[发明专利]一种亚氨基二琥珀酸及其盐的制备方法

说明书

本发明涉及有机化合物的制备技术领域，尤其是一种金属螯合剂的制备技术领域，具体公开了一种亚氨基二琥珀酸及其盐的制备方法：将含丁烯二酸根的碱性原料液A和含天冬氨酸根的碱性原料液B混合反应，使反应液为临界饱和状态并保持沸腾，反应结束制得亚氨基二琥珀酸盐。向产物中继续加入无机酸得到亚氨基二琥珀酸沉淀，过滤，重结晶，制得亚氨基二琥珀酸白色晶体。本发明方法具有反应时间短、反应收率高、能耗低和成本低的优点，制得产物纯度高、性能好，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及有机化合物的制备技术领域，尤其是一种金属螯合剂的制备技术领域。

背景技术

亚氨基二琥珀酸及其盐（化学简称：IDS或IDHA）是一种新型的绿色螯合剂，具有很强的螯合金属离子的能力，相比于传统的多羧酸类螯合剂（如EDTA），还具有优良的可降解性，对环境友好，能够解决重金属离子与传统螯合剂结合后难以降解对环境的污染问题，可广泛用于石油化工、纺织工业、重金属萃取等多个领域。

IDS的合成制备法主要以顺丁烯二酸酐和氨水在碱性条件下密闭高压反应制得，其缺点在于：产物亚氨基二琥珀酸盐收率小于80%，反应过程有氨气残留，且需要高温高压运行，安全隐患高，对设备和管理要求高，投资大，能耗高。

有文献报道亚氨基二琥珀酸盐螯合剂的另一种制备方法，采用原料为马来酸酐/盐或其衍生物与天冬氨酸/盐或其衍生物在碱金属氢氧化物存在下进行反应制备，实现了在常压下的反应，对亚氨基二琥珀酸盐的工业化制备提供了一种较简易的方法，但仍存在如下缺点：工艺反应时间较长为6h~30h，收率较低为70%~85%，且由于有15~30%之间的原料未反应或发生副反应，在碱性条件下易成盐析出，而由于亚氨基二琥珀酸盐与反应原料或副产物分离成本较高，因此一般都是以最终反应所生成混合物的形式提供给用户，原料残留率越高或副产物越多势必会降低其在实际应用中的效果，如螯合效果减弱、未反应原料或副产物析出等。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种亚氨基二琥珀酸及其盐的制备方法，具有反应时间短、反应收率高、能耗低和投资小的优点，制得产物纯度高、性能好，适合工业化生产。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种亚氨基二琥珀酸盐的制备方法，将含丁烯二酸根的碱性原料液A和含天冬氨酸根的碱性原料液B混合反应，控制反应温度不低于105℃，使反应液保持临界饱和状态并保持沸腾，反应结束制得亚氨基二琥珀酸盐。

保持反应液为临界饱和状态并保持沸腾的方法，可以选择对反应液蒸馏水，使溶液沸腾，待溶液中固体析出时，再补加水，使其处于临界饱和状态。

进一步地，反应液反应温度为120℃～150℃，反应时间3～8h。

进一步地，所述A由丁烯二酸/酐与a在水中充分反应制得，所述B由天冬氨酸与b在水中充分反应制得，所述a和b均为碱金属的氢氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐中的一种或多种；所述A中丁烯二酸/酐与B中天冬氨酸的用量摩尔比为1: 1～1.05。

进一步地，所述丁烯二酸/酐为顺丁烯二酸或顺丁烯二酸酐，所述天冬氨酸为L-天冬氨酸、D-天冬氨酸或 D,L-天冬氨酸。

优选的，所述A中a为钾或钠的氢氧化物或碳酸氢盐，其与加入丁烯二酸/酐和水的摩尔比为1.8～2.2: 1:5～7.5，或所述A中a为钾或钠的碳酸盐，其与加入丁烯二酸/酐和水的摩尔比为0.9～1.1: 1:5～7.5；所述B中b为钾或钠的氢氧化物或碳酸氢盐，其与加入天冬氨酸和水的摩尔比为1.8～2.2: 1:5～7.5，或所述B中b为钾或钠的碳酸盐，其与加入天冬氨酸和水的摩尔比为0.9～1.1: 1:5～7.5。

进一步地，反应液在密炼机、捏合机或反应釜中进行反应。

本发明制得亚氨基二琥珀酸盐采用不同的处理方法能够获得不同的产品形式，满足多种需求，且制备成本更低。