[發明專利]一種甲基甘氨酸二乙酸堿金屬鹽的制備方法

有效

• 申請號: 201710314348.1
• 申請日: 2017-05-06
• 公開（公告）號: CN107118114B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 潘明;顧麗雅;孟慶浩;魏征;何敬一
• 申請（專利權）人: 濰坊源潔環保科技有限公司
• 主分類號: C07C227/02
• 分類號: C07C227/02;C07C229/16
• 代理公司: 濰坊鳶都專利事務所 37215
• 代理人: 周帥

本發明涉及一種甲基甘氨酸二乙酸堿金屬鹽的制備方法。具體步驟為：以L?丙氨酸和氯乙酸為原料，氯乙酸先與氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿金屬對應強堿在溶劑中回流生成羥基乙酸堿金屬鹽，L?丙氨酸中和生成對應堿金屬鹽，羥基乙酸堿金屬鹽在二氧化鈦、氧化鋁、氧化硅等催化劑存在下在一定溫度和壓力下與L?丙氨酸脫水生成甲基甘氨酸二乙酸（MGDA）對應的堿金屬鹽。本方法中氯乙酸生成羥基乙酸堿金屬鹽收率大于98%，甲基甘氨酸二乙酸堿金屬鹽的總收率最高可達95%。本發明原料中沒有氨氣及氫氰酸類物質，生成安全性高，沒有劇毒類物質，同時產品中沒有NTA，收率高、生產成本低，環境影響小。

技術領域

本發明涉及一種常用配合劑，甲基甘氨酸二乙酸堿金屬鹽特別是甲基甘氨酸二乙酸堿三鈉鹽的制備方法。

背景技術

配合劑包括螯合劑，由于擁有良好的配位金屬離子的性能，廣泛用于礦物浮選、電鍍工藝、清洗劑生產、醫藥化工和染色行業。甲基甘氨酸二乙酸（MGDA）是一種性能優良的配合劑。與其他傳統配合劑（如多羧酸鹽、氨基多磷酸鹽、氨基多羧基鹽）相比，甲基甘氨酸二乙酸（MGDA）及其堿金屬鹽具有配位性能好，安全無毒且易于生物降解的優點，其用途和合成方法在多個專利CN101171226A 和CN100580072C、CN1977036B、CN101029208A、CN106147734A、CN106148030A、CN105754753A。甲基甘氨酸二乙酸三鈉鹽（MGDA?3Na）在生產上應用較多。

現有合成工藝中，甲基甘氨酸二乙酸三鈉鹽的常用合成方法可分為兩大類：一是由丙氨腈或丙氨酸與氰化物和甲醛進行Strecker 反應，再經水解獲得產物；其中，丙氨腈或丙氨酸可由氫氰酸、氨水和乙醛反應制得。二是由亞氨基二乙腈或亞氨基二乙酸與氰化物和乙醛進行Strecker 反應，再經水解獲得產物；其中，亞氨基二乙腈或亞氨基二乙酸可由氫氰酸、氨水和甲醛制得。這兩大類反應既可在堿性介質中進行，也可在酸性介質中進行。

這兩種合成路線中，對原料純度要求均較高，并且均以氰化物為主要原料，氰化物毒性很高，對環境影響也非常大。合成過程需另配置高純度的反應原料精制設備，生產成本高，能量消耗大，且精制過程會產生廢水，環境污染重。

發明內容

本發明的目的在于提供一種甲基甘氨酸二乙酸堿金屬鹽特別是甲基甘氨酸二乙酸堿金屬鹽（MGDA?3M）的制備方法，該制備方法更加經濟、節能環保。

本發明所提供的甲基甘氨酸二乙酸堿金屬鹽的制備方法包括以下步驟：

（1）讓氯乙酸和堿在有機溶劑中進行反應，反應完畢濾出氯化物后得濾液，然后做如下處理：將濾液作為低濃度的反應產物的有機溶劑溶液待用；或者蒸餾濾液除去部分有機溶劑，制得高濃度的反應產物的有機溶劑溶液；或者向濾液中加水，蒸除有機溶劑后制得反應產物的水溶液；或者向高濃度的反應產物的有機溶劑溶液加入水，蒸除有機溶劑后制得反應產物的水溶液；

（2）讓L-丙氨酸和堿在水中進行反應，制得L-丙氨酸鹽的水溶液；

（3）將低濃度的反應產物的有機溶劑溶液或高濃度的反應產物的有機溶劑溶液與L-丙氨酸鹽的水溶液混合形成混合體系，蒸除混合體系中的有機溶劑后加入催化劑，使混合體系進行反應，反應完成后濾出催化劑，蒸餾除水后所得的固體產物即為甲基甘氨酸二乙酸堿金屬鹽；

或者將反應產物的水溶液與L-丙氨酸鹽的水溶液混合形成混合體系，向混合體系中加入催化劑使混合體系進行反應，反應完成后濾出催化劑，蒸餾除水后所得的固體產物即為甲基甘氨酸二乙酸堿金屬鹽。

所述堿為堿金屬對應堿。

所述堿選自氫氧化鈉或氫氧化鉀。

所述有機溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、叔丁醇或叔戊醇。

所述堿與氯乙酸的摩爾比為2.0-2.5:1；堿與L-丙氨酸的摩爾比為1-1.5:1。