[发明专利]制备结晶L-MGDA三碱金属盐的方法在审
申请号: | 201280021434.9 | 申请日: | 2012-04-25 |
公开(公告)号: | CN103517894A | 公开(公告)日: | 2014-01-15 |
发明(设计)人: | A·奥弗特因;M·韦伯;G·布劳恩;A·劳特巴赫 | 申请(专利权)人: | 巴斯夫欧洲公司 |
主分类号: | C07C227/42 | 分类号: | C07C227/42;C07C229/04 |
代理公司: | 北京市中咨律师事务所 11247 | 代理人: | 林柏楠;刘金辉 |
地址: | 德国路*** | 国省代码: | 德国;DE |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 制备 结晶 mgda 碱金属 方法 | ||
描述
用于碱土金属离子和重金属离子的络合剂广泛用于工业领域中,例如用于洗涤剂和清洁剂工业中,或用于金属表面的处理中。通常,它们是在水溶液中合成的。对于某些应用,要求它们是固体形式。
从水溶液制备固体的常规方法尤其是结晶和喷雾干燥工艺。已经知道例如在蒸发结晶或冷却结晶期间产生的结晶固体可以含有结晶水,并且在环境条件下在大多数情况下具有与无定形固体相比较小的吸湿性,或是能储存稳定的。相比之下,由于喷雾干燥工艺,例如在喷雾塔中或在喷雾流化床中,固体是以无定形的形式获得的。以此形式,固体通常是高度吸湿性的,并且在开放储存的情况下在短时间内会损失能倾倒的能力,这显著阻碍了进一步的加工性,例如在压片工艺中等。
甲基甘氨酸二乙酸在下文中简称为MGDA,也称为α-丙氨酸二乙酸(α-ADA),是可生物降解的强络合剂,其可以用于各种技术应用中,例如参见WO-A94/29421。
在外消旋三钠盐混合物的形式中,结晶受到不对称分子形式的严格抑制,这导致相应冗长和不经济的大量结晶过程(蒸发结晶和冷却结晶)。
EP-A0845456描述了一种制备具有改进的结晶度的MGDA-Na3粉末的方法,其中原料尤其是水比例为10-30%的起始物质,优选加入晶体种子。此方法主要获得结晶粉末,但是考虑到在制备期间的粘性和糊状相,需要使用复杂和昂贵的混合器-捏合器装置来确保向结晶改性形式的转化。
因此,本发明的目的是提供一种在技术上简单的制备结晶L-MGDA三碱金属盐的方法。
此技术方案包括一种制备结晶L-MGDA三碱金属盐的方法,其中从L-MGDA三碱金属盐的水溶液结晶,所述水溶液是通过斯特雷克尔(Strecker)合成工艺从L-α-丙氨酸获得的,其中L-α-丙氨酸与甲醛和氢氰酸反应得到L-α-丙氨酸-N,N-二乙腈,并随后将L-α-丙氨酸-N,N-二乙腈进行碱性皂化以得到L-MGDA三碱金属盐,其中在碱性皂化期间的温度不超过150℃。
惊奇地发现L-MGDA三碱金属盐的结晶明显优于相应外消旋体的结晶,其中具有与结晶相关的应用优点。
根据本发明,所用的原料是α-丙氨酸的L-对映异构体,其与甲醛和氢氰酸按照斯特雷克尔合成工艺进行反应得到L-α-丙氨酸-N,N-二乙腈,后者在下文中简称为L-ADAN。L-ADAN然后用碱皂化以得到L-MGDA三碱金属盐。
斯特雷克尔合成工艺可以按照任何公知的方式进行,例如根据WO-A94/29421描述的方法。
与具体的斯特雷克尔合成工序无关,对于本发明而言必要的是:L-ADAN的碱性皂化反应总是在能确保从L-α-丙氨酸获得的L-MGDA三碱金属盐不会外消旋化的条件下进行。为此,确保在碱性皂化期间的温度不超过150℃是足够的。
有利的是,碱性皂化的温度应当不超过130℃。特别有利的是在不超过110℃的温度下进行碱性皂化。
L-ADAN的碱性皂化可以用氢氧化钠溶液进行。相应地获得L-MGDA三钠盐。
通过上述斯特雷克尔合成以及随后的碱性水解,获得优选具有L-MGDA三碱金属盐含量为至少50重量%的L-MGDA三碱金属盐溶液,基于所述溶液的总重量计;或者所述L-MGDA三碱金属盐含量为至少40重量%,基于所述溶液的总重量计。惊奇地发现相应的L-MGDA三碱金属盐可以容易地从这些溶液结晶出来。
为此目的,可以有利地使用蒸发结晶。
蒸发结晶可以有利地连续地进行。
在另一个工艺方案中,蒸发结晶可以不连续地进行。
对于连续和不连续蒸发结晶都优选的工艺参数是在50-130℃范围内的温度,优选在70-120℃范围内的温度,更优选在80-100℃范围内的温度。
连续或不连续的蒸发结晶有利地进行1-24小时的时间,优选5-24小时,更优选5-10小时。
蒸发率是由蒸发时间和在蒸发结晶结束时的晶体含量定义的,对于连续蒸发结晶而言尤其是1-50%,优选10-30%,更优选10-20%;对于不连续蒸发结晶而言尤其是1-60%,优选10-40%,更优选10-20%。
在另一个实施方案中,结晶可以通过冷却结晶进行。
此方法不受用于进行结晶的设备的限制。
本发明还提供可通过上述方法获得的结晶L-MGDA三碱金属盐。
优选的结晶L-MGDA三碱金属盐是L-MGDA三钠盐。
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