PL243485B1 - Sposoby wytwarzania pochodnych poli(kwasu asparaginowego) - Google Patents
Sposoby wytwarzania pochodnych poli(kwasu asparaginowego) Download PDFInfo
- Publication number
- PL243485B1 PL243485B1 PL431909A PL43190919A PL243485B1 PL 243485 B1 PL243485 B1 PL 243485B1 PL 431909 A PL431909 A PL 431909A PL 43190919 A PL43190919 A PL 43190919A PL 243485 B1 PL243485 B1 PL 243485B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- aspartic acid
- psi
- poly
- salt
- amount
- Prior art date
Links
- 229920000805 Polyaspartic acid Polymers 0.000 title claims abstract description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 150000001509 aspartic acid derivatives Chemical class 0.000 title 1
- -1 poly(aspartic acid) Polymers 0.000 claims abstract description 76
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 37
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 36
- OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N beta-carboxyaspartic acid Natural products OC(=O)C(N)C(C(O)=O)C(O)=O OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 26
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims abstract description 26
- 150000001510 aspartic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 15
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 5
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims abstract description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 5
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Substances [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 104
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 34
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 5
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000010908 decantation Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 31
- 229960005261 aspartic acid Drugs 0.000 description 29
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 21
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 8
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 8
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 8
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 6
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 5
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 5
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 4
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 3
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 3
- JTNCEQNHURODLX-UHFFFAOYSA-N 2-phenylethanimidamide Chemical compound NC(=N)CC1=CC=CC=C1 JTNCEQNHURODLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000011785 micronutrient Substances 0.000 description 2
- 235000013369 micronutrients Nutrition 0.000 description 2
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000343 potassium bisulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- DKZRLCHWDNEKRH-UHFFFAOYSA-N 1-nonoxynonane Chemical compound CCCCCCCCCOCCCCCCCCC DKZRLCHWDNEKRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CKLJMWTZIZZHCS-UHFFFAOYSA-N D-OH-Asp Natural products OC(=O)C(N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CKLJMWTZIZZHCS-UWTATZPHSA-N L-Aspartic acid Natural products OC(=O)[C@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-UWTATZPHSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- PRKQVKDSMLBJBJ-UHFFFAOYSA-N ammonium carbonate Chemical compound N.N.OC(O)=O PRKQVKDSMLBJBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N carbonic acid monoamide Natural products NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 108010064470 polyaspartate Proteins 0.000 description 1
- 229920002503 polyoxyethylene-polyoxypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000012719 thermal polymerization Methods 0.000 description 1
- KJAMZCVTJDTESW-UHFFFAOYSA-N tiracizine Chemical compound C1CC2=CC=CC=C2N(C(=O)CN(C)C)C2=CC(NC(=O)OCC)=CC=C21 KJAMZCVTJDTESW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania pochodnych poli(kwasu asparaginowego) charakteryzujący się tym, że pod ciśnieniem atmosferycznym przez 4 - 5 godzin, w atmosferze gazu inertnego prowadzi się polikondensację termiczną kwasu asparaginowego do otrzymania PSI, przy czym kwas asparaginowy wprowadza się do przestrzeni nagrzanej do temperatury 250 – 260°C, otrzymany PSI poddaje się hydrolizie, przy niedomiarze hydrolizującego czynnika alkalicznego w stosunku do ilości grup karboksylowych, stosując wyliczony empirycznie wzór: Whyd = (Lzm/Lalk) • n [g/gPSI], gdzie Whyd - ilość czynnika hydrolizującego potrzebnego do neutralizacji 1 g PSI, Lzm - liczba zmydlenia oznaczona dla PSI definiowana jako ilość mg KOH potrzebna do pełnego przereagowania 1 g PSI, Lalk - liczba alkaliczna czynnika hydrolizującego definiowana jako ilość mg KOH na 1 g czynnika hydrolizującego, n - wyznaczony empirycznie współczynnik korekcyjny o wartości od 0,7 do 0,98 tak, aby uzyskać roztwór wodny soli poli(kwasu asparaginowego) o stężeniu minimum 40% wagowych o odczynie pH = 6 – 7, otrzymany roztwór soli poli(kwasu asparaginowego) doprowadza się do pH = 7 - 8, po czym wprowadza się Mn II w postaci roztworu wodnego nieorganicznej soli w ilości 0,10 - 0,20 g Mn w przeliczeniu na 1 g suchej masy soli alkalicznej poli(kwasu asparaginowego), całość miesza się w temperaturze pokojowej do wytrącenia się nierozpuszczalnej soli Mn II poli(kwasu asparaginowego).
Description
Przedmiotem wynalazku są sposoby wytwarzania pochodnych poli(kwasu asparaginowego), stanowiących dodatek do nawozów sztucznych.
Sole lub kompleksy metali wielowartościowych poli(kwasu asparaginowego) stosowane są jako dodatek do nawozów sztucznych poprawiający działanie popularnych nawozów sztucznych.
Jak wynika z opisu patentowego CN101418075 sól potasowa poli(kwasu asparaginowego) może być stosowana w aplikacjach rolniczych. Wynalazek dotyczy techniki wytwarzania dodatku do nawozu na bazie soli potasowej poli(kwasu asparaginowego). Proces otrzymywania soli potasowej poli(kwasu asparaginowego) polega tu na jednoczesnej polimeryzacji kwasu asparaginowego i hydrolizie tworzącego się poliimidu kwasu bursztynowego co umożliwiają zastosowane katalizatory. Według cytowanego patentu dodatek do nawozu czyli sól potasowa poli(kwasu asparaginowego), wytwarzany jest z kwasu asparaginowego metodą polimeryzacji termicznej przy udziale kwasu borowego i wodorosiarczanu potasu jako katalizatorów. Katalizatory ułatwiają proces polimeryzacji do poliimidu kwasu bursztynowego oraz hydrolizują tworzący się poliimid do soli potasowej poli(kwasu asparaginowego) bez konieczności stosowania wodorotlenku potasu. Według opisu produkt zsyntetyzowany tą metodą charakteryzuje się równomiernym rozkładem masy cząsteczkowej, wysoką czystością i wysoką wydajnością. Ponadto, ponieważ kwas borowy i wodorosiarczan potasu dodawane jako katalizatory nie są wydzielane z produktu, proces produkcyjny jest uproszczony a dodatkowe pierwiastki (bor i potas) stanowią dodatki wspomagające do nawozów azotowych przyspieszające wzrost roślin. Nawóz taki, jak wykazano, przyspiesza wzrost roślin. Eksperymenty wykazały, że produkty zsyntetyzowane tą metodą nie tylko zwiększają szybkość z jaką rośliny wykorzystują nawozy azotowe, ale powodują równomierne w czasie uwalnianie odżywczych składników azotowych z nawozu.
Patent polski PL200217 zastrzega sposób otrzymywania poli(kwasu asparaginowego).
Sposób polega na tym, że proces ogrzewania kwasu asparaginowego, kwasu maleinowego, jedno- lub dwuamonowej soli kwasu maleinowego, prowadzi się w środowisku eteru nonylo[fenylo(polioksyetyleno)(polioksypropyleno)glikolowego]. Proces prowadzi się w reaktorze zapewniającym ciągły przepływ surowców przez strumień promieniowania mikrofalowego.
Patent chiński CN1341676 opisuje możliwość otrzymywania poli(kwasu asparaginowego) z kwasu asparaginowego w obecności katalizatora kwasowego. Proces prowadzony jest w atmosferze azotu w warunkach ciśnienia normalnego lub pod ciśnieniem 0,01-0,1 MPa; w temperaturze 150-350°C przez 0,5-6 godzin.
Szereg patentów niemieckiej firmy Bayer DE3626672, DE19706901, DE4306412, DE4305368, US5493004, DE 4310503 opisuje możliwość otrzymywania poliimidu kwasu bursztynowego, poli(kwasu asparaginowego) lub jego soli w wyniku reakcji kwasu fumarowego, kwasu maleinowego, bezwodnika kwasu maleinowego lub ich pochodnych z amoniakiem, mocznikiem, izo-mocznikiem, kwasem karbaminowym, karbamidem amonu, wodorowęglanem amonu, węglanem diamonu lub ich mieszaninami w różnych warunkach temperatury, czasu czy rodzaju reaktora.
Patent US 5319145 opisuje proces otrzymywania poliimidu kwasu bursztynowego z kwasu L-asparaginowego w temperaturze 120°C do 300°C przez 1 do 10 godzin z zastosowaniem obrotowej suszarki półkowej.
Celem wynalazku było opracowanie sposobu wytwarzania pochodnych poli(kwasu asparaginowego) w postaci soli Mn II, które można zastosować jako dodatki do nawozów sztucznych.
Okazało się, że możliwe jest otrzymywanie soli Mn II poli(kwasu asparaginowego) jeżeli:
• kwas asparaginowy poddaje się polikondensacji termicznej do otrzymania poliimidu kwasu bursztynowego (PSI), • PSI poddaje się hydrolizie przy zastosowaniu niedomiaru hydrolizującego czynnika alkalicznego, • przeprowadza się wymianę kationów jednowartościowych na wielowartościowe, doprowadzając otrzymaną sól poli(kwasu asparaginowego) do pH=7-8, następnie wprowadzając wodny roztwór nieorganicznej soli Mn II w postaci azotanu i wytrącając nierozpuszczalną sól manganową poli(kwasu asparginowego).
Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że:
• pod ciśnieniem atmosferycznym przez 4-5 godzin, w atmosferze gazu inertnego prowadzi się polikondensację termiczną kwasu asparaginowego do otrzymania PSI, przy czym kwas asparaginowy wprowadza się do przestrzeni nagrzanej do temperatury 250-260°C, • otrzymany PSI poddaje się hydrolizie, przy niedomiarze hydrolizującego czynnika alkalicznego w stosunku do ilości grup karboksylowych, stosując ustalony empirycznie wzór:
Whyd = (Lzm/Lalk)-n [g/g PSI] gdzie:
Whyd - ilość czynnika hydrolizującego potrzebnego do neutralizacji 1 g PSI,
Lzm - liczba zmydlenia oznaczona dla PSI definiowana jako ilość mg KOH potrzebna do pełnego przereagowania 1 g PSI,
Lalk - liczba alkaliczna czynnika hydrolizującego definiowana jako ilość mg KOH na 1 g czynnika hydrolizującego, n - wyznaczony empirycznie współczynnik korekcyjny o wartości od 0,7 do 0,98 tak, aby uzyskać roztwór wodny soli poli(kwasu asparaginowego) o stężeniu minimum 40% wagowych o odczynie pH=6-7, • otrzymany roztwór soli poli(kwasu asparaginowego) doprowadza się do pH=7-8, po czym wprowadza się Mn II w postaci wodnego roztworu azotanu w ilości 0,10-0,20 g Mn w przeliczeniu na 1 g suchej masy soli alkalicznej poli(kwasu asparaginowego), całość miesza się w temperaturze pokojowej do wytrącenia się nierozpuszczalnej soli Mn II poli(kwasu asparaginowego).
Korzystne jest, jeżeli polikondensację termiczną kwasu asparaginowego prowadzi się w obrotowym piecu rurowym.
Korzystne jest, jeżeli jako hydrolizujący czynnik alkaliczny stosuje się KOH, NaOH, lub NH4OH.
Korzystne jest, jeżeli roztwór wodny azotanu Mn II stosuje się w stężeniu 10-50%.
Korzystne jest, jeżeli wytrąconą sól Mn II poli(kwasu asparaginowego) oddziela się od klarownego roztworu przez dekantację lub filtrację.
Korzystne jest, jeżeli wytrąconą sól Mn II przemywa się wodą i suszy w temperaturze 80-110°C.
Celem wynalazku było opracowanie sposobu wytwarzania pochodnych poli(kwasu asparaginowego) w postaci kompleksów Mn II, które można zastosować jako dodatki do nawozów sztucznych.
Okazało się, że możliwe jest otrzymywanie kompleksów Mn II poli(kwasu asparaginowego) jeżeli: • kwas asparaginowy poddaje się polikondensacji termicznej do otrzymania PSI, • PSI poddaje się hydrolizie przy zastosowaniu niedomiaru hydrolizującego czynnika alkalicznego, • do otrzymanej soli poli(kwasu asparaginowego) wprowadza się Mn II w postaci wodnego roztworu azotanu i miesza do całkowitego rozpuszczenia produktów.
Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że:
• pod ciśnieniem atmosferycznym przez 4-5 godzin, w atmosferze gazu inertnego prowadzi się polikondensację termiczną kwasu asparaginowego do otrzymania PSI, przy czym kwas asparaginowy wprowadza się do przestrzeni nagrzanej do temperatury 250-260°C, • otrzymany PSI poddaje się hydrolizie, przy niedomiarze hydrolizującego czynnika alkalicznego w stosunku do ilości grup karboksylowych, stosując ustalony empirycznie wzór:
Whyd = (Lzm/Lalk)m [g/g PSI] gdzie:
Whyd - ilość czynnika hydrolizującego potrzebnego do neutralizacji 1 g PSI,
Lzm - liczba zmydlenia oznaczona dla PSI definiowana jako ilość mg KOH potrzebna do pełnego przereagowania 1 g PSI,
Lalk - liczba alkaliczna czynnika hydrolizującego definiowana jako ilość mg KOH na 1 g czynnika hydrolizującego, n - wyznaczony empirycznie współczynnik korekcyjny o wartości od 0,7 do 0,98 tak, aby uzyskać roztwór wodny soli poli(kwasu asparaginowego) o stężeniu minimum 40% wagowych o odczynie pH=6-7, • następnie do otrzymanej soli poli(kwasu asparaginowego) o pH=6-7 wprowadza się Mn II w postaci wodnego roztworu azotanu, w ilości 0,01-0,09 g Mn w przeliczeniu na 1 g suchej masy soli alkalicznej poli(kwasu asparaginowego).
Korzystne jest, jeżeli polikondensację termiczną kwasu asparaginowego prowadzi się w obrotowym piecu rurowym.
Korzystne jest, jeżeli jako hydrolizujący czynnik alkaliczny stosuje się KOH, NaOH, lub NH4OH.
Korzystne jest, jeżeli wodny roztwór azotanu Mn II stosuje się w stężeniu 10-50%.
Korzystne jest, jeżeli produkt stosuje się jako roztwór wodny.
Korzystne jest, jeżeli produkt stosuje się jako substancja stała po wysuszeniu w temperaturze 80-110°C.
Przykład 1
500 g kwasu asparaginowego D, L wprowadza się do obrotowego pieca rurowego, gdy temperatura wewnątrz pieca osiągnie temperaturę 260°C. Włącza się lekki przedmuch azotu. Po czterech godzinach produkt wyjmuje się i waży. Ubytek masy wynosi 26%. Otrzymany PSI charakteryzuje się średnią masą cząsteczkową około 10 000, zawartością wolnego kwasu asparaginowego 1,4% i liczbą zmydlenia Lzm wynoszącą 530 mg KOH/g. Następnie do reaktora o pojemności 2 dm3 wyposażonego w mieszadło mechaniczne wprowadza się 200 g otrzymanego PSI i 300 g wody. Mieszając zawiesinę, stopniowo wprowadza się do niej 189 g wodnego roztworu KOH o Lalk wynoszącej 392,5 mg KOH/g (współczynnik korekcyjny n wynosi 0,7, a Whyd 0,945 g/g PSI). Całość podgrzewa się do temperatury 90°C i miesza przez 8 godzin do otrzymania jednorodnego klarownego produktu. Produkt charakteryzuje się suchą masą wynoszącą 44% oraz odczynem pH=6,8. Za pomocą roztworu KOH o stężeniu 50% jednorodny klarowny produkt doprowadza się do pH=7,5. Do reaktora wyposażonego w mieszadło mechaniczne wprowadza się 80 g tak przygotowanego roztworu soli alkalicznej poli(kwasu asparaginowego) i przy intensywnym mieszaniu wprowadza się 58,1 g roztworu azotanu manganu o zawartości Mn wynoszącej 10,9%, w przeliczeniu na czysty metal. Całość miesza się przez 1 godzinę w temperaturze pokojowej. Wytrąconą sól manganową poli(kwasu asparaginowego) oddziela się od klarownego roztworu przez filtrację. Następnie osad przemywa się wodą i suszy w temperaturze 90°C.
Otrzymana sól manganowa poli(kwasu asparaginowego) w postaci sproszkowanej może stanowić dodatek do nawozów stałych.
Przykład 2
450 g kwasu asparaginowego wprowadza się do obrotowego pieca rurowego, gdy temperatura wewnątrz pieca osiągnie temperaturę 250°C. Włącza się lekki przedmuch azotu. Po 5 godzinach produkt wyjmuje się i waży. Ubytek masy wynosi 25%. Otrzymany PSI charakteryzuje się średnią masą cząsteczkową około 10 000, zawartością wolnego kwasu asparaginowego 1,3% i liczbą zmydlenia Lzm wynoszącą 472,1 mg KOH/g. Następnie do reaktora o pojemności 2 dm3 wyposażonego w mieszadło mechaniczne wprowadza się 200 g otrzymanego PSI i 300 g wody. Mieszając zawiesinę, stopniowo wprowadza się do niej 194 g wodnego roztworu KOH o Lalk wynoszącej 476,9 mg KOH/g (współczynnik korekcyjny n wynosi 0,98, a Whyd 0,97 g/g PSI). Całość podgrzewa się do temperatury 85°C i miesza przez 8 godzin do otrzymania jednorodnego klarownego produktu. Produkt charakteryzuje się suchą masą wynoszącą 49% oraz odczynem pH=6,6. Za pomocą roztworu KOH o stężeniu 50% jednorodny klarowny produkt doprowadza się do pH=7,6. Do reaktora wyposażonego w mieszadło mechaniczne wprowadza się 80 g tak przygotowanego roztworu i przy intensywnym mieszaniu wprowadza się 35,9 g roztworu azotanu manganu o zawartości Mn wynoszącej 10,9%, w przeliczeniu na czysty metal. Całość miesza się przez 1 godzinę w temperaturze pokojowej. Wytrąconą sól manganową poli(kwasu asparaginowego) oddziela się od klarownego roztworu przez filtrację. Następnie osad przemywa się wodą i suszy w temperaturze 105°C.
Otrzymana sól manganowa poli(kwasu asparaginowego) w postaci sproszkowanej może stanowić dodatek do nawozów stałych.
Przykład 3
470 g kwasu asparaginowego wprowadza się do obrotowego pieca rurowego, gdy temperatura wewnątrz pieca osiągnie temperaturę 255°C. Włącza się lekki przedmuch azotu. Po 4,5 godzinach produkt wyjmuje się i waży. Ubytek masy wynosi 27%. Otrzymany PSI charakteryzuje się średnią masą cząsteczkową około 10 000, zawartością wolnego kwasu asparaginowego 1,2% i liczbą zmydlenia Lzm wynoszącą 488,1 mg KOH/g. Następnie do reaktora o pojemności 2 dm3 wyposażonego w mieszadło mechaniczne wprowadza się 200 g otrzymanego PSI i 300 g wody. Mieszając zawiesinę, stopniowo wprowadza się do niej 107 g wodnego roztworu NH3 x H2O o Laik wynoszącej 894 mg KOH/g (współczynnik korekcyjny n wynosi 0,98, a Whyd 0,535 g/g PSI). Całość podgrzewa się do temperatury 80°C i miesza przez 8 godzin do otrzymania jednorodnego klarownego produktu. Produkt charakteryzuje się suchą masą wynoszącą 48% oraz odczynem pH=6,2. Za pomocą roztworu KOH o stężeniu 50% jednorodny klarowny produkt doprowadza się do pH=7,9. Do reaktora wyposażonego w mieszadło mechaniczne wprowadza się 25 g tak przygotowanego roztworu i przy intensywnym mieszaniu wprowadza się 15,4 g roztworu azotanu manganu o zawartości Mn wynoszącej 10,9%, w przeliczeniu na czysty metal. Całość miesza się przez 1 godzinę w temperaturze pokojowej. Wytrąconą sól manganową poli(kwasu asparaginowego) oddziela się od klarownego roztworu przez filtrację. Następnie osad przemywa się wodą i suszy w temperaturze 100°C.
Otrzymana sól manganowa poli(kwasu asparaginowego) w postaci sproszkowanej może stanowić dodatek do nawozów stałych.
Przykład 4
490 g kwasu asparaginowego wprowadza się do obrotowego pieca rurowego, gdy temperatura wewnątrz pieca osiągnie temperaturę 260°C. Włącza się lekki przedmuch azotu. Po czterech godzinach produkt wyjmuje się i waży. Ubytek masy wynosił 26%. Otrzymany poliimid kwasu bursztynowego (PSI) charakteryzuje się średnią masą cząsteczkową około 10 000, zawartością wolnego kwasu asparaginowego 1,4% i liczbą zmydlenia Lzm, wynoszącą 530 mg KOH/g.
Następnie do reaktora o pojemności 2 dm3 wyposażonego w mieszadło mechaniczne wprowadza się 200 g otrzymanego PSI i 300 g wody. Mieszając zawiesinę, stopniowo wprowadza się do niej 189 g wodnego roztworu KOH o Laik wynoszącej 392,5 mg KOH/g (współczynnik korekcyjny n wynosi 0,7, a Whyd 0,945 g/g PSI). Całość podgrzewa się do temperatury 80°C i miesza przez 8 godzin do otrzymania jednorodnego klarownego produktu. Produkt charakteryzuje się suchą masą wynoszącą 45% oraz odczynem pH=6,7. Do reaktora wyposażonego w mieszadło mechaniczne wprowadza się 100 g tak przygotowanego roztworu i przy intensywnym mieszaniu wprowadza się 20,6 g roztworu azotanu manganu o zawartości Mn wynoszącej 10,9%, w przeliczeniu na czysty metal. Całość miesza się przez 1 godzinę w temperaturze pokojowej i tworzy się klarowny roztwór kompleksu manganowego poli(kwasu asparaginowego), który może być stosowany jako dodatek do nawozów płynnych. Natomiast po wysuszeniu w temperaturze 95°C otrzymany kompleks manganu poli(kwasu asparaginowego) w postaci sproszkowanej może stanowić dodatek do nawozów stałych.
Przykład 5
480 g kwasu asparaginowego wprowadza się do obrotowego pieca rurowego, gdy temperatura wewnątrz pieca osiągnie temperaturę 250°C. Włącza się lekki przedmuch azotu. Po 5 godzinach produkt wyjmuje się i waży. Ubytek masy wynosił 25%. Otrzymany poliimid kwasu bursztynowego (PSI) charakteryzuje się średnią masą cząsteczkową około 10 000, zawartością wolnego kwasu asparaginowego 1,3% i liczbą zmydlenia Lzm wynoszącą 472,1 mg KOH/g.
Następnie do reaktora o pojemności 2 dm3 wyposażonego w mieszadło mechaniczne wprowadza się 200 g otrzymanego PSI i 300 g wody. Mieszając zawiesinę, stopniowo wprowadza się do niej 194 g wodnego roztworu KOH o Lalk wynoszącej 476,9 mg KOH/g (współczynnik korekcyjny n wynosi 0,98, a Whyd 0,97 g/g PSI). Całość podgrzewa się do temperatury 85°C i miesza przez 8 godzin do otrzymania jednorodnego klarownego produktu. Produkt charakteryzuje się suchą masą wynoszącą 49% oraz odczynem pH=6,5. Do reaktora wyposażonego w mieszadło mechaniczne wprowadza się 81 g tak przygotowanego roztworu i przy intensywnym mieszaniu wprowadza się 22 g roztworu azotanu manganu o zawartości Mn wynoszącej 10,9%, w przeliczeniu na czysty metal. Całość miesza się przez 1 godzinę w temperaturze pokojowej i tworzy się klarowny roztwór kompleksu manganowego poli(kwasu asparaginowego), który może być stosowany jako dodatek do nawozów płynnych. Natomiast po wysuszeniu w temperaturze 110°C otrzymany kompleks manganowy poli(kwasu asparaginowego) w postaci sproszkowanej może stanowić dodatek do nawozów stałych.
Przykład 6
470 g kwasu asparaginowego wprowadza się do obrotowego pieca rurowego, gdy temperatura wewnątrz pieca osiągnie temperaturę 255°C. Włącza się lekki przedmuch azotu. Po 4,5 godzinach produkt wyjmuje się i waży. Ubytek masy wynosił 27%. Otrzymany poliimid kwasu bursztynowego (PSI) charakteryzuje się średnią masą cząsteczkową około 10 000, zawartością wolnego kwasu asparaginowego 1,2% i liczbą zmydlenia Lzm wynoszącą 488,1 mg KOH/g.
PL 243485 Β1
Następnie do reaktora o pojemności 2 dm3 wyposażonego w mieszadło mechaniczne wprowadza się 200 g otrzymanego PSI i 300 g wody. Mieszając zawiesinę, stopniowo wprowadza się do niej 107 g wodnego roztworu NH3 χ H2O o Laik wynoszącej 894 mg KOH/g (współczynnik korekcyjny n wynosi 0,98, a Whyd 0,535 g/g PSI). Całość podgrzewa się do temperatury 80°C i miesza przez 8 godzin do otrzymania jednorodnego klarownego produktu. Produkt charakteryzuje się suchą masą wynoszącą 48% oraz odczynem pH=6,3. Do reaktora wyposażonego w mieszadło mechaniczne wprowadza się 25 g tak przygotowanego roztworu i przy intensywnym mieszaniu wprowadza się 4,4 g roztworu azotanu manganu o zawartości Mn wynoszącej 10,9%, w przeliczeniu na czysty metal. Całość miesza się przez 1 godzinę w temperaturze pokojowej i tworzy się klarowny roztwór kompleksu manganowego poli(kwasu asparaginowego), który może być stosowany jako dodatek do nawozów płynnych. Natomiast po wysuszeniu w temperaturze 90°C otrzymany kompleks manganowy poli(kwasu asparaginowego) w postaci sproszkowanej może stanowić dodatek do nawozów stałych.
Przykład 7 porównawczy
490 g kwasu asparaginowego wprowadza się do obrotowego pieca rurowego, gdy temperatura wewnątrz pieca osiągnie temperaturę 260°C. Włącza się lekki przedmuch azotu. Po 5 godzinach produkt wyjmuje się i waży. Ubytek masy wynosi 25,5%. Otrzymany poliimid kwasu bursztynowego (PSI) charakteryzuje się średnią masą cząsteczkową około 10 000, zawartością wolnego kwasu asparaginowego 1,2% i liczbą zmydlenia Lzm wynoszącą 560 mg KOH/g.
Następnie do reaktora o pojemności 2 dm3 wyposażonego w mieszadło mechaniczne wprowadza się 200 g otrzymanego PSI i 300 g wody. Mieszając zawiesinę, stopniowo wprowadza się do niej 133 g wodnego roztworu KOH o Laik wynoszącej 504 mg KOH/g (współczynnik korekcyjny n wynosi 0,6, a Whyd 0,666 g/g PSI). Całość podgrzewa się do temperatury 90°C i miesza przez 8 godzin. Po wyznaczonym czasie syntezy produkt jest niejednorodny, a odczyn pH wynosi 4,5 co oznacza, że nie nadaje się do dalszego przerobu i kontynuowanie próby nie ma sensu.
Przykład 8 porównawczy
500 g kwasu asparaginowego wprowadza się do obrotowego pieca rurowego, gdy temperatura wewnątrz pieca osiągnie temperaturę 260°C. Włącza się lekki przedmuch azotu. Po 5 godzinach produkt wyjmuje się i waży. Ubytek masy wynosi 26%. Otrzymany PSI charakteryzuje się średnią masą cząsteczkową około 10000, zawartością wolnego kwasu asparaginowego 1,2% i liczbą zmydlenia Lzm wynoszącą 560 mg KOH/g.
Następnie do reaktora o pojemności 2 dm3 wyposażonego w mieszadło mechaniczne wprowadza się 200 g otrzymanego PSI i 300 g wody. Mieszając zawiesinę, stopniowo wprowadza się do niej 222 g wodnego roztworu KOH o Laik wynoszącej 504 mg KOH/g (współczynnik korekcyjny n wynosi 1, a Whyd 1,11 g/g PSI). Całość podgrzewa się do temperatury 85°C i miesza przez 8 godzin. Po wyznaczonym czasie syntezy produkt ma odczyn pH 10,2. Otrzymany produkt ulega rozkładowi z wydzieleniem amoniaku i kontynuowanie próby nie ma sensu.
Test uwalniania
Z przygotowanej według przykładu 1 soli manganowej poli(kwasu asparaginowego) przeprowadza się test uwalniania mikroskładnika - manganu.
Metoda stosowana w ocenie uwalniania mikroskładników nawozowych (metali) według normy PN-EN 13266:2003 opiera się na ekstrahowaniu 5 g próbki w 250 g wody. Oznacza się stężenie uwalnianego Mn w funkcji czasu, kolejno po 24 h, następne po 7 i 21 dniach.
Wyniki testu przedstawia tabela:
| Czas | Wyjściowa zawartość Mn w 5g próbki [mg] | Udział procentowy uwolnionego Mn [%] |
| 24 h 7 dni | 7000 | Z 3 |
| 2,6 | ||
| 14 dni | 2,7 |
Claims (12)
1. Sposób wytwarzania pochodnych poli(kwasu asparaginowego) znamienny tym, że:
• pod ciśnieniem atmosferycznym przez 4-5 godzin, w atmosferze gazu inertnego prowadzi się polikondensację termiczną kwasu asparaginowego do otrzymania PSI, przy czym kwas asparaginowy wprowadza się do przestrzeni nagrzanej do temperatury 250-260°C, • otrzymany PSI poddaje się hydrolizie, przy niedomiarze hydrolizującego czynnika alkalicznego w stosunku do ilości grup karboksylowych, stosując ustalony empirycznie wzór:
Whyd = (Lzm/Lalk)-n g/g PSI] gdzie:
Whyd - ilość czynnika hydrolizującego potrzebnego do neutralizacji 1 g PSI,
Lzm - liczba zmydlenia oznaczona dla PSI definiowana jako ilość mg KOH potrzebna do pełnego przereagowania 1 g PSI,
Lalk - liczba alkaliczna czynnika hydrolizującego definiowana jako ilość mg KOH na 1 g czynnika hydrolizującego, n - wyznaczony empirycznie współczynnik korekcyjny o wartości od 0,7 do 0,98 tak, aby uzyskać roztwór wodny soli poli(kwasu asparaginowego) o stężeniu minimum 40% wagowych o odczynie pH=6-7, • otrzymany roztwór soli poli(kwasu asparaginowego) doprowadza się do pH=7-8, po czym wprowadza się Mn II w postaci wodnego roztworu azotanu w ilości 0,10-0,20 g Mn w przeliczeniu na 1 g suchej masy soli alkalicznej poli(kwasu asparaginowego), całość miesza się w temperaturze pokojowej do wytrącenia się nierozpuszczalnej soli Mn II poli(kwasu asparaginowego).
2. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że polikondensację termiczną kwasu asparaginowego prowadzi się w obrotowym piecu rurowym.
3. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że jako hydrolizujący czynnik alkaliczny stosuje się KOH, NaOH, lub NH4OH.
4. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że wodny roztwór azotanu Mn II stosuje się w stężeniu 10-50%.
5. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że wytrąconą sól Mn II poli(kwasu asparaginowego) oddziela się od klarownego roztworu przez dekantację lub filtrację.
6. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że wytrąconą sól Mn II przemywa się wodą i suszy w temperaturze 80-110°C,
7. Sposób wytwarzania pochodnych poli(kwasu asparaginowego) znamienny tym, że:
• pod ciśnieniem atmosferycznym przez 4-5 godzin, w atmosferze gazu inertnego prowadzi się polikondensację termiczną kwasu asparaginowego do otrzymania PSI, przy czym kwas asparaginowy wprowadza się do przestrzeni nagrzanej do temperatury 250-260°C, • otrzymany PSI poddaje się hydrolizie, przy niedomiarze hydrolizującego czynnika alkalicznego w stosunku do ilości grup karboksylowych, stosując ustalony empirycznie wzór:
Whyd = (Lzm/Lalk/n g/g PSI] gdzie:
Whyd - ilość czynnika hydrolizującego potrzebnego do neutralizacji 1 g PSI,
Lzm - liczba zmydlenia oznaczona dla PSI definiowana jako ilość mg KOH potrzebna do pełnego przereagowania 1 g PSI,
Lalk - liczba alkaliczna czynnika hydrolizującego definiowana jako ilość mg KOH na 1 g czynnika hydrolizującego, n - wyznaczony empirycznie współczynnik korekcyjny o wartości od 0,7 do 0,98 tak, aby uzyskać roztwór wodny soli poli(kwasu asparaginowego) o stężeniu minimum 40% wagowych o odczynie pH=6-7, • następnie do otrzymanej soli poli(kwasu asparaginowego) o pH=6-7 wprowadza się Mn II w postaci wodnego roztworu azotanu, w ilości 0,01-0,09 g Mn w przeliczeniu na 1 g suchej masy soli alkalicznej poli(kwasu asparaginowego).
8 PL 243485 B1
8. Sposób według zastrz. 7 znamienny tym, że polikondensację termiczną kwasu asparaginowego prowadzi się w obrotowym piecu rurowym.
9. Sposób według zastrz. 7 znamienny tym, że jako hydrolizujący czynnik alkaliczny stosuje się KOH, NaOH, lub NH4OH.
10. Sposób według zastrz. 7 znamienny tym, że wodny roztwór azotanu Mn II stosuje się w stężeniu 10-50%.
11. Sposób według zastrz. 7 znamienny tym, że produkt stosuje się jako roztwór wodny.
12. Sposób według zastrz. 7 znamienny tym, że produkt stosuje się jako substancja stała po wysuszeniu w temperaturze 80-110°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL431909A PL243485B1 (pl) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | Sposoby wytwarzania pochodnych poli(kwasu asparaginowego) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL431909A PL243485B1 (pl) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | Sposoby wytwarzania pochodnych poli(kwasu asparaginowego) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL431909A1 PL431909A1 (pl) | 2021-05-31 |
| PL243485B1 true PL243485B1 (pl) | 2023-09-04 |
Family
ID=76132962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL431909A PL243485B1 (pl) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | Sposoby wytwarzania pochodnych poli(kwasu asparaginowego) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL243485B1 (pl) |
-
2019
- 2019-11-25 PL PL431909A patent/PL243485B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL431909A1 (pl) | 2021-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2006124719A (ja) | 生分解性ポリ（アミノ酸）ポリマー | |
| CN109928806A (zh) | 含中微量元素的全水溶磷酸一铵的制备方法 | |
| CN102146161A (zh) | 一种用于阻垢剂的聚天冬氨酸合成物 | |
| JPH08505178A (ja) | アスパラギン酸重合体の製造方法およびその使用 | |
| CN106543436B (zh) | 高分子量有机胺和马来酸酐改性聚天冬氨酸盐及其制法 | |
| CN111825501A (zh) | 一种水溶性腐植酸肥的制备方法 | |
| CN107602858A (zh) | 聚天冬氨酸衍生物及其合成方法 | |
| CN110862540B (zh) | 一种聚天冬氨酸锌盐的合成方法 | |
| CN105482117B (zh) | 聚天冬氨酸/尿素接枝共聚物及其制备方法和应用 | |
| PL243485B1 (pl) | Sposoby wytwarzania pochodnych poli(kwasu asparaginowego) | |
| PL243484B1 (pl) | Sposoby wytwarzania pochodnych poli(kwasu asparaginowego) | |
| CN102153749B (zh) | 一种磺酸基改性聚天冬氨酸的微波合成方法 | |
| CN109503402A (zh) | 一种绿色螯合剂的制备方法 | |
| PL239356B1 (pl) | Sposób wytwarzania pochodnych poli(kwasu asparaginowego) | |
| PL239355B1 (pl) | Sposób wytwarzania pochodnych poli(kwasu asparaginowego) | |
| CN102344422B (zh) | 莠去津合成工艺 | |
| CN111205134A (zh) | 改性聚腐植酸磷铵的制备方法 | |
| JP3683064B2 (ja) | スクシニル繰り返し単位を有するポリマーの製造方法 | |
| CZ349597A3 (cs) | Způsob výroby polymerů s opakujícími se sukcinylovými jednotkami | |
| JPH09208694A (ja) | スクシニル繰り返し単位を有するポリマーの製造方法 | |
| Cheng et al. | Preparation and Nutrient Release Mechanism of a Polymer as Slow-Release Compound Fertilizer. | |
| US5939522A (en) | Production of polysuccinimide and polyaspartate in thioether solvents | |
| CN108046226B (zh) | 一种工业级磷酸二氢铵联产水溶肥的生产方法 | |
| CN101250265A (zh) | 聚琥珀酰亚胺和聚琥珀酰亚胺共聚物的合成方法 | |
| CN110016137A (zh) | 一种天冬氨酸制备过程产生母液的处理方法 |