[發明專利]一種乙二胺四乙酸二酐的連續化合成方法

在審

• 申請號: 201910582114.4
• 申請日: 2019-06-30
• 公開（公告）號: CN110283117A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 武強;王源升
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: C07D211/86
• 分類號: C07D211/86;C07D265/32
• 代理公司: 貴陽春秋知識產權代理事務所(普通合伙) 52109
• 代理人: 李劍

本發明公開了一種乙二胺四乙酸二酐的連續化合成方法，將乙二胺四乙酸、乙酸酐、催化劑在A反應器中緩慢混合，攪拌回流，反應一定時間后，將以上合成液轉移至B反應器后過濾、洗滌、烘干得到乙二胺四乙酸二酐，將B反應器過濾后的母液轉移至A反應器中，再次投入乙二胺四乙酸、乙酸酐、催化劑進行連續化投料，轉移反應母液等如此循環投料合成得到乙二胺四乙酸二酐。本發明反應條件溫和，反應過程安全可控，所用的有機溶劑石油醚與乙酸乙酯，沸點低，毒副作用小且市場易購，便于回收循環利用。

技術領域

本發明涉及一種乙二胺四乙酸二酐的連續化工業合成方法，屬于有機化學合成自動化技術領域。

背景技術

乙二胺四乙酸(EDTA)是個含有羧基和氨基的螯合劑，它具有廣泛的配位能力，幾乎能與所有過渡重金屬離子生成穩定的水溶性螯合物。由于特殊的結構特點，現已廣泛地應用在化學分析和工業生產中。

EDTA是一種多氨基多羧基的常用多齒型金屬螯合配體，與金屬離子配合生成具有多個五元環的螯合物，且所形成的螫合物的穩定常數都很大。由于其有6個配位原子，能滿足大多數金屬離子的配位數，在一般情況下，這些螯合物的配合比都是1：l。

隨著我國經濟建設的迅速發展，EDTA在各個領域的用途日益擴大，其應用前景十分廣闊。近年來研究報道EDTA衍生物不僅具有強螯合性，還可用作類表面活性劑、防腐劑、抗氧劑等。而EDTA具有4個羧基，直接進行反應難以得到單取代或雙取代衍生物，而利用乙二胺四乙酸二酐與醇類、胺類等物質反應可獲得高產率的單取代或雙取代EDTA衍生物。

目前，報道的有關乙二胺四乙酸二酐的合成方法是，EDTA與乙酸酐，在吡啶的作用下進行反應，反應結束后再用乙酸酐洗滌脫色，然后再用乙醚淋洗除去有機溶劑，烘干后得到乙二胺四乙酸二酐，該方法采用傳統間歇式有機合成方法，反應周期長且收率偏低。該反應時間較長，并且工業化效率偏低，導致生產成本偏高。

發明內容

本發明的目的是針對現有間歇式單批次合成反應技術的弱點，而提供的一種乙二胺四乙酸二酐的連續化合成方法，反應條件溫和可控，反應效率和成本優勢明顯，生產安全性高，易于連續工業化合成反應及生產控制，產物收率提高20%以上。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種乙二胺四乙酸二酐的連續化反應合成方法，包括以下步驟：

（1）向反應容器A中加入溶劑DMSO,再向反應容器A中加入定量的EDTA，然后緩慢加入一定量乙酸酐形成無水混合反應體系；

（2）向步驟（1）得到的混合體系中，緩慢加入催化劑，然后加熱回流進行反應；

（3）反應2h后，轉移反應器A中物料至反應器B中，待反應體系冷卻至室溫后過濾，濾餅依次用乙酸酐及有機溶劑進行洗滌；

（4）將步驟（3）中所得母液全部轉移至反應器A中，向反應器A中繼續投加原料EDTA、乙酸酐和催化劑連續反應，再次轉移母液投料反應以得到目標產物；

（5）通過本發明的方法，優先制備乙二胺四乙酸二酐，其反應方程式為：

上述合成方法中，步驟（1）所述的反應器A中加入DMSO的量為EDTA加入量的0.5-2倍，所述的乙酸酐的加入量為EDTA量的0.5-3倍，優選的，乙酸酐的量為EDTA加入量的2.2倍。

上述合成方法中，步驟（2）所述的催化劑為吡啶、三乙胺或醋酸鉀，優選的，所述的催化劑為醋酸鉀。

上述合成方法中，步驟（2）中，所述的催化劑加入的量和EDTA的摩爾比是0.5:1.5，優選的，催化劑的量為和EDTA摩爾比是1:1。