. Otrzymane związki znajdują zastosowanie w medycynie jako alternatywa do desferrioksaminy stosowanej w transfuzyjnym usuwaniu nadmiaru żelaza z organizmu.
Z US303879 znany jest sposób wytwarzania czynników chelatujących, będących pochodnymi HBED zawierającymi w grupie fenolowej podstawnik/podstawniki alkilowe, w dwuetapowej reakcji, obejmującej kondensację soli disodowej kwasu etylenodiamino-N, N'-diooctowego z formaldehydem, po czym kondensację otrzymanego związku z pochodnymi fenolu w środowisku wodno/alkoholowym w temperaturze poniżej 100°C i pH w zakresie 8-10. Według opisanej metody uzyskuje się czynnik chelatujący z wydajnością ok. 70-80%. Uzyskany czynnik chelatujący może wiązać żelazo. Nie opisano otrzymywania czynnika chelatującego nie zawierającego w grupie fenolowej podstawników alkilowych.
Modyfikacją powyższego sposobu jest sposób wytwarzania HBED według WO2016/207266, polegający na reakcji między formaldehydem, kwasem etylenodiamino-dioctowym (EDDA) lub jego solą oraz fenolem w obecności od 0,2 do 1,1 mola jonów metali alkalicznych w przeliczeniu na wprowadzony EDDA. Charakterystyczne jest to, że nie mniej niż 50% molowych jonów metali alkalicznych stanowi potas. Proces prowadzi do uzyskania HBED z wydajnością około 80-85%. Sposób obejmuje użycie nadmiaru fenolu, jednak nie opisuje możliwości jego zawrotu z powrotem do cyklu produkcyjnego.
Sposób wytwarzania HBED opisany w US2001039295 oraz WO0146114 polega na reakcji aldehydu salicylowego oraz etylenodiaminy z wytworzeniem salenu, następnie redukcji salenu do salanu za pomocą borowodorku sodu lub wodoru, alkilowaniu otrzymanego związku za pomocą estru tert-butylowego kwasu halogenooctowego i finalnie hydrolizę estru tert-butylowego do HBED. Reakcje prowadzone są w rozpuszczalnikach organicznych typu THF, DMSO, w kilku etapach, oraz przy zastosowaniu kosztownych surowców, takich jak aldehyd salicylowy, co znacznie podnosi koszty wytworzenia produktu.
Z EP2039679B1 znany jest sposób wytwarzania HBED i 5Me-HBED w reakcji redukcyjnego aminowania salanu (N, N-di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamina) ze stechiometryczną ilością kwasu glioksalowego. Reakcja aminowania redukcyjnego zachodzi przy obecności katalizatora, najczęściej palladowego lub niklowego, w środowisku wodoru przy zastosowaniu podwyższonego ciśnienia. Produkt reakcji jest wydzielony z mieszaniny reakcyjnej w postaci monochlorowodorku lub w postaci soli sodowej, amonowej lub potasowej.
Podsumowanie wynalazku
Niniejszy wynalazek rozwiązuje problem dostarczenia nowego sposobu wytwarzania soli N, N -dipodstawionych pochodnych kwasu etylenodiamino-N, N'-dioctowego HBED i 5Me-HBED, w szczególności soli disodowych i dipotasowych, oraz ich soli addycyjnych z kwasem chlorowodorowym i kwasem siarkowym. Sposób według wynalazku wykorzystuje łatwo dostępne i relatywnie nietoksyczne substraty, i nie wymaga użycia fenolu i jego pochodnych ani formaldehydu.
Szczegółowy opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest zatem sposób wytwarzania soli N, N-dipodstawionych pochodnych kwasu etylenodiamino-N, N '-dioctowego, które to sole są przedstawione wzorem (IA)
PL 241 862 Β1
(ΙΑ) w którym oba R mają takie samo znaczenie i oznaczają atom wodoru lub grupę CH3, i oba M mają takie samo znaczenie i oznaczają kation sodu lub potasu, polegający na tym, że A/-podstawioną pochodną glicyny o wzorze (II)
HOOC
(Π) w którym R ma znaczenie takie jak podano dla wzoru (IA), poddaje się reakcji alkilowania 1,2-dichloroetanem w wodzie w obecności wodorotlenku MOH, gdzie M oznacza kation sodu lub potasu, odpowiednio, przy pH od 10 do 12,5, przy czym stosunek molowy związku o wzorze (II) do 1,2-dichloroetanu wynosi od 1:1 do 1:15.
W jednym z wykonań sposób dotyczy wytwarzania związku o wzorze (1 A), w którym R oznacza H. W takim przypadku związkiem o wzorze (IA) jest sól kwasu A/,A/'-di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-A/,A/'-dioctowego (HBED).
W drugim z wykonań sposób dotyczy wytwarzania związku o wzorze (IA),w którym R oznacza grupę CH3. W takim przypadku związkiem o wzorze (IA) jest sól kwasu A/,A/'-di(2-hydroksy-5-metylobenzylo)etylenodiamino-A/,A/'-dioctowego (5Me-HBED).
Sposób według wynalazku dotyczy w jednym z wykonań wytwarzania soli o wzorze (IA), w którym M oznacza kation sodu, to jest soli disodowych HBED i 5Me-HBED.
Sposób według wynalazku dotyczy również wytwarzania soli o wzorze (IA), w którym M oznacza kation potasu, to jest soli dipotasowych HBED i 5Me-HBED.
Korzystnie, reakcję alkilowania prowadzi się w temperaturze od 30 do 70°C, szczególnie korzystnie od 40 do 60°C. Jak stwierdzono, zbyt wysoka temperatura reakcji prowadzi do rozkładu produktu. W temperaturze zbyt niskiej reakcja przebiega wolno.
Korzystnie, nieprzereagowany 1,2-dichloroetan usuwa się z mieszaniny poreakcyjnej przez dekantację warstwy organicznej i następnie ekstrakcję warstwy wodnej rozpuszczalnikiem organicznym, korzystnie octanem etylu lub octanem izobutylu, otrzymując związek o wzorze (IA) w postaci roztworu lub zawiesiny wodnej.
PL 241 862 Β1
Korzystnie, w sposobie według wynalazku opisanym powyżej stosuje się związek o wzorze (II) otrzymany przez reakcję kondensacji glicyny ze związkiem o wzorze (III)
(III) w którym R ma znaczenie takie jak podano dla wzoru (IA), po czym redukcję produktu kondensacji prowadzoną bez jego wyodrębniania w tym samym naczyniu reakcyjnym, gazowym wodorem wobec katalizatora heterogenicznego.
W sposobie według wynalazku kondensacja glicyny ze związkiem o wzorze (III) i redukcja produktu kondensacji mogą być prowadzone w rozpuszczalniku polarnym.
W sposobie według wynalazku kondensacja glicyny ze związkiem o wzorze (III) i redukcja produktu kondensacji mogą być alternatywnie prowadzone w wodzie, w obecności wodorotlenku sodu lub potasu. W takim przypadku mieszaninę reakcyjną po redukcji produktu kondensacji i oddzieleniu katalizatora zobojętnia się kwasem.
W sposobie według wynalazku kondensacja glicyny ze związkiem o wzorze (III) i redukcja produktu kondensacji mogą być również prowadzone w wodzie, w obecności aminy trzeciorzędowej, korzystnie trietyloaminy, jako zamiennika jonów sodowych lub potasowych. W takim przypadku po redukcji produktu kondensacji i oddzieleniu katalizatora mieszaninę reakcyjną alkalizuje się do pH co najmniej 12, oddziela się fazę organiczną zawierającą aminę trzeciorzędową od fazy wodnej, i fazę wodną zobojętnia się kwasem.
W pierwszym z wariantów, kondensację glicyny ze związkiem o wzorze (III) i redukcję produktu kondensacji w celu wytworzenia związku o wzorze (II) prowadzi się w rozpuszczalniku polarnym. Najczęściej stosuje się alkohol metylowy, alkohol izopropylowy, lub mieszaninę alkoholu metylowego i wody. Stosunek molowy związku o wzorze (III) do glicyny wynosi od 1:1 do 1:1,05. pH mieszaniny reakcyjnej, po zakończeniu dozowania surowców mieści się w zakresie od 9 do 10,5.
W drugim z wariantów, kondensację glicyny ze związkiem o wzorze (III) i redukcję produktu kondensacji w celu wytworzenia związku o wzorze (II) prowadzi się w wodzie, w obecności wodorotlenku sodu lub potasu. Mieszaninę reakcyjną po redukcji produktu kondensacji i oddzieleniu katalizatora, korzystnie przez filtrację, szczególnie korzystnie filtrację ciśnieniową, zobojętnia się kwasem. Ten wariant prowadzenia reakcji jest korzystny, ponieważ uzyskuje się wtedy mieszaninę homogeniczną. W tym celu glicynę neutralizuje się za pomocą wodorotlenku sodu lub potasu w stosunku molowym od 1:0,8 do 1:1 (glicyna: wodorotlenek sodu lub potasu), po czym wkrapla się związek o wzorze (III) (aldehyd salicylowy gdy R oznacza H lub aldehyd 2-hydroksy-5-metylobenzoesowy gdy R oznacza grupę CH3). Po redukcji produktu kondensacji uzyskuje się rozpuszczalny w wodzie pośredni A/-(2-hydroksybenzylideno)glicynian sodu lub potasu (gdy R oznacza H) lub rozpuszczalny w wodzie pośredni A/-(2-hydroksy-5-metylobenzylideno)glicynian sodu lub potasu (gdy R oznacza grupę CH3). Aby otrzymać związek o wzorze (II), mieszaninę reakcyjną po redukcji i oddzieleniu katalizatora zobojętnia się kwasem, korzystnie kwasem solnym, takim jak 37% kwas solny, do pH=4. Wytrącony związek o wzorze (II) filtruje się i suszy.
W trzecim wariancie, kondensację glicyny ze związkiem o wzorze (III) i redukcję produktu kondensacji w celu wytworzenia związku o wzorze (II) prowadzi się w wodzie, w obecności aminy trzeciorzędowej, korzystnie trietyloaminy. W takim przypadku po redukcji produktu kondensacji i oddzieleniu katalizatora mieszaninę poreakcyjną alkalizuje się do pH co najmniej 12, w celu oddzielenia fazy organicznej zawierającej trietyloaminę od fazy wodnej (w środowisku alkalicznym trietyloamina wydziela się z roztworu wodnego). Aby otrzymać związek o wzorze (II), oddzieloną fazę wodną zobojętnia się następnie kwasem, korzystnie kwasem solnym, takim jak 37% kwas solny, do pH=4. Wytrącony w ten sposób związek o wzorze (II) filtruje się i suszy.
PL 241 862 Β1
Redukcję A/-(2-hydroksybenzylideno)glicyny i A/-(2-hydroksy-5-metylobenzylideno)glicyny lub ich soli sodowej lub potasowej do pochodnej glicyny o wzorze (II) prowadzi się bezpośrednio w mieszaninie reakcyjnej uzyskanej podczas procesu kondensacji aldehydu o wzorze (III) i glicyny. Redukcja prowadzona jest pod ciśnieniem wodoru 1-10 bar w obecności katalizatora heterogenicznego. Korzystnym katalizatorem jest pallad lub platyna osadzone na nośniku nieorganicznym, węglu, trójtlenku aluminium lub dwutlenku krzemu, szczególnie pallad na węglu (Pd/C). W każdym z przedstawionych wariantów, po zakończeniu redukcji katalizator heterogeniczny oddziela się od mieszaniny reakcyjnej, korzystnie w procesie filtracji ciśnieniowej. Odzyskany katalizator może być użyty w kolejnej reakcji redukcji. Po wielokrotnym użyciu katalizator jest poddany regeneracji i ponownej aktywacji.
W przypadku, gdy reakcja kondensacji jest prowadzona w metanolu, redukcja zachodzi w mieszaninie homogenicznej przy zastosowaniu dużej ilości rozpuszczalnika lub w zawiesinie jeżeli jest przekroczona maksymalna rozpuszczalność związku o wzorze (III) w rozpuszczalniku organicznym.
W przypadku zastosowania wody jako rozpuszczalnika oraz wodorotlenku sodu lub potasu redukcja zachodzi w mieszaninie całkowicie homogenicznej, ponieważ A/-(2-hydroksybenzylideno)glicyniany i A/-(2-hydroksy-5-metylobenzylideno)glicyniany są rozpuszczalne w wodzie.
Alkilowanie pochodnej glicyny o wzorze (II) za pomocą 1,2-dichloroetanu przebiega w układzie dwufazowym. Reakcja zachodzi w środowisku wodnym w obecności wodorotlenku sodu lub potasu, drugą fazę stanowi czynnik alkilujący, 1,2-dichloroetan. 1,2-Dichloroetan stosowany jest w nadmiarze w stosunku do pochodnej glicyny o wzorze (II). Stosunek molowy pochodnej glicyny o wzorze (II) do 1,2-dichloroetanu wynosi 1:1 do 1:15, korzystnie od 1:5 do 1:15, zwłaszcza od 1:5 do 1:10. Alkilowanie prowadzi się w temperaturze 30-70°C, korzystnie 40-60°C. Po zakończeniu reakcji nieprzereagowany czynnik alkilujący usuwa się przez zdekantowanie górnej warstwy 1,2-dichloroetanu (warstwy organicznej).
Dodatkowo, pozostałość 1,2-dichloroetanu usuwa się z warstwy wodnej przez ekstrakcję rozpuszczalnikiem organicznym. W ekstrakcji stosuje się rozpuszczalniki typu: octan etylu, octan izobutylu. Operację ekstrakcji prowadzi się po obniżeniu pH warstwy wodnej do 8-10.
Uzyskany produkt ekstrakcji (rafinat) w postaci roztworu lub zawiesiny wodnej soli sodowej lub potasowej stanowi surowiec do syntezy chelatu mikroelementowego.
Możliwe jest ponowne wykorzystanie zdekantowanego 1,2-dichloroetanu poprzez zawrót do kolejnych cykli reakcyjnych. Po wielokrotnym wykorzystaniu 1,2-dichloroetan jest regenerowany poprzez destylację frakcyjną, gdzie zbiera się frakcję wrzącą w temperaturze 65-72°C o czystości powyżej 90%. Tak zregenerowany surowiec jest gotowy do ponownego użycia do produkcji.
Sole sodowe i potasowe Λ/,Λ/'-dipodstawionych pochodnych kwasu etylenodiamino-A/,A/'-dioctowego przedstawione wzorem (IA) i otrzymane sposobem opisanym powyżej mogą być ewentualnie przekształcone w sole addycyjne z kwasem, w szczególności monochlorowodorek lub monosiarczan.
Przedmiotem wynalazku jest zatem także sposób wytwarzania soli addycyjnych z kwasem N,N'-dipodstawionych pochodnych kwasu etylenodiamino-A/,A/'-dioctowego, przedstawionych wzorem (IB)
(IB) w którym oba R mają takie samo znaczenie i oznaczają atom wodoru lub grupę CH3, a X oznacza HCI lub H2SO4, czyli monochlorowodorku i monosiarczanu.
PL 241 862 B1
Sposób zgodnie z wynalazkiem polega na tym, że związek o wzorze (IA) otrzymany sposobem określonym jak określono powyżej, zakwasza się w roztworze wodnym do pH w zakresie 0,5-2,0 kwasem wybranym z grupy składającej się z kwasu chlorowodorowego i kwasu siarkowego(VI), odpowiednio, i ewentualnie wyodrębnia wytrącony osad wspomnianej soli addycyjnej.
Korzystnie, zakwaszanie prowadzi się bez wydzielania związku o wzorze (IA) z roztworu lub zawiesiny wodnej otrzymanej po usunięciu nieprzereagowanego 1,2-dichloroetanu z mieszaniny poreakcyjnej po reakcji alkilowania 1,2-dichloroetanem.
Przedmiotem wynalazku jest także zastosowanie soli N, N'-dipodstawionych pochodnych kwasu etylenodiamino-N, N'-dioctowego o wzorze (IA) wytworzonych sposobem określonym powyżej, albo soli addycyjnych z kwasem N, N'-dipodstawionych pochodnych kwasu etylenodiamino-N, N'-dioctowego o wzorze (IB) wytworzonych sposobem określonym powyżej, do wytwarzania chelatów żelaza(III) i cynku(II).
Wytwarzanie chelatów żelaza(III) lub cynku(II) polega na reakcji związków o wzorze (IA) lub wzorze (IB) z solą żelaza(II) lub żelaza(III), albo z solą cynku(II), odpowiednio. Reakcja ta jest określana jako chelatacja.
W przypadku użycia do chelatacji związków o wzorze (IA), proces chelatacji korzystnie prowadzony jest z użyciem roztworu wodnego lub zawiesiny wodnej soli sodowej lub potasowej uzyskanej bezpośrednio po ekstrakcji fazy 1,2-dichloroetanu (rafinat). W przypadku użycia do chelatacji związków o wzorze (IB), czynnik chelatujący w postaci chlorowodorku lub siarczanu rozpuszcza się najpierw w wodzie z dodatkiem stechiometrycznej ilości wodorotlenku sodu lub potasu potrzebnej do neutralizacji jonów chlorkowych lub siarczanowych oraz wytworzenia soli monosodowej lub monopotasowej. Jako źródła żelaza stosuje się sole żelaza(II) lub żelaza(III), najczęściej może być to azotan(V) żelaza(Il), chlorek żelaza(II), chlorek żelaza(III), siarczan(VI) żelaza(II) oraz siarczan(VI) żelaza(III).
Korzystnie, chelatacja jest prowadzona z wykorzystaniem wodnych roztworów wspomnianych powyżej soli żelaza. Reakcja chelatacji zachodzi w środowisku wodnym w pH = 7-11,5 w temperaturze 20-50°C, korzystnie w temp. 20-30°C. Proces chelatacji rozpoczyna się od obniżenia pH wodnego roztworu lub zawiesiny do 7-9 za pomocą kwasu mineralnego (kwas chlorowodorowy lub siarkowy(VI)). Do roztworu lub zawiesiny czynnika chelatującego wprowadza się jednocześnie wodny roztwór soli żelaza oraz dodatkową ilość wodorotlenku sodu lub potasu w celu utrzymania pH w zakresie 7-11. Korzystnie proces chelatacji prowadzony jest w pH w zakresie od 7 do 9.
W zależności od ilości rozpuszczalnika (wody) użytej do chelatacji uzyskuje się roztwór lub zawiesinę chelatu żelaza(III). W obu przypadkach uzyskaną mieszaninę poddaje się suszeniu rozpyłowemu w celu usunięcia wody oraz otrzymany produkt dodatkowo jest granulowany. Alternatywnie po zakończeniu chelatacji zawiesinę poddaje się filtracji ciśnieniowej w celu obniżenia zawartości soli nieorganicznych w produkcie. Powstały osad chelatu żelaza(III), w postaci soli sodowej lub potasowej, jest suszony w temperaturze 105-125°C do uzyskania suchej masy. W powyższy sposób uzyskuje się chelat żelaza(III) o stężeniu 7-8% wag. Fe. Do usuwania wody z zawiesiny chelatu stosuje się dostępne przemysłowo metody polegające na odparowaniu wody w temperaturze powyżej 100°C lub przy obniżonym ciśnieniu. Stosuje się metody suszenia połączonego z granulacją mechaniczną w granulatorach obrotowych lub granulatorach ze złożem fluidalnym.
Źródłem cynku do wytworzenia chelatów cynku(II) z HBED oraz 5Me-HBED jest węglan(IV) cynku(II). Chelatacja cynku jest prowadzona w wodzie w środowisku kwaśnym w zakresie pH od 0,5 do 1,5. Stosunek molowy czynnika chelatującego do jonów cynkowych mieści się w zakresie od 1:1 do 1:0,95. Czynnik chelatujący podany jest w formie monochlorowodorku lub siarczanu wydzielonego z mieszaniny reakcyjnej po ekstrakcji nadmiarowej ilości czynnika alkilującego 1,2-dichloroetanu. Zawiesina wodna czynnika chelatującego oraz węglanu(IV) cynku(II) jest mieszana w czasie od 2 do 12 godzin, w temperaturze 20-80°C, korzystnie w temperaturze 25-35°C. Reakcja chelatacji zachodzi in situ z wytworzeniem chelatu cynku(II) w postaci kwaśnej, nierozpuszczalnej w wodzie oraz stechiometrycznej ilości dwutlenku węgla.
Po zaprzestaniu wydzielania się dwutlenku węgla z mieszaniny reakcyjnej, co jest charakterystyczne dla zakończenia reakcji chelatacji, chelat cynku w postaci kwasowej zostaje rozpuszczony przez dodanie stechiometrycznej ilości wodorotlenku sodu lub potasu. Całkowitą homogenizację mieszaniny i przejście chelatu cynku(II) w formę rozpuszczalną w wodzie uzyskuje się przy pH w zakresie 8-12, korzystnie w zakresie pH 8-10. Stężenie chelatu Zn(II)HBED wynosi 15-20% m/m. Produkt w postaci stałej uzyskuje się przez odparowanie wody do uzyskania jej zawartości na poziomie 0,5-5% wag. w produkcie gotowym. Proces odparowania wody prowadzony jest według znanych metod. Produkt poddawany jest granulacji mechanicznej celem zapobiegania powstawania pyłu w produkcie handlowym.
PL 241 862 B1
Przykłady
Metody analityczne
HPLC do oznaczania zawartości czynników chelatujących HBED i 5Me-HBED
Analizy HPLC prowadzono stosując jednostkę Dionex UltiMate 3000 wyposażoną w detektor UV-Vis-DAD, pracujący przy długości fali 280 nm. Użyto kolumnę Thermo Scientific Hypersil Gold C18, (150 mm/4,6 mm o wielkości cząstek fazy stacjonarnej 5 μm). Fazę ruchomą stanowił gradient 0,1 mol mrówczanu amonu i acetonitrylu w stosunku 100:0 po 0 min, 40:60 po 11,6 min, 90:10 po 20 min, i 100:0 po 22 min, przy prędkości przepływu 1 ml min-1. Czas analizy wynosił 20 minut, a objętość iniekcji 20 μl. Stężenia oznaczono na podstawie krzywej kalibracyjnej w zakresie 10-500 ppm.
HPLC do oznaczania zawartości cynku(II) i żelaza(III) schelatowanego HBED i 5Me-HBED: zgodnie z normą EN 13368-2:2018-02.
Wytwarzanie związków wyjściowych
Przykład 1: Wytwarzanie N-(2-hydroksybenzylo)glicyny (w metanolu jako rozpuszczalniku)
Do ogrzewanego autoklawu wyposażonego w mieszadło mechaniczne załadowano 100 ml metanolu i 7,58 g (100 mmol) glicyny (czystość 99%). Do tego roztworu wkroplono w ciągu 5 minut 12,59 g (100 mmol) aldehydu salicylowego (czystość 97%). Mieszaninę mieszano przez 60 minut w temperaturze pokojowej do uzyskania całkowitej homogenności. Następnie dodano katalizator Pd/C w ilości 1% wag. w stosunku do aldehydu salicylowego. Następnie usunięto powietrze z układu reakcyjnego za pomocą strumienia azotu i zwiększono ciśnienie w autoklawie gazowym wodorem. Proces redukcji prowadzono pod ciśnieniem wodoru 5 bar i w temperaturze 65°C przez 5 godzin. Następnie usunięto wodór z układu reakcyjnego za pomocą strumienia azotu i odsączono katalizator. Następnie usunięto metanol stosując wyparkę rotacyjną i mieszaninę ochłodzono do temperatury pokojowej. Następnie dodano 50 ml wody, osad odsączono pod zmniejszonym ciśnieniem, przemyto 20 ml wody i wysuszono pod zmniejszonym ciśnieniem w temperaturze 60°C. Otrzymano 15,57 g N-(2-hydroksybenzylo)glicyny z wydajnością całkowitą 86%. Analiza HPLC wykazała czystość 96%. Strukturę potwierdzono za pomocą 1H NMR (D2O) δ: 7,07-6,51 (m, 4H, ArH); 3,71 (s, 2H, ArCH2N); 3,21 (s, 2h, NCH2C); 13C NMR (D2O) δ: 173,11; 157,55; 129,29; 128,44; 122,30; 121,08; 115,48; 51,31; 50,04. Potwierdzono czystość za pomocą analizy elementarnej: C9H11NO3, obliczono: C 59,66%; H 6,12%; N 7,73%; O 26,49%; otrzymano: C 59,19%; H 6,41%; N 7,33%; O 26,99%.
Przykład 2: Wytwarzanie N-(2-hydroksybenzylo)glicyny w roztworze wodnym w obecności wodorotlenku sodu
Do ogrzewanego autoklawu wyposażonego w mieszadło mechaniczne załadowano 100 ml wody, 7,58 g (100 mmol) glicyny (czystość 99%) i 16,00 g 25% m/m roztworu (100 mmol) wodorotlenku sodu. Do tego roztworu wkroplono w ciągu 5 minut 13,22 g (105 mmol) aldehydu salicylowego (czystość 97%). Mieszaninę mieszano przez 70 minut w temperaturze pokojowej do uzyskania całkowitej homogenności. Następnie dodano katalizator Pd/C w ilości 1 % wag. w stosunku do aldehydu salicylowego. Następnie usunięto powietrze z układu reakcyjnego za pomocą strumienia azotu i zwiększono ciśnienie w autoklawie gazowym wodorem. Proces redukcji prowadzono pod ciśnieniem wodoru 4 bar i w temperaturze 70°C przez 6 godzin. Następnie usunięto wodór z układu reakcyjnego za pomocą strumienia azotu i odsączono katalizator. Następnie mieszaninę ochłodzono do temperatury pokojowej, zakwaszono za pomocą 14,2 ml 37% kwasu chlorowodorowego do pH=4, ponownie ochłodzono do temperatury pokojowej i pozostawiono bez mieszania do następnego dnia. Następnie wytrącony osad odsączono pod zmniejszonym ciśnieniem, przemyto 20 ml wody i wysuszono pod zmniejszonym ciśnieniem w temperaturze 60°C. Otrzymano 16,47 g N-(2-hydroksybenzylo)glicyny z wydajnością całkowitą 91%. Analiza HPLC wykazała czystość 96%. Strukturę potwierdzono za pomocą 1H NMR (D2O) δ: 7,02-6,54 (m, 4H, ArH); 3,72 (s, 2H, ArCH2N); 3,24 (s, 2H, NCH2C); 13C NMR (D2O) δ: 173,11; 157,55; 129,29; 128,44, 122,30; 121,08; 115,48; 51,31; 50,04, Potwierdzono czystość za pomocą analizy elementarnej:
C9H11NO3, obliczono: C 59,66%; H 6,12%; N 7,73%; O 26,49%; otrzymano: C 59,22%; H 6,42%; N 7,12%; O 27,06%.
Przykład 3: Wytwarzanie N-(2-hydroksybenzylo)glicyny w roztworze wodnym w obecności trietyloaminy
Do ogrzewanego autoklawu wyposażonego w mieszadło mechaniczne załadowano 100 ml wody, 7,58 g (100 mmol) glicyny (czystość 99%) i 10,22 g (100 mmol) trietyloaminy. Do tego roztworu wkroplono w ciągu 5 minut 13,22 g (105 mmol) aldehydu salicylowego (czystość 97%). Mieszaninę mieszano przez 90 minut w temperaturze pokojowej do uzyskania całkowitej homogenności. Następnie dodano
PL 241 862 B1 katalizator Pd/C w ilości 1% wag. w stosunku do aldehydu salicylowego. Następnie usunięto powietrze z układu reakcyjnego za pomocą strumienia azotu i zwiększono ciśnienie w autoklawie gazowym wodorem. Proces redukcji prowadzono pod ciśnieniem wodoru 6 bar i w temperaturze 70°C przez 4 godziny. Następnie usunięto wodór z układu reakcyjnego za pomocą strumienia azotu i odsączono katalizator. Następnie mieszaninę ochłodzono do temperatury pokojowej i dodano 48 g 25% m/m roztworu (300 mmol) wodorotlenku sodu. Po rozdzieleniu faz, warstwę organiczną zebrano, a warstwę wodną zakwaszono za pomocą 36,30 ml 37% kwasu chlorowodorowego do pH=4, ponownie ochłodzono do temperatury pokojowej i pozostawiono bez mieszania do następnego dnia. Następnie wytrącony osad odsączono pod zmniejszonym ciśnieniem, przemyto 20 ml wody i wysuszono pod zmniejszonym ciśnieniem w temperaturze 60°C. Otrzymano 14,84 g N-(2-hydroksybenzylo)glicyny z wydajnością całkowitą 82%. Analiza HPLC wykazała czystość 94%. Strukturę potwierdzono za pomocą 1H NMR (D2O) δ: 7,006,50 (m, 4H, ArH); 3,70 (s, 2H, A1-CH2N); 3,20 (s, 2H, NCH2C); 13C NMR (D2O) δ: 173,11; 157,55; 129,29; 128,44; 122,30; 121,08; 115,48; 51,31; 50,04. Potwierdzono czystość za pomocą analizy elementarnej: C9H11NO3, obliczono: C 59,66%; H 6,12%; N 7,73%; O 26,49%; otrzymano: C 59,15%; H 6,55%; N 7,13%; O 26,50%.
Przykład 4: Wytwarzanie N-(2-hydroksy-5-metylobenzylo)glicyny w roztworze wodnym w obecności wodorotlenku sodu
Do ogrzewanego autoklawu wyposażonego w mieszadło mechaniczne załadowano 100 ml wody, 7,58 g (100 mmol) glicyny (czystość 99%) i 16,00 g 25% m/m roztworu (100 mmol) wodorotlenku sodu. Do tego roztworu wkroplono w ciągu 5 minut 14,74 g (105 mmol) aldehydu 2-hydroksy-5-metylobenzoesowego (czystość 97%). Mieszaninę mieszano przez 70 minut w temperaturze pokojowej do uzyskania całkowitej homogenności. Następnie dodano katalizator Pd/C w ilości 1% wag. w stosunku do aldehydu 2-hydroksy-5-metylobenzoesowego. Następnie usunięto powietrze z układu reakcyjnego za pomocą strumienia azotu i zwiększono ciśnienie w autoklawie gazowym wodorem. Proces redukcji prowadzono pod ciśnieniem wodoru 4 bar i w temperaturze 70°C przez 6 godzin. Następnie usunięto wodór z układu reakcyjnego za pomocą strumienia azotu i odsączono katalizator. Następnie mieszaninę ochłodzono do temperatury pokojowej, zakwaszono za pomocą 14,0 ml 37% kwasu chlorowodorowego do pH=4, następnie ponownie ochłodzono do temperatury pokojowej i pozostawiono bez mieszania do następnego dnia. Następnie wytrącony osad odsączono pod zmniejszonym ciśnieniem, przemyto 20 ml wody i wysuszono pod zmniejszonym ciśnieniem w temperaturze 60°C. Otrzymano 16,47 g N-(2-hydroksy-5-metylobenzylo)glicyny z wydajnością całkowitą 92%. Analiza HPLC wykazała czystość 96%. Strukturę potwierdzono za pomocą 1H NMR (D2O) δ: 7,12-6,65 (m, 3H, ArH); 3,72 (s, 2H, ArCH2N); 3,24 (s‘ 2H, NCH2C); 1,88 (s, 3H, ArCH3); 13C NMR (D2O) δ: 173,11; 157,55; 129,29; 128,44; 122,30; 121,08; 120,15; 115,48; 51,31; 50,04. Potwierdzono czystość za pomocą analizy elementarnej: C10H13NO3, obliczono: C 61,53%; H 6,71%; N 7,18%; O 24,59%; otrzymano: C 60,44%; H 6,31%; N 6,99%; O 25,80%.
Wytwarzanie soli disodowych i dipotasowych
Przykład 5: Wytwarzanie roztworu wodnego soli disodowej kwasu N, N'-di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-N,N'-dioctowego (HBED)
Do kolby o pojemności 100 ml z mieszadłem magnetycznym i chłodnicą zwrotną załadowano 19,99 g (200 mmol) 1,2-dichloroetanu (czystość 99%) i ogrzano do 60°C. Do kolby dodano roztwór 3,76 g (20 mmol) N-(2-hydroksybenzylo)glicyny (czystość 96%) i 3,20 g 50% m/m roztworu (40 mmol) wodorotlenku sodu w 9 ml wody. Mieszaninę mieszano w temperaturze 55°C. Po 3 godzinach do mieszaniny dodano 1,60 g 50% m/m roztworu (20 mmol) wodorotlenku sodu. Po 3 godzinach do mieszaniny dodano kolejne 1,60 g 50% m/m roztworu (20 mmol) wodorotlenku sodu. Po 3 godzinach do mieszaniny dodano kolejne 1,60 g 50% m/m roztworu (20 mmol) wodorotlenku sodu. Po ostatnich 3 godzinach do mieszaniny dodano kolejne 1,60 g 50% m/m roztworu (20 mmol) wodorotlenku sodu. Mieszaninę mieszano w temperaturze 55°C przez jeszcze 8 godzin. Po 20 godzinach łącznego czasu reakcji mieszaninę ochłodzono do temperatury pokojowej i pozostawiono bez mieszania na 1 godzinę, do rozdzielenia się faz. Zebrano fazę organiczną zawierającą 95% 1,2-dichloroetanu. Fazę wodną przemyto 3 razy po 20 ml octanu izobutylu. Po ekstrakcji otrzymano 21,12 g rafinatu - zawiesiny produktu tytułowego w wodzie. Według analizy HPLC miano produktu w rafinacie wynosiło 15,11% wagowych. Całkowita wydajność reakcji wyniosła 73,9%.
Przykład porównawczy 5a
Proces prowadzono tak jak w Przykładzie 5, poza tym że temperatura reakcji wynosiła 20°C zamiast 60°C. Całkowita wydajność reakcji wynosiła 12,1%, a miano produktu w rafinacie 2,18% wag. Miano nieprzereagowanego substratu w rafinacie wynosiło 14,9% wag.
PL 241 862 B1
Przykład porównawczy 5b
Proces prowadzono tak jak w Przykładzie 5, poza tym że temperatura reakcji wynosiła 80°C zamiast 60°C. Po ekstrakcji otrzymano 19,85 g rafinatu. W rafinacie nie wykryto produktu. Analiza HPLC pokazała złożoną mieszaninę niezidentyfikowanych związków, które mogą być produktami degradacji. Przykład porównawczy 5c
Proces prowadzono tak jak w Przykładzie 5, poza tym że zastosowano stechiometryczny stosunek N-(2-hydroksybenzylo)glicyny do 1,2-dichloroetanu (stosunek molowy 1:0,5) zamiast nadmiaru 1,2-dichloroetanu, wychodząc z 1,00 g (10 mmol) 1,2-dichloroetanu i 3,76 g (20 mmol) N-(2-hydroksybenzylo)glicyny. Całkowita wydajność reakcji wynosiła 14,5%, a miano produktu w rafinacie 2,78% wag. Przykład 6: Wytwarzanie roztworu wodnego soli disodowej kwasu N, N'-di(2-hydroksy-5-metylobenzylo)etylenodiamino-N,N'-dioctowego (5Me-HBED)
Do kolby o pojemności 100 ml z mieszadłem magnetycznym i chłodnicą zwrotną załadowano 19,99 g (200 mmol) 1,2-dichloroetanu (czystość 99%) i ogrzano do 60°C. Do kolby dodano roztwór 4,06 g (20 mmol) N-(2-hydroksy-5-metylobenzylo)glicyny (czystość 96%) i 3,20 g 50% m/m roztworu (40 mmol) wodorotlenku sodu w 9 ml wody. Mieszaninę mieszano w temperaturze 55°C. Po 3 godzinach do mieszaniny dodano 1,60 g 50% m/m roztworu (20 mmol) wodorotlenku sodu. Po 3 godzinach do mieszaniny dodano kolejne 1,60 g 50% m/m roztworu (20 mmol) wodorotlenku sodu. Po 3 godzinach do mieszaniny dodano kolejne 1,60 g 50% m/m roztworu (20 mmol) wodorotlenku sodu. Po ostatnich 3 godzinach do mieszaniny dodano kolejne 1,60 g 50% m/m roztworu (20 mmol) wodorotlenku sodu. Mieszaninę mieszano w temperaturze 55°C przez jeszcze 8 godzin. Po 20 godzinach łącznego czasu reakcji mieszaninę ochłodzono do temperatury pokojowej i pozostawiono bez mieszania na 1 godzinę, do rozdzielenia się faz. Zebrano fazę organiczną zawierającą 95% 1,2-dichloroetanu. Fazę wodną przemyto 3 razy po 20 ml octanu izobutylu. Po ekstrakcji otrzymano 21,50 g rafinatu (wodnego roztworu produktu tytułowego). Według analizy HPLC miano produktu w rafinacie wynosiło 15,02% wagowych. Całkowita wydajność reakcji wyniosła 77,6%.
P rzy kła d porównawczy 6a
Proces prowadzono tak jak w Przykładzie 6, poza tym że zastosowano stechiometryczny stosunek N-(2-hydroksy-5-metylobenzylo)glicyny do 1,2-dichloroetanu (stosunek molowy 1:0,5) zamiast nadmiaru 1,2-dichloroetanu, wychodząc z 1,00 g (10 mmol) 1,2-dichloroetanu i 4,06 g (20 mmol) N-(2-hydroksy-5-metylobenzylo)glicyny. Całkowita wydajność reakcji wynosiła 15,2%, a miano produktu w rafinacie 3,05% wag.
Przykład 7: Wytwarzanie roztworu wodnego soli dipotasowej kwasu N, N'-di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-N, N'-dioctowego (HBED)
Postępując analogicznie jak w Przykładzie 5 i stosując odpowiednie ilości 50% m/m roztworu wodorotlenku potasu zamiast wodorotlenku sodu otrzymano po ekstrakcji 22,05 g rafinatu (zawiesiny tytułowego produktu w wodzie). Na podstawie analizy HPLC miano produktu w rafinacie oznaczono na 15,57% wagowych. Całkowita wydajność reakcji wyniosła 74,0%.
Przykład 8: Wytwarzanie roztworu wodnego soli dipotasowej kwasu N, N '-di(2-hydroksy-5-metylobenzylo)etylenodiamino-N, N '-dioctowego (5Me-HBED)
Postępując analogicznie jak w Przykładzie 6 i stosując odpowiednie ilości 50% m/m roztworu wodorotlenku potasu zamiast wodorotlenku sodu otrzymano po ekstrakcji 22,30 g rafinatu (roztworu wodnego) tytułowego produktu. Na podstawie analizy HPLC miano produktu w rafinacie oznaczono na 16,55% wagowych. Całkowita wydajność reakcji wyniosła 75,0%.
Wytwarzanie soli addycyjnych z kwasem
Przykład 9: Wytwarzanie stałego monochlorowodorku kwasu N, N '-di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-N,N -dioctowego (HBED)
Wodny roztwór (rafinat) soli disodowej kwasu N, N'-di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-N, N'-dioctowego otrzymany w Przykładzie 5 zakwaszono do pH=1,5, stosując 6,2 ml 37% kwasu chlorowodorowego i ochłodzono do temperatury pokojowej. Mieszaninę pozostawiono w temperaturze pokojowej bez mieszania do następnego dnia. Następnie wytrącony osad odsączono pod zmniejszonym ciśnieniem i przemyto wodą. Po wysuszeniu pod zmniejszonym ciśnieniem w temperaturze 60°C otrzymano 3,66 g monochlorowodorku kwasu N, N'-di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-N, N'-dioctowego z wydajnością 84%. Analiza HPLC wykazała czystość na poziomie 88%. Czystość i strukturę potwierdzono za pomocą 1H NMR (CDCle) δ: 7,20-6,65 (m, 8H, ArH); 3,85 (s, 4H, NCH2CH2); 2,72 (s, 4H, ArCH2N) i analizy elementarnej: C20H24N2O6 HCl, obliczono: C 61,84%; H 6,23%, N 7,21%, O 24,71%, otrzymano: C 59,21%, H 7,15%, N 6,59%, O 26,02%.
PL 241 862 B1
Przykład 10: Wytwarzanie stałego monochlorowodorku kwasu N, N'-di(2-hydroksy-5-metylobenzylo)etylenodiamino-N,N'-dioctowego (5Me-HBED)
Wodny roztwór soli disodowej kwasu N, N'-di(2-hydroksy-5-metylobenzylo)etylenodiamino-N, N'-dioctowego otrzymany w Przykładzie 6 zakwaszono do pH=1,5, stosując 6,2 ml 37% kwasu chlorowodorowego i ochłodzono do temperatury pokojowej. Mieszaninę pozostawiono w temperaturze pokojowej bez mieszania do następnego dnia. Następnie wytrącony osad odsączono pod zmniejszonym ciśnieniem i przemyto wodą. Po wysuszeniu pod zmniejszonym ciśnieniem w temperaturze 60°C otrzymano 4,77 g monochlorowodorku kwasu N,N'-di(2-hydroksy-5-metylobenzylo)etylenodiamino-N,N'-dioctowego z wydajnością 82%. Analiza HPLC wykazała czystość na poziomie 85%. Czystość i strukturę potwierdzono za pomocą 1H NMR (CDCle) δ: 7,25-6,60 (m, 8H, ArH); 3,84 (s, 4H, NCH2CH2); 2,78 (s, 4H, ArCH2N); 1,85 (s, 3H, ArCH3) i analizy elementarnej: C22H28N2O6HO, obliczono: C 58,34%; H 6,45%; N 6,18%; O 21,19%; Cl 7,83%; otrzymano: C 58,99%; H 6,66%; N 6,50%; O 22,02%.
Przykład 11: Wytwarzanie stałego monosiarczanu kwasu N, N'-di(2-hydroksybenzylo)-etylenodiamino-N, N'-dioctowego (HBED)
Wodny roztwór (rafinat) soli disodowej kwasu N, N'-di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-N, N'-dioctowego otrzymany w Przykładzie 5 zakwaszono do pH=1,45, stosując 1,9 ml 98% kwasu siarkowego i ochłodzono do temperatury pokojowej. Mieszaninę pozostawiono bez mieszania w temperaturze pokojowej do następnego dnia. Następnie wytrącony osad odsączono pod zmniejszonym ciśnieniem i przemyto wodą. Po wysuszeniu pod zmniejszonym ciśnieniem w temperaturze 60°C otrzymano 4,46 g monosiarczanu kwasu N, N -di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-N, N '-dioctowego z wydajnością 78%. Analiza HPLC wykazała czystość na poziomie 85%. Czystość i strukturę potwierdzono za pomocą 1H NMR (CDCl3) δ: 7,18-6,64 (m, 8H, ArH); 3,82 (s, 4H, NCH2CH2); 2,72 (s, 4H, ArCH2N) i analizy elementarnej: C20H24N2Os-H2SO4, obliczono: C 49,38%; H 5,39%; N 5,76%; O 32,89%; S 6,59%; otrzymano: C 49,01%; H 5,15%; N 5,49%; O 33,22%.
Przykład 12: Wytwarzanie stałego monosiarczanu kwasu N,N'-di(2-hydroksy-5-metylobenzylo)etylenodiamino-N,N -dioctowego (5Me-HBED)
Wodny roztwór (rafinat) soli disodowej kwasu N,N -di(2-hydroksy-5-metylobenzylo)etylenodiamino-N, N -dioctowego otrzymany w Przykładzie 6 zakwaszono do pH=1,55, stosując 1,8 ml 98% kwasu siarkowego i ochłodzono do temperatury pokojowej. Mieszaninę pozostawiono w temperaturze pokojowej bez mieszania do następnego dnia. Następnie wytrącony osad odsączono pod zmniejszonym ciśnieniem i przemyto wodą. Po wysuszeniu pod zmniejszonym ciśnieniem w temperaturze 60°C otrzymano 4,72 g monosiarczanu kwasu N, N'-di(2-hydroksy-5-metylobenzylo)etylenodiamino-N, N'-dioctowego z wydajnością 79%. Analiza HPLC wykazała czystość na poziomie 86%. Czystość i strukturę potwierdzono za pomocą 1H NMR (CDCle) δ: 7,18-6,64 (m, 8H, ArH); 3,82 (s, 4H, NCH2CH2); 2,72 (s, 4H, ArCH2N); 1,89 (s, 3H, ArCHs) i analizy elementarnej: C22H2bN2Os-H2SO4, obliczono: C 51,35%; H 5,88%; N 5,44%; O 31,09%; S 6,23; otrzymano: C 50,88%; H 6,10%; N 5,20%; O 32,22%.
Wytwarzanie chelatów żelaza(III)
Przykład 13: Procedura wytwarzania stałego chelatu żelaza(III) soli sodowej kwasu N, N '-di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-N, N-dioctowego (Fe(III)HBED) i stałego chelatu żelaza(III) soli sodowej kwasu N,N'-di(2-hydroksy-5-metylobenzylo)etylenodiamino-N,N'-dioctowego (Fe(III)5Me-HBED) z roztworu wodnego soli disodowej czynnika chelatującego
Do kolby okrągłodennej o pojemności 250 ml wyposażonej w mieszadło magnetyczne i pH-metr załadowuje się 100 g roztworu wodnego (rafinatu) wytworzonego w Przykładzie 5, zawierającego 15,11 g (34,95 mmol) soli disodowej HBED, albo 100 g roztworu wodnego wytworzonego w Przykładzie 6, zawierającego 16,29 g (35,42 mmol) soli disodowej 5Me-HBED, odpowiednio. Mieszaninę zakwasza się do pH=9 za pomocą 14,00 ml 37% kwasu chlorowodorowego. Następnie dodaje się roztwór wodny soli żelaza(Il) lub żelaza(III), zawierający 1,88 g (33,66 mmol) żelaza, wybranej z następujących:
- chlorek żelaza(Il) (14,41 ml roztworu wodnego o stężeniu 13,04% Fe m/V)
- chlorek żelaza(III) (10,50 ml roztworu wodnego o stężeniu 17,9% Fe m/V)
- siarczan(VI) żelaza(II) (10,62 ml roztworu wodnego o stężeniu 17,7% Fe m/V)
- siarczan(VI) żelaza(III) (10,16 ml roztworu wodnego o stężeniu 18,5% Fe m/V).
Podczas dodawania roztworu wodnego soli żelaza utrzymuje się pH w zakresie 6-9 za pomocą 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu. Po zakończeniu dodawania mieszaninę miesza się przez 3 godziny w temperaturze pokojowej. W przypadku użycia soli żelaza(II) w tym momencie wkrapla się następnie 4,57 g 50% m/m roztworu (67,30 mmol) nadtlenku wodoru. Miesza się przez jeszcze 3 godziny.
PL 241 862 B1
Mieszaninę alkalizuje się za pomocą 8,0 ml 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu do pH=11,5. Mieszaninę miesza się przez 3 godziny w temperaturze pokojowej. Po tym czasie wytrącony osad odsącza się pod zmniejszonym ciśnieniem i suszy się przez 3 godziny w 105°C i oznacza zawartość żelaza(III) według normy 13368-2:2018-02.
Postępując zgodnie z powyższą procedurą:
A. użyto sól disodową HBED, chlorek żelaza(II) oraz 12,2 ml 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu dla utrzymania pH w zakresie 6-9; otrzymano 24,29 g chelatu żelaza Fe(III)HBED o zawartości żelaza(III) 7,35% wag.;
B. użyto sól disodową HBED, chlorek żelaza(III) oraz 10,4 ml 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu dla utrzymania pH w zakresie 6-9; otrzymano 25,28 g chelatu żelaza Fe(III)HBED o zawartości żelaza(III) 7,05% wag.;
C. użyto sól disodową HBED, siarczan żelaza(II) oraz 7,5 ml 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu dla utrzymania pH w zakresie 6-9; otrzymano 24,77 g chelatu żelaza Fe(III)HBED o zawartości żelaza(III) 7,20% wag.;
D. użyto sól disodową HBED, siarczan żelaza(III) oraz 8,0 ml 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu dla utrzymania pH w zakresie 6-9; otrzymano 24,21 g chelatu żelaza Fe(III)HBED o zawartości żelaza(III) 7,19% wag.;
E. użyto sól disodową 5Me-HBED, chlorek żelaza(II) oraz 11,9 ml 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu dla utrzymania pH w zakresie 6-9; otrzymano 24,55 g chelatu żelaza Fe(III)5MeHBED o zawartości żelaza(III) 7,27% wag.;
F. użyto sól disodową 5Me-HBED, chlorek żelaza(III) oraz 10,4 ml 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu dla utrzymania pH w zakresie 6-9; otrzymano 23,99 g chelatu żelaza Fe(III)5MeHBED o zawartości żelaza(III) 7,12% wag.;
G. użyto sól disodową 5Me-HBED, siarczan żelaza(II) oraz 7,5 ml 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu dla utrzymania pH w zakresie 6-9; otrzymano 25,20 g chelatu żelaza Fe(III)5MeHBED o zawartości żelaza(III) 7,01% wag.; i;
H. użyto sól disodową 5Me-HBED, siarczan żelaza(III) oraz 8 ml 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu dla utrzymania pH w zakresie 6-9; otrzymano 24,49 g chelatu żelaza Fe(III)5MeHBED o zawartości żelaza(III) 7,23% wag.
Chelaty Fe(III)HBED i Fe(III)5Me-FlBED można wytworzyć postępując w analogiczny sposób, stosując zamiast soli disodowej odpowiadające ilości soli dipotasowej HBED lub soli dipotasowej 5MeHBED, odpowiednio, oraz odpowiednie ilości wodorotlenku potasu zamiast wodorotlenku sodu.
Przykład 14: Procedura wytwarzania stałego chelatu żelaza(III) soli sodowej kwasu N, N'- di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-N, N'-dioctowego (Fe(III)HBED) i stałego chelatu żelaza(III) soli sodowej kwasu N,N'-di(2-hydroksy-5-metylobenzylo)etylenodiamino-N,N'-dioctowego (Fe(III)-5Me-HBED) z monochlorowodorku lub monosiarczanu czynnika chelatującego
Do zawiesiny wodnej chlorowodorku lub siarczanu czynnika chelatującego wytworzonego w Przykładach 9 do 12 dodaje się roztwór wodny zasady do uzyskania pH=9, tak aby otrzymać roztwór wodny czynnika chelatującego o stężeniu ok. 18% m/m. Zasadę wybiera się z grupy składającej się z wodorotlenku sodu, wodorotlenku potasu, wodnego roztworu amoniaku, i mieszaniny wodorotlenków sodu i potasu. Po zhomogenizowaniu dodaje się roztwór wodny wybranej soli żelaza, utrzymując podczas tego dodawania pH w zakresie 6-9 za pomocą tej samej wybranej zasady. Po zakończeniu dodawania soli żelaza mieszaninę miesza się przez 3 godziny w temperaturze pokojowej. W przypadku użycia soli żelaza(II) wkrapla się w tym momencie roztwór nadtlenku wodoru. Miesza się przez kolejne 3 godziny, po czym mieszaninę alkalizuje się roztworem tej samej wybranej zasady do pH=11,5. Mieszaninę miesza się przez jeszcze 3 godziny w temperaturze pokojowej, po czym suszy się przez 3 godziny w temperaturze 105°C. Zawartość żelaza(III) w tak otrzymanym finalnym produkcie w % wag. oznacza się stosując normę EN 13368-2:2018-02.
Przykład 14A: Wytwarzanie stałego chelatu żelaza(III) kwasu N, N'-di(2-hydroksy-5-metylobenzylo)etylenodiamino-N, N'-dioctowego (Fe(III)5Me-HBED) z roztworu chlorku żelaza(II) i monochlorowodorku 5Me-HBED
Do kolby okrągłodennej o pojemności 250 ml, wyposażonej w mieszadło magnetyczne, chłodnicę zwrotną i pH-metr, załadowano 82 g wody i 18 g (34,97 mmol) monochlorowodorku kwasu N, N'-di(2-hydroksy-5-metyIobenzylo)etylenodiamino-N, N'-dioctowego (5Me-HBED) (czystość 88%). Do zawiesiny dodano 6,12 ml 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu do uzyskania pH=9. Po całkowitym zhomogenizowaniu dodano porcjami 14,23 ml (33,22 mmol) roztworu chlorku żelaza(II) o stężeniu Fe 13,04%
PL 241 862 B1 m/V. Podczas dodawania chlorku żelaza(II) utrzymywano pH w zakresie 6-9, stosując 11,0 ml 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu. Po zakończeniu dodawania mieszaninę mieszano przez 3 godziny w temperaturze pokojowej. Następnie dodano porcjami 4,51 g (66,44 mmol) 50% m/m roztworu nadtlenku wodoru i mieszano mieszaninę przez jeszcze 3 godziny. Następnie mieszaninę zalkalizowano do pH=11,5, stosując 8,0 ml 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu. Po kolejnych 3 godzinach mieszaninę suszono przez 3 godziny w temperaturze 105°C. Otrzymano 30,41 g chelatu żelaza(III) kwasu N, N-di-(2-hydroksy-5-metylobenzy]o)etylenodiamino-N,N'-dioctowego Fe(III)5Me-HBED. Zawartość żelaza(III) w produkcie Finalnym wynosiła 6,12%.
Przykł ad 14B: Wytwarzanie stałego chelatu żelaza(III) kwasu N, N-di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-N,N'-dioctowego (Fe(III)HBED) z roztworu chlorku żelaza(II) i monochlorowodorku HBED
Do kolby okrągłodennej o pojemności 250 ml, wyposażonej w mieszadło magnetyczne, chłodnicę zwrotną i pH-metr, załadowano 82 g wody i 18 g (37,28 mmol) chlorowodorku kwasu N, N-di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-N, N-dioctowego (czystość 88%). Do zawiesiny dodano 6,20 ml 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu do uzyskania pH=9. Po całkowitym zhomogenizowaniu dodano porcjami 15,17 ml (35,42 mmol) roztworu chlorku żelaza(Il) o stężeniu Fe 13,04% m/V. Podczas dodawania chlorku żelaza(II) utrzymywano pH w zakresie 6-9. stosując 12,0 ml 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu. Po zakończeniu dodawania mieszaninę mieszano przez 3 godziny w temperaturze pokojowej. Następnie dodano porcjami 4,81 g (70,84 mmol) 50% m/m roztworu nadtlenku wodoru i mieszano mieszaninę przez jeszcze 3 godziny. Następnie mieszaninę zalkalizowano do pH=11,5, stosując 8,0 ml 25% w/w roztworu wodorotlenku sodu. Po kolejnych 3 godzinach mieszaninę suszono przez 3 godziny w temperaturze 105°C. Otrzymano 31,12 g chelatu żelaza(III) kwasu N, N-di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-N, N -dioctowego Fe(III)HBED. Zawartość żelaza(III) w produkcie finalnym wynosiła 6,33%. Przykład 14C: Wytwarzanie stałego chelatu żelaza(III) kwasu N, N-di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-N,N'-dioctowego (Fe(III)HBED) z roztworu chlorku żelaza(III) i monochlorowodorku HBED
Do kolby okrągłodennej o pojemności 250 ml, wyposażonej w mieszadło magnetyczne, chłodnicę zwrotną i pH-metr, załadowano 82 g wody i 18 g (37,31 mmol) chlorowodorku kwasu N, N-di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-N, N-dioctowego (HBED) (czystość 88%). Do zawiesiny dodano 6,20 ml 25% w/w roztworu wodorotlenku sodu do uzyskania pH=9. Po całkowitym zhomogenizowaniu dodano porcjami 11,03 ml (35,42 mmol) roztworu chlorku żelaza(III) o stężeniu Fe 17,9% m/V. Podczas dodawania chlorku żelaza(III) utrzymywano pH w zakresie 6-9, stosując 10,5 ml 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu. Po zakończeniu dodawania mieszaninę mieszano przez 3 godziny w temperaturze pokojowej. Następnie mieszaninę zalkalizowano do pH=11,5, stosując 8,0 ml 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu. Po kolejnych 3 godzinach mieszaninę suszono przez 3 godziny w temperaturze 105°C. Otrzymano 30,81 g chelatu żelaza(III) kwasu N, N'-di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-N, N-dioctowego Fe(III)HBED. Zawartość żelaza(III) w produkcie finalnym wynosiła 6,28%.
Przykład 14D: Wytwarzanie stałego chelatu żelaza(III) kwasu N, N-di(2-hydroksy-5-metylobenzylo)etylenodiamino-N,N-dioctowego (Fe(III)5Me-HBED) z roztworu monosiarczanu(VI) żelaza(III) i monochlorowodorku 5Me-HBED
Do kolby okrągłodennej o pojemności 250 ml, wyposażonej w mieszadło magnetyczne, chłodnicę zwrotną i pH-metr, załadowano 82 g wody i 18 g (34,97 mmol) monochlorowodorku kwasu N, N-di(2-hydroksy-5-metylobenzylo)etylenodiamino-N, N-dioctowego (5Me-HBED) (czystość 88%). Do zawiesiny dodano 6,12 ml 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu do uzyskania pH=9. Po całkowitym zhomogenizowaniu dodano porcjami 10,28 ml roztworu siarczanu żelaza(III) (33,22 mmol Fe) o stężeniu Fe 18,05% m/V. Podczas dodawania siarczanu żelaza(III) utrzymywano pH w zakresie 6-9, stosując 8,0 ml 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu. Po zakończeniu dodawania mieszaninę mieszano przez 3 godziny w temperaturze pokojowej. Następnie mieszaninę zalkalizowano do pH=11,5, stosując 8,0 ml 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu. Po kolejnych 3 godzinach mieszaninę suszono przez 3 godziny w temperaturze 105°C. Otrzymano 30,55 g chelatu żelaza(III) kwasu N, N'-di(2-hydroksy-5-metylobenzylo)etylenodiamino-N, N-dioctowego Fe(III)5Me-HBED. Zawartość żelaza(III) w produkcie finalnym wynosiła 6,00%.
Chelaty żelaza(III) można wytworzyć, postępując analogicznie jak w przykładach 14 do 14D i stosując odpowiednie ilości monosiarczanu HBED lub monosiarczanu 5Me-HBED.
PL 241 862 Β1
Wytwarzanie chelatów cynku(ll)
Przykład 15: Wytwarzanie stałego chelatu cynku(ll) kwasu /V,/V'-di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-A/.W-dioctowego (Zn(ll)HBED) z roztworu węglanu(IV) cynku(ll) i monochlorowodorku HBED
Do kolby okrągłodennej o pojemności 250 ml, wyposażonej w mieszadło magnetyczne, chłodnicę zwrotną i pH-metr, załadowano 82 g wody i 18 g (37,28 mmol) monochlorowodorku kwasu N,N'-d\(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-A/,A/'-dioctowego (HBED) (czystość 88%). Do tej zawiesiny dodano porcjami 4,49 g (35,42 mmol) węglanu cynku(ll) (czystość 99%). Mieszaninę mieszano przez 12 godzin. Następnie do zawiesiny dodano 6,80 ml 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu do uzyskania pH 9. Po całkowitym zhomogenizowaniu mieszaninę suszono przez 3 godziny w temperaturze 105°C. Otrzymano 33,02 g chelatu cynku(ll) kwasu A/,A/'-di(2-hydroksybenzylo)etylenodiamino-A/,A/'-dioctowego Zn(ll)HBED. Zawartość cynku(ll) w produkcie finalnym wynosiła 7,02%.
Przykład 16: Wytwarzanie stałego chelatu cynku(ll) kwasu /V,/V'-di(2-hydroksy-5-metylobenzylo)etylenodiamino-W,W -dioctowego (Zn(ll)5Me-HBED) z roztworu węglanu(IV) cynku(ll) i monochlorowodorku 5Me-HBED
Do kolby okrągłodennej o pojemności 250 ml, wyposażonej w mieszadło magnetyczne, chłodnicę zwrotną i pH-metr, załadowano 82 g wody i 18 g (34,97 mmol) monochlorowodorku kwasu N,N'-d\(2-hydroksy-5-metylobenzylo)etylenodiamino-A/,A/'-dioctowego (5Me-HBED) (czystość 88%). Do tej zawiesiny dodano porcjami 4,21 g (33,22 mmol) węglanu cynku(ll) (czystość 99%). Mieszaninę mieszano przez 12 godzin. Następnie do zawiesiny dodano 6,80 ml 25% m/m roztworu wodorotlenku sodu do uzyskania pH 9. Po całkowitym zhomogenizowaniu mieszaninę suszono przez 3 godziny w temperaturze 105°C. Otrzymano 30,45 g chelatu cynku(ll) kwasu A/,A/'-di(2-hydroksy-5-metylobenzylo)etylenodiamino-A/,A/'-dioctowego Zn(ll)5Me-HBED. Zawartość cynku(ll) w produkcie finalnym wynosiła 6,80%.
Claims (14)
1. Sposób wytwarzania soli Λ/,Λ/'-dipodstawionych pochodnych kwasu etylenodiamino-A/,A/'-dioctowego, które to sole są przedstawione wzorem (IA)
(IA) w którym oba R mają takie samo znaczenie i oznaczają atom wodoru lub grupę CH3, i oba M mają takie samo znaczenie i oznaczają kation sodu lub potasu.
znamienny tym, że A/-podstawioną pochodną glicyny o wzorze (II)
PL 241 862 Β1
HOOC
NH
([]) w którym R ma znaczenie takie jak podano dla wzoru (IA), poddaje się reakcji alkilowania 1,2-dichloroetanem w wodzie w obecności wodorotlenku MOH, gdzie M oznacza kation sodu lub potasu, odpowiednio, przy pH od 10 do 12,5, przy czym stosunek molowy związku o wzorze (II) do 1,2-dichloroetanu wynosi od 1:1 do 1:15.
2. Sposób według zastrz. 1, w którym R oznacza atom wodoru.
3. Sposób według zastrz. 1, w którym R oznacza grupę CH3.
4. Sposób według któregokolwiek z zastrz. 1 do 3, w którym M oznacza kation sodu.
5. Sposób według któregokolwiek z zastrz. 1 do 3, w którym M oznacza kation potasu.
6. Sposób według któregokolwiek z zastrz. 1 do 5, w którym reakcję alkilowania prowadzi się w temperaturze od 30 do 70°C.
7. Sposób według któregokolwiek z zastrz. 1 do 6, w którym nieprzereagowany 1,2-dichloroetan usuwa się z mieszaniny poreakcyjnej przez dekantację warstwy organicznej i następnie ekstrakcję warstwy wodnej rozpuszczalnikiem organicznym, korzystnie octanem etylu lub octanem izobutylu, otrzymując związek o wzorze (IA) w postaci roztworu lub zawiesiny wodnej.
8. Sposób według któregokolwiek z zastrz. 1 do 7, w którym stosuje się związek o wzorze (II) otrzymany przez reakcję kondensacji glicyny ze związkiem o wzorze (III)
w którym R ma znaczenie takie jak podano dla wzoru (IA), po czym redukcję produktu kondensacji prowadzoną bez jego wyodrębniania w tym samym naczyniu reakcyjnym, gazowym wodorem wobec katalizatora heterogenicznego.
9. Sposób według zastrz. 8, w którym kondensację i redukcję prowadzi się w rozpuszczalniku polarnym.
10. Sposób według zastrz. 8, w którym kondensację i redukcję prowadzi się w wodzie w obecności wodorotlenku sodu lub potasu, i mieszaninę reakcyjną po redukcji produktu kondensacji i oddzieleniu katalizatora zobojętnia się kwasem.
PL 241 862 Β1
11. Sposób według zastrz. 8, w którym kondensację i redukcję prowadzi się w wodzie w obecności aminy trzeciorzędowej, korzystnie trietyloaminy, a po redukcji produktu kondensacji i oddzieleniu katalizatora mieszaninę reakcyjną alkalizuje się do pH co najmniej 12, oddziela się fazę organiczną zawierającą aminę trzeciorzędową od fazy wodnej, i fazę wodną zobojętnia się kwasem.
12. Sposób wytwarzania soli addycyjnych z kwasem Λ/,Λ/'-dipodstawionych pochodnych kwasu etylenodiamino-/V,/V'-dioctowego, przedstawionych wzorem (IB)
HOOC
(IB) w którym oba R mają takie samo znaczenie i oznaczają atom wodoru lub grupę CH3, a X oznacza HCI lub H2SO4, znamienny tym, że wytwarza się związek o wzorze (IA) określonym jak w którymkolwiek z zastrz. 1 do 5, sposobem określonym jak w którymkolwiek z zastrz. 1 i 6 do 11, po czym zakwasza się go w roztworze wodnym do pH w zakresie 0,5-2,0 kwasem wybranym z grupy składającej się z kwasu chlorowodorowego i kwasu siarkowego(VI), odpowiednio, i ewentualnie wyodrębnia wytrącony osad wspomnianej soli addycyjnej.
13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że zakwaszenie prowadzi się bez wydzielania związku o wzorze (IA) z roztworu lub zawiesiny wodnej otrzymanej po usunięciu nieprzereagowanego 1,2-dichloroetanu z mieszaniny poreakcyjnej po reakcji alkilowania 1,2-dichloroetanem.
14. Sposób wytwarzania chelatów żelaza(lll) lub cynku(ll) Λ/,Λ/'-dipodstawionych pochodnych kwasu etylenodiamino-/V,/V'-dioctowego, znamienny tym, że:
- wytwarza się sól Λ/,Λ/'-dipodstawionej pochodnej kwasu etylenodiamino-/V,/V'-dioctowego o wzorze (IA) sposobem określonym w którymkolwiek z zastrz. 1 do 11, albo
- wytwarza się sól addycyjną z kwasem Λ/,Λ/'-dipodstawionej pochodnej kwasu etylenodiamino-/V,/V'-dioctowego o wzorze (IB) sposobem określonym jak w którymkolwiek z zastrz. 12 do 13, po czym
- przeprowadza się reakcję chelatowania tak wytworzonego związku o wzorze (IA) albo (IB) za pomocą soli odpowiednio, żelaza(lll) lub cynku(ll).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL436202A PL241862B1 (pl) | 2020-12-01 | 2020-12-01 | Sposób wytwarzania soli N,N’-dipodstawionych pochodnych kwasu etylenodiamino-N,N’-dioctowego i ich zastosowanie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL436202A PL241862B1 (pl) | 2020-12-01 | 2020-12-01 | Sposób wytwarzania soli N,N’-dipodstawionych pochodnych kwasu etylenodiamino-N,N’-dioctowego i ich zastosowanie |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL436202A1 PL436202A1 (pl) | 2022-06-06 |
| PL241862B1 true PL241862B1 (pl) | 2022-12-19 |
Family
ID=81852066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL436202A PL241862B1 (pl) | 2020-12-01 | 2020-12-01 | Sposób wytwarzania soli N,N’-dipodstawionych pochodnych kwasu etylenodiamino-N,N’-dioctowego i ich zastosowanie |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL241862B1 (pl) |
-
2020
- 2020-12-01 PL PL436202A patent/PL241862B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL436202A1 (pl) | 2022-06-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2039679B1 (en) | A process for the preparation of N,N'-bis(2-hydroxybenzyl)ethylenediamine-N,N'-diacetic acid and its derivatives | |
| AU2008321691B2 (en) | Manufacturing method of 2-hydroxy-5-phenylalkylaminobenzoic acid derivatives and their salts | |
| PL195317B1 (pl) | Sposób wytwarzania alifatycznego kwasu karboksylowego lub jego soli | |
| PL241862B1 (pl) | Sposób wytwarzania soli N,N’-dipodstawionych pochodnych kwasu etylenodiamino-N,N’-dioctowego i ich zastosowanie | |
| AU648708B2 (en) | 1-cyanomethyl-4-carboxymethyl-2-ketopiperazine, salts thereof, and process for their preparation | |
| EP3848349B1 (en) | A process for the preparation of salts of n,n'-disubstituted ethylenediamine-n,n'-diacetic acid derivatives and their use | |
| US4116991A (en) | Hydroxy-containing agents for chelating metal ions and a process for preparing same | |
| JP5289331B2 (ja) | ４−アミノ−ピリミジンの合成 | |
| US4338460A (en) | Process for preparing chelating agents | |
| JP4012569B2 (ja) | ヨウ素化造影剤の製造方法 | |
| US3463799A (en) | Dimethylamino - bis - (2 - hydroxyphenyl) sulfonic and carboxylic acid and metal chelates thereof | |
| JP4915723B2 (ja) | アミノ酸リン酸類塩の製造方法 | |
| WO2006045852A1 (es) | Procedimiento para la preparación de aminoácidos fenólicos a partir de productos industriales | |
| JP2009500302A (ja) | ３，４−ジクロロイソチアゾールカルボン酸の調製方法 | |
| CN108697090B (zh) | 制备螯合剂的方法 | |
| CA2355266C (en) | Process for producing salt of cyanobenzylamines | |
| CN120208891A (zh) | 一种1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸的制备方法 | |
| KR20010078860A (ko) | 고수율의 n-메틸롤 아크릴아미드 용액 제조방법 | |
| JP2025188050A (ja) | キレート結合可能なｅｄｄｈａの製造方法 | |
| US20220251055A1 (en) | Process for the synthesis of vortioxetine | |
| HK1146403B (en) | A process for the preparation of n,n'-bis(2-hydroxybenzyl)ethylenediamine-n,'-dl acid and its derivatives | |
| JPH06510277A (ja) | ３−アミノ−２−シクロヘキセン−１−オンの製造方法、新規なポリマー成分及びその製造 | |
| HK1136268A (en) | Process for the synthesis of 2,5-dihydroxyterephthalic acid | |
| WO2002000604A1 (es) | Nuevo procedimiento para la preparacion de acidos bis(2-hidroxiaril)aminoaceticos utilizando agentes de transferencia de cianuro | |
| JPS5835501B2 (ja) | ハイドロオキシアルキル−アルキレンジアミノ酢酸およびその塩の石炭酸誘導体の合成方法 |