[发明专利]N-烷基天门冬氨酸碱土金属盐的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化学品制备方法技术领域，具体说涉及一种N-烷基天门冬氨酸碱土金属 盐的制备方法。

背景技术

脂肪酸钙无毒，是目前比较常用的环保型PVC热稳定剂，但是它必须与脂肪酸锌复合使用 才有比较理想的稳定效果。它们的主要作用是捕获PVC在热加工过程中产生的氯化氢。如果没 有稳定剂存在，产生的氯化氢会进一步催化PVC的分解，产生共轭多烯结构，使制品变色、变 脆，机械强度下降。但是使用钙锌复合稳定剂也存在一个问题，在加工后期，当氯化氢生成 较多时，脂肪酸锌与两分子的氯化氢结合会产生氯化锌，氯化锌是一种Lewis酸，反过来会催 化PVC进一步分解变色。为此，需要一种能够与氯化锌起螯合作用的酸根存在，使其丧失Lewis 酸性质。N-烷基天门冬氨酸含有一个取代氨基和两个羧基，具备较强的中和氯化氢及与金属 离子螯合能力，而且其制备方法相对简单，成为一种比较理想的选择。目前制备N-烷基天门 冬氨酸的主要方法有：1、两倍摩尔量的胺与顺丁烯二酸或酐反应。首先一分子胺与顺丁烯二 酸或酐作用生成N-烷基顺丁烯二酰亚胺，然后第二分子的胺与N-烷基顺丁烯二酰亚胺进行 Michael加成得到N，N’-二烷基天门冬二酰亚胺，经过水解得到N-烷基天门冬氨酸 (US2200220)。该方法存在两个缺点，一是需要多消耗一分子的胺；二是酰亚胺水解比较困 难。2、由胺与顺丁烯二酸二乙酯在CeCl₃和NaI协同催化下进行Michael加成反应(J.Org. Chem.，2001，66(26)：9052-9055)。该方法所得加成物水解可得N-烷基天门冬氨酸。该方 法缺点是CeCl₃和NaI价格较高，不具备工业化生产的要求。3、顺丁烯二酸酐与甲醇作用得到 顺丁烯二酸单甲酯，在吡啶存在下与胺进行Michael加成，所得N-烷基天门冬氨酸单甲酯在氢 氧化钡存在下水解得到N-烷基天门冬氨酸(J.Org.Chem.，1959，24(8)：1096-1098)。 该方法要使用吡啶作溶剂，吡啶的毒性高，气味大，仍不适合工业化生产。4、顺丁烯二酸的 单钠盐或单锂盐在DMSO溶剂中与胺进行Michael进行加成反应，反应温度为125℃，经过48～ 72小时，所得N-烷基天门冬氨酸的单钠盐或单锂盐经过酸化得到N-烷基天门冬氨酸 (Tetrahedron Lett.2005，46：27512755)。上述方法反应时间长、使用DMSO作溶剂，DMSO 沸点高，回收比较困难。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种N-烷基天门冬氨酸碱土金属盐的制备方法，利 用碱土金属离子与顺丁烯二酸根进行螯合作用而使碳碳双键上电子云密度降低的特点，实现 了水溶液中直接用顺丁烯二酸碱土金属盐与胺进行的Michael加成反应。具体反应式如下：

本发明提供的N-烷基天门冬氨酸碱土金属盐的制备方法为：以顺丁烯二酸酐，碱土金属 的氧化物、氢氧化物，碱土金属氢氧化物的水合物或碱土金属碳酸盐和烷基胺为原料，制备 过程包括：

(1)在装有搅拌的反应器中加入顺丁烯二酸酐、水，分批加入碱土金属的氧化物、氢氧化 物，碱土金属氢氧化物的水合物或碱土金属碳酸盐，水浴加热，反应温度为0～60℃；

(2)加完反应物后，保持室温～60℃，搅拌反应1小时，得到顺丁烯二酸碱土金属盐的悬 浊液；

(3)步骤(2)反应产物与烷基胺在反应器中进行Michael加成反应，到油相消失，再反应1 小时，反应温度为70～100℃；.

(4)冷却到室温，抽滤所得固体，在真空干燥箱中100℃真空干燥，得到产物即为N-烷基 天门冬氨酸碱土金属盐。

碱土金属氧化物为氧化钙、氧化镁或氧化钡，碱土金属碳酸盐为碳酸钙、碳酸镁或碳酸 钡，碱土金属氢氧化物为氢氧化钙、氢氧化镁或氢氧化钡，碱土金属氢氧化物的水合物为氢 氧化钙的水合物、氢氧化镁的水合物或氢氧化钡的水合物。

碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物水合物与顺丁烯二酸酐的反应 温度为0～25℃，碱土金属碳酸盐与顺丁烯二酸酐的反应温度为25～60℃。