Тризодий дикарбоксиметилланинат

Тризодий дикарбоксиметилланинат
Имена
	Другие имена * N , n -bis (карбоксиметил) -дл -аланиновая тризодийная соль N- (1-карбоксиэтил) -иминодиациатическая кислота ; α-аланидиаковая кислота ; α-там ; Mgda-of 3 ; Трилон м ;
Идентификаторы
Номер CAS	164462-16-2 ;
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
Chemspider	9197166 ;
Echa Infocard	100.120.943
ЕС номер	605-362-9 ;
PubChem CID	11021984 ;
НЕКОТОРЫЙ	784K2O81WY ;
Comptox Dashboard ( EPA )	DTXSID2044555 ;
	показывать Дюймы
	показывать Улыбается
Характеристики
Химическая формула	C 7 H 8 N Na 3 O 6
Молярная масса	271.111 g·mol −1
Плотность	* 0,690 г/см 3 как порошок 1,31 г/см 3 как ~ 40% водного раствора при 20 ° C ; 1,464 г/см 3 как 56-58% водный раствор при 20 ° C ;
Опасности
	GHS Маркировка :
Пиктограммы
Сигнальное слово	Предупреждение
Заявления об опасности	H290
МЕРЫ ОФИНАЯ заявления	P234 , P390 , P404
	За исключением случаев, когда отмечены, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). Infobox ссылки

Тризодий N- (1-карбоксилатоэтил) иминодиацетат , метилглицинецинецинеоцинеодиациксуата ( MGDA-NA3 ) или диацетат тризодий α-дл-аланин ( α-ADA ), является тризодий-анион N- (1-карбоксил) иминодиациатическая кислота и анион. комплексный агент . Он образует стабильные комплексы хелата 1: 1 с катионами, имеющими количество заряда не менее +2, например, катион « воды » жесткой формирование ²⁺ или мг ²⁺Полем α-ADA отличается от изомерной β-аланикеокетической кислоты путем лучшей биоразлагаемости и, следовательно, улучшения совместимости окружающей среды. ^{[ 3 ]}

Производство

Патентная литература по промышленному синтезу тризодий N -(1 -карбоксилатоэтил) иминодиаакатат описывает подходы к решению ключевых требований производственного процесса, которые могут быть реализованы в промышленном масштабе, охарактеризованные

Достижение максимально возможного пространственно-временного дохода
Простой контроль реакции при относительно низких давлениях и температурах
Реализация непрерывных вариантов процесса
Достижение самых низких уровней примесей, в частности нитрилотриаковой кислоты , которая подозревается в канцерогенной
Использование недорогого сырья, например, вместо чистого L-аланина сырая смесь синтеза Strecker из метанала , цианида водорода и аммиака
Избегание сложных и снижающихся этапов выделения; Вместо этого, направить дальнейшее использование решений грубых реакций или осадков на следующем этапе процесса.

Очевидный путь синтеза к α-аланицинеокетической кислоте-от рацемического α-DL-аланина, который обеспечивает расическую α-ADA путем двойного цианометилирования с метанальным и цианидом водорода, гидролизом промежуточного диацетонитрила до тризодий соль и последующего подгибания с минеральными кислотами в кислоте в Общая доходность 97,4%. ^{[ 4 ]} Однако в более поздних патентных спецификации только общий выход 77% и содержание NTA 0,1% достигается практически с теми же количествами веществ и в практически идентичных условиях реакции. ^{[ 5 ]}

Эта более поздняя патентная спецификация ^{[ 5 ]} Также указывает путь процесса через аланинонитрил , который получает синтез Strecker из цианида водорода, аммиака и метанала и превращается в метилглицинонитрил -N , N -диацетонитрил с помощью двойного цианометилирования (стадия 1). Затем три нитрильные группы гидролизуют гидроксидом натрия до α-ADA (стадия 2). Общая доходность дается как 72%, содержание NTA - 0,07%.

Один вариант реакции включает в себя иминодиацетонитрил или иминодиациксуальную кислоту (стадию 1 '), которая реагирует в слабо кислой среде (рН 6) с цианидом водорода и этанал с образованием метилглицинонитрила -н, н -диациаковой кислоты, нитрильная группа из которых гидролизируется. с гидроксидом натрия к тризодиуму N -(1 -карбоксилатоэтил) иминодиацетат (шаг 2 '). Иминодиациатическая кислота реагента доступна по низкой стоимости путем дегидрирования диетаноламина . Опять же, общая доходность дается как 72%, содержание NTA как 0,07%.

Дальнейший вариант подходит для непрерывной продукции с этаналом с образующим тринитрилом метилглицинонитрил -н , при которой реагируют аммиак, метанальный и цианид водорода при рН 6 с образованием иминодиакотонитрила, который в сильно кислой среде (рН 1,5) реагирует -диацетонитрил в Очень хороший доход 92%. (Шаг 1).

Щелочный гидролиз (этап 2) приводит к общему выходу 85% тризодий N -(1 -карбоксилатоэтил) иминодиааатат с содержанием NTA 0,08%. Этот вариант процесса, по-видимому, лучше всего выполняет вышеупомянутые критерии.

Недавно был описан маршрут синтеза синтеза побочного продукта для тризодий N- (1-карбоксилатоэтил) иминодиацетат, в котором аланин этоксилируется этиленоксидом в автоклаве с образованием бис-гидроксиэтиламиноланина и затем оксидился до α-ada при 190 ° С с Рейни медь под давлением. ^{[ 6 ]}

Доходность составляет более 90% D.th., содержание NTA ниже 1%. Условия процесса делают этот вариант намного менее привлекательным.

Характеристики

Коммерчески доступный тризодий n- (1-карбоксилатоэтил) иминодиаакотат (84% по весу) представляет собой бесцветное растворимое в воде, водные растворы, водные растворы быстро и полностью разлагаются даже неадируемыми бактериями. Водная токсичность для рыбы, дафнии и водорослей низкая. ^{[ 7 ]} Trisodium n -(1 -карбоксилатоэтил) иминодиацетат описывается как легко биоразлагаемый (OECD 301C) и устранен до> 90 % на станциях очистки сточных вод. ^{[ 8 ]} Trisodium N- (1-карбоксилатоэтил) иминодиацетат еще не обнаружен при сбросе муниципальных и промышленных очистных сооружений. В дополнение к их очень хорошей биоразлагаемости, растворы тризодий N -(1 -карбоксилатоэтил) иминодиацетатные растворы характеризуются высокой химической стабильностью даже при температурах выше 200 ° C (под давлением) в широком диапазоне pH, а также высокой сложности стабильности. по сравнению с другими комплексными агентами типа аминополикарбоксилата. ^{[ 1 ]}^{[ 9 ]}

Следующая таблица показывает комплексную константу log k α-ADA по сравнению с тетразодий иминодизукцинатом и этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТА) по сравнению с ионами поливалентных металлов:

Металлические ионы	Mgda	Идентификаторы ^{[ 10 ]}	Эдта ^{[ 11 ]}
Нет ²⁺	4.9	3.4	7.9
В ⁺		3.9	7.3
Старший ²⁺	5.2	4.1
Что ²⁺	7.0	5.2	10.6
Мг ²⁺	5.8	6.1	8.7
Мнжен ²⁺	8.4	7.7	13.8
Фей ²⁺	8.1	8.2	14.3
Диск ²⁺	10.6	8.4	16.5
Герметичный ³⁺		9.6
Сопутствующий ²⁺	11.1	10.5	16.3
Zn ²⁺	10.9	10.8	16.5
Пб ²⁺	12.1	11.0	18.0
В ²⁺	12.0	12.2	18.6
С ²⁺	13.9	13.1	18.8
Ал ³⁺		14.1	16.1
Hg ²⁺		14.9	21.8
Фей ³⁺	16.5	15.2	25.1

Комплексные константы формирования биоразлагаемых хелаторов α-ADA и ID находятся в диапазоне, подходящем для промышленного использования, но ясно ниже концентрации предыдущей стандартной ЭДТА.

В твердых препаратах тризодий N- (1-карбоксилатоэтил) иминодиацетат стабилен в отношении окисляющих агентов, таких как перкарбонаты и перкарбонаты, но не против окислительных кислот или гипохлорита натрия .

Использовать

Как и другие комплексные агенты в классе аминополицинойной кислоты, тризодий N- (1-карбоксилатоэтил) иминодиаакат (α-ADA) из-за его способности образовывать стабильные хелатные комплексы с поливалентны ²⁺ и мг ²⁺, а также ионы перехода и тяжелых металлов, такие как Fe ³⁺, Мн ²⁺, С ²⁺и т. д.) Использование в смягчении воды, в моющих средствах и чистящих средствах, в гальванинге, косметике, бумаге и текстильной продукции. Из-за его стабильности при высоких температурах и значениях pH α-ADA должна быть особенно подходящей в качестве замены фосфатов, запрещенных в ЕС в 2017 году, таких как триполифосфат натрия (STPP) ^{[ 12 ]} В вкладках для посудомоечных машин.

Basf Se является наиболее важным производителем α-ADA под торговой маркой Trilon M, имеет масштабные растения в Людвигшафен и Лиме, штат Огайо, и в настоящее время расширяет свои существующие способности с другим крупномасштабным заводом на месте Эвоника в Теодоре, Алабама Полем ^{[ 13 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Basf SE, Техническая информация : Trilon M Types Archived 2019-07-13 на The Wayback Machine
^ Национальная схема уведомления и оценки промышленных химических веществ (NICNAS): полный публичный отчет «Диакетическая кислота метилаглицина, соль тризодий» , Файл №: Std/1092, август 2004 г.
^ Агентство по охране окружающей среды , список более безопасных химических ингредиентов DFE, хелатирующие агенты , аланин, N, N-BIS (карбоксиметил)-, соль натрия (1: 3) .
^ WO 9429421 , J. Schneider et al., «Использование производных глицина-N, N-диакетической кислоты в качестве биоразлагаемых комплексных агентов для ионов щелочных земных металлов и ионов тяжелых металлов, а также методы их подготовки», выпустили 1994-12-22, назначен BASF AG
^ Jump up to: ^а ^{беременный} US 5849950 , T. Greindl et al., «Приготовление производных глицина-N, N-диакетической кислоты», выпущено 1998-12-15, назначенное BASF AG
^ EP 2547648 , R. Baumann et al., «Процедура производства побочных продуктов аминокарбоксилат», выпущенная 2013-01-23, назначенная Basf SE
^ BASF, Лист данных безопасности: Trilon M Powder MSDS
^ Hessisches Государственный офис по окружающей среде и геологии, 6.12 Сложный педагог . 2003, с. 12/6.
^ Колодиньская, Дорота; Хубика, Халина; Hubicki, Zbigniew (2009). «Исследования применения монодисперсных анионных обменов в сорбции комплексов тяжелых металлов с идентификаторами». Опреснение . 239 (1–3): 216–228. Bibcode : 2009desal.239..216k . doi : 10.1016/j.desal.2008.02.024 . Полем
^ Lanxess AG, Общая информация о продукте : Baypure
^ Basf SE, Техническая информация : Trilon B типы (декабрь 2013 г.)
^ Sepawa, обзор 2013, тезисы: моющие и чистящие агенты по очистке и гигиене , Юрген Килхольц: неправофосфатное очиститель для машинного посудомоечной машины 2014-07-14 на машине Wayback
^ Basf se: больше нет чайных пятен и меловых отложений ^{[ Постоянная мертвая ссылка ]}

[BASF_Trilon_M-1] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Basf SE, Техническая информация : Trilon M Types Archived 2019-07-13 на The Wayback Machine

[NICNAS_MGDA-2] Национальная схема уведомления и оценки промышленных химических веществ (NICNAS): полный публичный отчет «Диакетическая кислота метилаглицина, соль тризодий» , Файл №: Std/1092, август 2004 г.

[3] Агентство по охране окружающей среды , список более безопасных химических ингредиентов DFE, хелатирующие агенты , аланин, N, N-BIS (карбоксиметил)-, соль натрия (1: 3) .

[4] WO 9429421 , J. Schneider et al., «Использование производных глицина-N, N-диакетической кислоты в качестве биоразлагаемых комплексных агентов для ионов щелочных земных металлов и ионов тяжелых металлов, а также методы их подготовки», выпустили 1994-12-22, назначен BASF AG

[BASF-US-Patent-5] Jump up to: ^а ^{беременный} US 5849950 , T. Greindl et al., «Приготовление производных глицина-N, N-диакетической кислоты», выпущено 1998-12-15, назначенное BASF AG

[6] EP 2547648 , R. Baumann et al., «Процедура производства побочных продуктов аминокарбоксилат», выпущенная 2013-01-23, назначенная Basf SE

[Trilon_M_MSDS-7] BASF, Лист данных безопасности: Trilon M Powder MSDS

[8] Hessisches Государственный офис по окружающей среде и геологии, 6.12 Сложный педагог . 2003, с. 12/6.

[9] Колодиньская, Дорота; Хубика, Халина; Hubicki, Zbigniew (2009). «Исследования применения монодисперсных анионных обменов в сорбции комплексов тяжелых металлов с идентификаторами». Опреснение . 239 (1–3): 216–228. Bibcode : 2009desal.239..216k . doi : 10.1016/j.desal.2008.02.024 . Полем

[10] Lanxess AG, Общая информация о продукте : Baypure

[11] Basf SE, Техническая информация : Trilon B типы (декабрь 2013 г.)

[12] Sepawa, обзор 2013, тезисы: моющие и чистящие агенты по очистке и гигиене , Юрген Килхольц: неправофосфатное очиститель для машинного посудомоечной машины 2014-07-14 на машине Wayback

[13] Basf se: больше нет чайных пятен и меловых отложений ^{[ Постоянная мертвая ссылка ]}

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]