[go: up one dir, main page]

RU2489420C1 - Способ получения этилендиамин-n-монопропионовой кислоты - Google Patents

Способ получения этилендиамин-n-монопропионовой кислоты Download PDF

Info

Publication number
RU2489420C1
RU2489420C1 RU2012117704/04A RU2012117704A RU2489420C1 RU 2489420 C1 RU2489420 C1 RU 2489420C1 RU 2012117704/04 A RU2012117704/04 A RU 2012117704/04A RU 2012117704 A RU2012117704 A RU 2012117704A RU 2489420 C1 RU2489420 C1 RU 2489420C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ethylenediamine
acid
temperature
acrylic acid
ethylene diamine
Prior art date
Application number
RU2012117704/04A
Other languages
English (en)
Inventor
Нина Владимировна Цирульникова
Ольга Николаевна Подмарева
Татьяна Сергеевна Фетисова
Original Assignee
Министерство Образования И Науки Российской Федерации Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Министерство Образования И Науки Российской Федерации Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ" filed Critical Министерство Образования И Науки Российской Федерации Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ"
Priority to RU2012117704/04A priority Critical patent/RU2489420C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2489420C1 publication Critical patent/RU2489420C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способам получения этилендиаминкарбоновых кислот, а именно этилендиамин-N-монопропионовой кислоты, которая может быть использована в качестве узлового соединения для синтеза полифункциональных лигандов, а также комплексообразующего реагента в аналитической химии, биологии, медицине. Способ получения этилендиамин-N-монопропионовой кислоты заключается во взаимодействии акриловой кислоты с водным раствором медного комплекса этилендиамина, предварительно полученным из этилендиамина и водного раствора сульфата меди(II), причем акриловую кислоту берут в стехиометрическом соотношении к этилендиамину или с 5-10%-ным мольным избытком к этилендиамину от стехиометрического количества и вводят в раствор полученного комплекса при перемешивании и при температуре 40-45°С, после чего реакционную массу нагревают до 60-65°С, выдерживают при этой температуре в течение 6,0-6,5 часов, затем охлаждают и выделяют целевой продукт фильтрацией. Получают этилендиамин-N-монопропионовую кислоту с выходом 41,4-41,7%, т.пл. 230°С (с разложением). 1 з.п. ф-лы, 3 пр., 3 ил.

Description

Изобретение относится к способам получения этилендиаминкарбоновых кислот, а именно этилендиамин-N-монопропионовой кислоты, которая может быть использована в качестве узлового соединения для синтеза полифункциональных лигандов, а также комплексообразующего реагента в аналитической химии, биологии, медицине.
При изучении достигнутого уровня техники выявлено всего одно упоминание об этилендиамин-N-монопропионовой кислоте (ethylenediamine-N-propionic acid), которая предлагается в качестве исходного продукта при получении полиуретановых покрытий и отсутствует упоминание о способе ее получения (US 5177141, С07С 229/16, 01.05.1993).
Известно, что классическое карбоксиалкилирование этилендиамина β-хлорпропионовой кислотой в щелочной среде приводит к получению этилендиамин-N,N,N',N'-тетрапропионовой кислоты (ЭДТП), либо этилендиамин-N,N'-дипропионовой кислоты (ЭДДП). Так, например, известно, что при осуществлении процесса карбоксиалкилирования этилендиамина β-хлорпропионовой кислотой в присутствии гидроксида натрия при регламентируемых температурных режимах (не выше 85°С) и определенных, меняющихся на разных стадиях, значениях рН реакционной массы (на начальной стадии - 9,0-11,0, после стадии подкисления - 1,5-2,0, на стадии нейтрализации - 4,0-4,5) получают этилендиамин-N,N,N',N'-тетра-пропионовую кислоту (RU 23008448, С07С 227/04, 2007). В другом известном изобретении проводят карбоксиалкилирование этилендиамина β-хлорпропионовой кислоты в виде ее кальциевой соли в присутствии оксида кальция, получая в результате реакции этилендиамин-N,N'-дипропионовую кислоту (RU 237828, С07С 227/04, 2007). Процесс карбоксиалкилирования в последнем случае проводят при температуре не выше 85°С и значениях рН реакционной массы 9,0-11,0, после охлаждения реакционной массы и ее подкисления соляной кислотой устанавливают значение рН на уровне 1,0-1,5 и выделяют дигидрохлорид ЭДДП.
Как показывают дополнительно проведенные экспериментальные исследования, подобным взаимодействием этилендиамина с β-хлорпропионовой кислотой в щелочной среде (NaOH, Ca(OH)2) не представляется возможным получить монозамещенное производное этилендиамина. а именно этилендиамин-N-монопропионовую кислоту (ЭДМП).
Известен и другой метод синтеза этилендиаминкарбоновых кислот, а именно метод омыления соответствующих нитрилов (DE 638071, 12q 6/01, 1936). Однако этот метод не описан в качестве способа получения этилендиамин-N-монопропионовой кислоты. Как известно, указанным методом, заключающимся во взаимодействии этилендиамина с акрилонитрилом и последующем гидролизе образовавшегося этилендиаминдипропионитрила, синтезируют, например, дигидрохлорид этилендиамин-N,N'-дипропионовой кислоты (Arthur E. Martell, Stanley Chaberek, «The preparation and properties of some N,N-disubstituted ethylenediaminedipropionic acids». J. Am. Chem. Sos., 1950, vol.72, p.5357-5361).
Предлагаемый способ получения этилендиамин-N-монопропионовой кислоты осуществляют взаимодействием акриловой кислоты с водным раствором медного комплекса этилендиамина, предварительно полученным из этилендиамина и водного раствора сульфата меди(II), и при этом акриловую кислоту берут в стехиометрическом соотношении к этилендиамину или с 5-10%-ым мольным избытком к этилендиамину от стехиометрического количества и вводят при перемешивании в раствор Cu(II) комплекса этилендиамина, имеющий температуру 40-45°С, после чего реакционную массу нагревают до температуры 60-65°С, выдерживают при этой температуре в течение 6,0-6,5 часов, затем охлаждают и выделяют целевой продукт фильтрацией. Целевой продукт промывают дистиллированной водой, затем метанолом и сушат.
Основными признаками предлагаемого способа являются;
- выбор в качестве исходных реагентов этилендиамина, акриловой кислоты и водного раствора сульфата меди(II) и их количественное соотношение,
- использование определенной последовательности введения реагентов, а именно введение акриловой кислоты в Cu(II) комплекс этилендиамина, предварительно полученный взаимодействием этилендиамина и сульфата меди(II) в водной среде,
- конкретные температурные режимы, как на стадии введения акриловой кислоты в Cu(II) комплекс этилендиамина (при температуре 40-45°С), так и при проведении основной реакции (при температуре 60-65°С) и временные режимы (перемешивание реакционной смеси в течение 6,0-6,5 часов при температуре 60-65°С).
Предлагаемый способ проводится по следующей схеме: к водному раствору сульфата меди(II), при комнатной температуре добавляют этилендиамин, реакционный раствор нагревают до температуры 40-45°С, и при перемешивании к образовавшемуся медному комплексу этилендиамина прибавляют акриловую кислоту, после чего реакционный раствор нагревают до температуры 60-65°С и выдерживают при этой температуре и перемешивании в течение 6,0-6,5 часов, затем проводится стадия выделения целевого продукта. Подобная последовательность загрузки компонентов предполагает первоначальное образование Cu(II) комплекса этилендиамина и дальнейшее взаимодействие акриловой кислоты с аминогруппой этилендиамина, координированной с Cu(II).
В предлагаемом способе, как и в известных способах синтеза производных этилендиамина, содержащих пропионовые группы, в качестве одного из исходных реагентов используется производное этилендиамина. Отличие предлагаемого способа состоит в том, что в качестве другого исходного реагента в нем используется акриловая кислота, а в цитированных выше аналогах - способах получения ЭДДП или ЭДТП, используется β-хлорпропионовая кислота (в виде ее натриевой или кальциевой соли).
Выбор именно таких исходных реагентов в комплексе с другими признаками предлагаемого способа позволяет получать именно этилендиамин-N-монопропионовую кислоту (ЭДМП), идентификация которой подтверждается ниже методами масс-спектрометрии, ИК- и 13С-ЯМР спектроскопии и элементным анализом.
Как видно из приведенных ниже примеров, акриловая кислота может использоваться в стехиометрическом соотношении к этилендиамину (когда мольное соотношение акриловой кислоты к этилендиамину составляет 2:1) или с небольшим (5-10%) мольным избытком к этилендиамину от стехиометрического количества. Из приведенных ниже примеров видно, как величина молярного соотношения исходных продуктов влияет на выход получаемого продукта. Максимальный выход достигается при 5-10%-ном мольном избытке акриловой кислоты по отношению к этилендиамину от стехиометрического количества.
Предлагаемый способ осуществляется при определенных температурных и временных режимах, подобранных экспериментально. Причем на первой стадии получают Cu(II) комплекс этилендиамина путем добавления этилендиамина к водному раствору сульфата меди(II), имеющему комнатную температуру, затем к раствору комплекса, имеющему температуру в пределах 40-45°С, прибавляется акриловая кислота, после чего реакционная масса перемешивается при нагревании до 60-65°С и выдерживается после добавления реагентов при этой температуре. Время перемешивания реакционной массы составляет 6,0-6,5 часов. Изменение температурных и временных режимов в сторону уменьшения (за пределы заявляемых величин) значительно снижает выход целевого продукта, увеличение - не приводит к увеличению выхода.
После охлаждения реакционной массы (до комнатной температуры) выпавший белый кристаллический осадок этилендиамин-N-монопропионовой кислоты, выделяют фильтрацией. Для очистки целевой продукт промывают на фильтре холодной дистиллированной водой и метанолом до отсутствия катионов меди (Cu2+), сушат известными методами.
Для идентификации полученного продукта были использованы: метод масс-спектрометрии, ИК- и 13С-ЯМР спектроскопии, данные элементного анализа. Данные методы подтверждают получение предлагаемым способом именно этилендиамин-N-монопропионовой кислоты.
Ниже на рис.1 приводится масс-спектр исследуемого соединения, в котором наблюдается пик, принадлежащий молекулярному иону 132,913, что действительно соответствует молекулярной массе этилендиамин-N-монопропионовой кислоты. Строение этилендиамин-N-монопропионовой кислоты подтверждается также данными ИК-спектра (рис 2), в котором присутствуют полосы поглощения, соответствующие неионизированной карбоксильной группе (1719 см-1) и аминогруппе (3027 см-1). 13С-ЯМР спектр исследуемого соединения приводится на рис.3 и также подтверждают структуру соединения, соответствующую этилендиамин-N-монопропионовой кислоте.
Найдено, %: С 45.13, 45.57; Н 8.98, 9.29; N 20.92, 20.73 C5H12N2O2. Вычислено, %: С 45.44; Н 9.15; N 21.20.
Ниже изобретение иллюстрируется примерами, которые никак не ограничивают возможность осуществления данного способа в пределах заявляемого объема притязаний.
Пример 1.
К раствору 16,0 г (0,1 моль) сульфата меди(II) в 100 см3 воды медленно добавляют 13,4 см3 (0,2 моль) этилендиамина и к полученному раствору комплекса темно-фиолетового цвета, имеющему температуру 40°С, прибавляют при перемешивании 27,4 см3 (0,4 моль) акриловой кислоты, что соответствует стехиометрическому соотношению (2:1) акриловой кислоты к этилендиамину. По окончании загрузки всего количества кислоты реакционную массу перемешивают при 60°С в течение 6,5 часов, после чего ее охлаждают до комнатной температуры. Выпавший белый кристаллический осадок отфильтровывают и промывают на фильтре холодной дистиллированной водой и метанолом, сушат. Получают 9,6 г этилендиамин-N-монопропионовой кислоты с выходом 36,1%. т.пл. 230°С (с разложением).
Пример 2.
К раствору 16,0 г (0,1 моль) сульфата меди(II) в 100 см воды медленно прибавляют 13,4 см3 (0,2 моль) этилендиамина, к полученному раствору комплекса темно-фиолетового цвета, имеющему температуру 45°С, добавляют 28.8 см3 (0,42 моль, что соответствует 5%-ому мольному избытку акриловой кислоты к этилендиамину от стехиометрического количества. По окончании загрузки всего количества кислоты реакционную массу перемешивают при 65°С в течение 6,0 часов, после чего ее охлаждают до комнатной температуры. Выпавший белый кристаллический осадок отфильтровывают и промывают на фильтре холодной дистиллированной водой и метанолом, сушат. Получают 11,0 г этилендиамин-N-монопропионовой кислоты с выходом 41,4%. т.пл. 230°С (с разложением).
Пример 3.
К раствору 16,0 г (0,1 моль) сульфата меди(II) в 100 см3 воды медленно прибавляют 13,4 см3 (0,2 моль) этилендиамина, к полученному раствору комплекса темно-фиолетового цвета, имеющему температуру в пределах 40-45°С, добавляют 30,2 см3 (0,44 моль) акриловой кислоты, что соответствует 10%-ому мольному избытку акриловой кислоты к этилендиамину от стехиометрического количества. По окончании загрузки всего количества кислоты реакционную массу перемешивают при температурном интервале 60-65°С в течение 6,0 часов, после чего ее охлаждают до комнатной температуры. Выпавший белый кристаллический осадок отфильтровывают и промывают на фильтре холодной дистиллированной водой и метанолом, сушат. Получают 11,1 г этилендиамин-N-монопропионовой кислоты с выходом 41,7%. т.пл. 230°С (с разложением).

Claims (2)

1. Способ получения этилендиамин-N-монопропионовой кислоты, осуществляемый взаимодействием акриловой кислоты с водным раствором медного комплекса этилендиамина, предварительно полученным из этилендиамина и водного раствора сульфата меди(II), характеризующийся тем, что акриловую кислоту берут в стехиометрическом соотношении к этилендиамину или с 5-10%-ым мольным избытком к этилендиамину от стехиометрического количества и вводят в раствор полученного комплекса при перемешивании и при температуре 40-45°С, после чего реакционную массу нагревают до 60-65°С, выдерживают при этой температуре в течение 6,0-6,5 ч, затем охлаждают и выделяют целевой продукт фильтрацией.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выделенный целевой продукт промывают холодной дистиллированной водой, метанолом и сушат.
RU2012117704/04A 2012-05-02 2012-05-02 Способ получения этилендиамин-n-монопропионовой кислоты RU2489420C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012117704/04A RU2489420C1 (ru) 2012-05-02 2012-05-02 Способ получения этилендиамин-n-монопропионовой кислоты

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012117704/04A RU2489420C1 (ru) 2012-05-02 2012-05-02 Способ получения этилендиамин-n-монопропионовой кислоты

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2489420C1 true RU2489420C1 (ru) 2013-08-10

Family

ID=49159507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012117704/04A RU2489420C1 (ru) 2012-05-02 2012-05-02 Способ получения этилендиамин-n-монопропионовой кислоты

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2489420C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2786854C1 (ru) * 2022-03-23 2022-12-26 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Способ получения этилендиамин-n-монопропионовой кислоты сернокислой соли
CN117550993A (zh) * 2023-11-01 2024-02-13 深圳泊瑞科技有限公司 一种不对称活性的扩链剂及其制备方法和应用、水性聚氨酯的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5177141A (en) * 1988-10-22 1993-01-05 Bayer Aktiengesellschaft Coating materials containing pur dispersions and solvents and their use for the preparation of water vapor permeable pur coatings
EP1609809A1 (en) * 2004-06-25 2005-12-28 Bayer MaterialScience LLC Polyurethane dispersions with high acid content
RU2307828C1 (ru) * 2006-04-03 2007-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательский институт химических реактивов и особо чмстых химических веществ ФГУП "ИРЕА" Способ получения этилендиамин-n,n`-дипропионовой кислоты дигидрохлорида
RU2308448C1 (ru) * 2006-04-03 2007-10-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательский институт химических реактивов и особо чистых химических веществ" (ФГУП "ИРЕА") Способ получения этилендиамин-n, n, n`, n`-тетрапропионовой кислоты

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5177141A (en) * 1988-10-22 1993-01-05 Bayer Aktiengesellschaft Coating materials containing pur dispersions and solvents and their use for the preparation of water vapor permeable pur coatings
EP1609809A1 (en) * 2004-06-25 2005-12-28 Bayer MaterialScience LLC Polyurethane dispersions with high acid content
RU2307828C1 (ru) * 2006-04-03 2007-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательский институт химических реактивов и особо чмстых химических веществ ФГУП "ИРЕА" Способ получения этилендиамин-n,n`-дипропионовой кислоты дигидрохлорида
RU2308448C1 (ru) * 2006-04-03 2007-10-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательский институт химических реактивов и особо чистых химических веществ" (ФГУП "ИРЕА") Способ получения этилендиамин-n, n, n`, n`-тетрапропионовой кислоты

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE CAS on STN Original Reference. No. 97:4271a, 4274a. KATAYAMA S. et al. Carboxylate and sulfonate polyaddition polymers. International Progress in Urethanes. 3, 15-32, 1981. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2786854C1 (ru) * 2022-03-23 2022-12-26 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Способ получения этилендиамин-n-монопропионовой кислоты сернокислой соли
CN117550993A (zh) * 2023-11-01 2024-02-13 深圳泊瑞科技有限公司 一种不对称活性的扩链剂及其制备方法和应用、水性聚氨酯的制备方法
CN117550993B (zh) * 2023-11-01 2024-12-13 深圳泊瑞科技有限公司 一种不对称活性的扩链剂及其制备方法和应用、水性聚氨酯的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2262760B1 (de) Verfahren zur herstellung von aminodicarbonsäure-n,n-diessigsäuren
CN102933544B (zh) 螯合剂混合物的制备方法
US8754256B2 (en) Process for preparation of L-Arginine α-ketoglutarate 1:1 and 2:1
RU2489420C1 (ru) Способ получения этилендиамин-n-монопропионовой кислоты
JP4430326B2 (ja) イミノジコハク酸アンモニウム金属塩の製法および該イミノジコハク酸アンモニウム金属塩
SK8997A3 (en) Process for the preparation of 5-amino-2,4,6-triiodine-1,3- -benzenedicarboxylic acid
RU2638157C1 (ru) Способ получения комплексных кислых солей двухвалентных металлов дикарбоновых кислот
RU2582680C1 (ru) КОМПЛЕКСОНАТЫ ЭТИЛЕНДИАМИН-β-ПРОПИОНОВЫХ КИСЛОТ С ДВУХВАЛЕНТНЫМИ МЕТАЛЛАМИ: МЕДЬЮ, ЦИНКОМ, НИКЕЛЕМ И КОБАЛЬТОМ, И СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ
RU2611011C1 (ru) Способ получения этилендиамин-n,n,n',n'-тетрапропионовой кислоты
RU2308448C1 (ru) Способ получения этилендиамин-n, n, n`, n`-тетрапропионовой кислоты
RU2391348C1 (ru) Способ получения водного раствора цинкового комплекса динатриевой или дикалиевой соли гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты
RU2248353C2 (ru) Способ получения морфолиний 3-метил- 1,2,4-триазолил-5-тиоацетата
RU2786854C1 (ru) Способ получения этилендиамин-n-монопропионовой кислоты сернокислой соли
RU2661874C1 (ru) Способ получения цинкового комплексоната асимметричной этилендиамин-n,n-ди(3-пропионовой кислоты)
RU2507195C1 (ru) Способ получения асимметричной этилендиамин-n,n-дипропионовой кислоты
RU2307828C1 (ru) Способ получения этилендиамин-n,n`-дипропионовой кислоты дигидрохлорида
RU2256648C1 (ru) Способ получения солей меди (ii) с дикарбоновыми кислотами
JP7405991B2 (ja) ウリジン5’-二リン酸(udp)、その塩またはその水和物の製造方法
US9963423B2 (en) Synthesis of 4-amino-2, 4-dioxobutanoic acid
RU2554095C1 (ru) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛЕНДИАМИН-N,N'-ДИ-α-ПРОПИОНОВОЙ КИСЛОТЫ
AU743601B2 (en) Iron alkali salt of S,S-ethylenediamine-N,N'-disuccinic acid and process for producing the same
RU2706359C1 (ru) Способ получения триглицината кобальта дигидрата
CN110590610A (zh) 一种高品质烷基硫酸钠的制备方法
CN112888702A (zh) 制备n-乙酰基二肽以及n-乙酰基氨基酸的方法
CN100412056C (zh) 3-氨基-4-羟基苯磺酸、3-氨基-4-羟基-5-硝基苯磺酸及其盐的合成方法