亚氨基二乙酸二钠的制备和应用

2022/5/13 11:37:05

背景及概述[1]

亚氨基二乙酸二钠盐是合成亚氨基二乙酸的重要原料,而亚氨基二乙酸是一种重要的化工中间体,主要应用于有机合成和制药工业,作为合成双甘膦的一种重要中间体,在农药产业的应用中占有相当大的比重。

制备[1][3]

报道一、

制备浓度30.5%液碱,浓度38.8%亚氨基二乙腈料浆,将液碱与亚氨基二乙腈料浆按0.93:1的体积比连续进料至反应器中,在45-60℃条件下反应50-60min。反应后的物料经过一级蒸发器进行脱氨浓缩,一级蒸发器温度控制在120-140℃,一级分离器压力0.1-0.25MPa。经一级蒸发器脱氨浓缩后的物料转入二级蒸发器再次进行脱氨浓缩,二级蒸发器温度控制在85-105℃,二级分离器压力-0.2-0MPa,脱氨浓缩得到40.0~44.0%亚氨基二乙酸二钠盐。

报道二、

一种亚氨基二乙酸二钠的高效合成方法,包括以下步骤:

(1)将氧化石墨和去离子水混合搅拌均匀,500W功率下超声10min,得到氧化石墨烯分散液;其中,氧化石墨、去离子水的用量比为1.5g:1L;

(2)以去离子水为溶剂,配制浓度为0.1-0.4moL/L的铜盐溶液,浓度为0.1-0.4moL/L的锆盐溶液,浓度为0.05moL/L的柠檬酸钠溶液;浓度为0.5-2moL/L的氢氧化钠溶液;

(3)将铜盐溶液和锆盐溶液混合,并加入柠檬酸钠溶液,搅拌混合20min,加入氧化石墨烯分散液,1000W功率下超声处理30min,得到混合液A;其中,铜盐溶液、柠檬酸钠溶液的质量比为3:1;

(4)将上述制得的混合液A、氢氧化钠溶液同时加入到反应器中,50℃下搅拌混合,得到混合液B;将混合液B转移至高压釜中,150℃下反应5h,反应结束后冷却至室温,并将反应产物过滤,得到的沉淀用去离子水洗涤3-5次,干燥,制得混合粉末,最后将混合粉末置于管式电炉内,以氢气为反应气体,240℃下处理8h,制得负载型催化剂;其中,负载型催化剂以重量份计,由10-65份的铜、30-85份的氧化锆、1-7份的石墨烯组成;

(5)将聚乙烯吡咯烷酮溶于正丁醇中,然后依次加入柠檬酸钠溶液、浓氨水,搅拌制得乳液;然后将乳液升温至60℃,滴加正硅酸乙酯,滴加完毕后搅拌10min,然后在静置状态下反应30min,过滤,得到的固体采用去离子水洗涤,真空干燥,制得半中空二氧化硅;

(6)以环氧乙烷和氨为原料,以半开口的中空二氧化硅为催化剂,原料与催化剂接触反应,反应后的生成物分离氨后精馏,收集二乙醇胺产物;其中,环氧乙烷与半中空二氧化硅的质量比为6:1;制得的三乙醇胺的纯度为93.65%以上;

(7)以二乙醇胺、氢氧化钠为原料,在上述制得的负载型催化剂的作用下,105℃、0.5MPa下反应,制得亚氨基二乙酸二钠;其中,二乙醇胺、负载型催化剂的质量比为10:1。二乙醇胺的转化率为100%,亚氨基二乙酸二钠的收率为99.3%。

应用[2]

亚氨基二乙酸是农药草甘膦的重要中间体,草甘膦不但连续多年成为世界产销量的除草剂,而且每年产销量仍以18%~20%的速度在增长。草甘膦旺销强劲的势头,使得亚氨基二乙酸成为国内为数不多的紧俏化工中间体之一。

一种亚氨基二乙酸二钠制备亚氨基二乙酸的方法如下:

称取200g亚氨基二乙酸二钠固体,加入150ml自来水,35~40℃下搅拌溶解后,以100r/min搅拌速度和10ml/min的流速向滤液中缓慢滴加约70ml质量浓度为35~37%的盐酸,调节pH=1.98,亚氨基二乙酸结晶析出,静置10min,过滤得到IDA,100~105℃烘干、称重得到合格的产品。滤液pH=2.3,向滤液中加入50ml质量浓度为35~37%的盐酸,调节pH=1.35,真空浓缩至盐大量析出,抽滤,将所得盐烘干称重并检测其含量,滤液循环溶解第二批亚氨基二乙酸二钠固体,并依此反复循环15次。实验IDA总收率97.6%,含量98.7%,除盐率99.2%。

参考文献

[1][中国发明]CN201811581236.3一种连续生产亚氨基二乙酸二钠盐的方法

[2][中国发明,中国发明授权]CN200810107414.9一种亚氨基二乙酸二钠制备亚氨基二乙酸的方法

[3][中国发明]CN201710887783.3一种亚氨基二乙酸二钠的高效合成方法

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