DE1493764A1 - Verfahren zur Herstellung von Aethylenglykol-bis-(beta-aminoaethylaether)-N,N'-tetra-essigsaeure - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung von Aethylenglykol-bis-(ßaminoäthyläther)-N,N^f-tetra-essigsäure

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neue*?, einfache«? · Verfahren zur Her «st ellung der Aethylenglykol- bis- (ß- amino- äthyläther)-N,N^r-tetraessigsäure, die ein bekannte«?, starkes komplexbildendes Mittel ist. Bisher hat aber diese Tetraessig.säure nicht die wirtschaftliche Bedeutung erlangt, die ihren Möglichkeiten als komplexbildendem Mittel entspricht, was auf das Fehlen eines wirtschaftlichen Herstellungsverfahrens zurückzuführen ist.

Die Aethylenglykol-bis-( ß-amino-äthyläther)-N,N'¹ -1etraessigsäure wurde bisher auf einem Syntheseweg hergestellt, der durch folgende Gleichungen wiedergegeben werden kann;

H₀COCH₉CH₉-CM ²( 2.2

H₂COCH₂CH₂-CN

+ 2 H₂O

H₂SO_4-

ο CH₀-CONH₀ ic 2

H₂COCH₂CH₂-CONH₂

co ο co

H₂COCH₂CH₂-CONH₂ H₂COCH₂CH₂-CONH₂

+ 2 Cl₂ + 8 NaOH

H₂COCH₂CH₂-NH₂ + 4 ClCH₂COONa

H₂COCH₂CH₂-NH₂

4 NaOH -κ 4 HCl

H₂COCH₂CH₂-NH₂
H₂COCH₂CH₂-NH₂

Dieses mehrstufige Verfahren ist jedoch unbefriedigend, da es relativ geringe Ausbeuten von ungefähr 50^ ergibt, teuer, zeitraubend und kompliziert ist und gefährliche und schädliche Substanzen benötigt.

Im Gegensatz zu den Unzulänglichkeiten der vorbekannten* Methoden wurde nun ein einfaches und im wesentlichen einstufiges Verfahren zur Herstellung der erwähnten Tetraessigsäure

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gefunden, das sich zur wirtschaftlichen Gros«? produkt ion eignet, das keine gefährlichen und schädlichen Substanzen benötigt und das mit hoher Ausbeute Produkte grosser Reinheit ergibt.

Gegenstand vorliegender Anmeldung ist deshalb ein Verfahren zur Herstellung von AethylenglykOl-bis-iß-amino-äthylätherJ-NjN¹-tetraessigsäure, dadurch gekennzeichnet, dass man 1 Mol 1,2-Di-(2~ chlor äthoxy)*«äthan mit wenigstens 2,2 Mole Dinatriumiminodiazetät umsetzt und das entstandene Tetranatriumsalz der Aethylenglykol-bis-Cß-aminoäthylätherJ-NjN'-tetraessigsäure andauert.

Vorteilhaft wird die Umsetzung von l,2-Di~(2-chloräthoxy)-aethan mit Dinatriumiminodiazetat in einem Reaktionsmedium ausgeführt, wie ZoBo Glyzerinlösung oder in wässeriger Dispersion unter Benutzung von Oelsäure oder anderen Emulgatoren, und in Gegenwart einer äquivalenten Menge von geeigneten Alkalien, wie natriumcarbonat oder Natriumhydroxyd, innerhalb von ungefähr drei

bis fünf Stunden bei 100°_o Anschliessend wird das entstandene . Tetranatriumsalz mit anorganischen Säuren wie Chlorwasserstoffsäore oder Schwefelsäure behandelt und gewUnschtenfalls die freie Säure gereinigt, Dieses Verfahren entspricht folgendem Reaktionsschema:

H₂COCH₂GH₂Cl
H₂COCH₂CH₂Cl

+ 2 HN(CH₂COONa)₂ · H₂O

H₀COCHwCH₀N(CH₀COONa)₀ . H₀COCh₀CH₀N(CH₀COOH)₀ H₂COCH₂CH₂N(CH₂COONa)₂ ^: '. ^ Ά

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Die vorstehend beschriebenen Reaktionsbedingungen stellen die bevorzugte AusfUhrungsform des erfindungsgemässen Verfahren«! dar. Ες ist jedoch durchaus möglich, Temperaturen von 50 bis 200° und besonder«; von 90° bis 160° anzuwenden. Bei Temperaturen unter und Über 100° ergeben sich entsprechend längere oder kürzere Reaktionszeiten., Der Ueberschus«? an Dinatriumiminoazetat beträgt 2,2 Mol bis ungefähr 3 oder mehr Mol« Die oben angegebenen Variationen der erfindungsgemäsejen Reaktion dlirfen jedoch nicht als kritische Grenzen angesehen werden.

Während sich vorbekannte Methoden ganz allgemein ztir Herstellung von Öxyalkylendiamintetraessigsäuren eignen, ist überraschenderweise die vorliegende Synthese spezifisch für die Herstellung von Aethylenglykol-bis»fß-aminoäthylather)-N,N^l"tetraesslgsäure. ß,ß^t~Diaminodiäthyläther-N,N'"tetra«essIgsäure lässt sich auf diesem Weg z.B. nicht herstellen«

Weiter wurde gefunden, dass in dem oben beschriebenen Verfahren Ameisensäure als Lösungsmittel bei der gegebenenfalls vorzunehmenden Reinigung des Rohproduktes speziell geeignet istv

Das er findung sg emä s<; e Verfahren wird durch das folgende Beispiel illustriert:

Beispiel

A Herstellung der Aethylenglykol-bis=· (ß-aminoäthylather)-

NjN'-tetraessigsäure (Rohprodukt) .

Ein mit einem Rührer, einer Temperaturmessvorrichtung und einem Kühler zum Erhitzen unter Rückfluss oder zur Destillation in eine Vorlage versehenes Reaktlonsgefäss, das mit rostfreiem ^? 909851/1680

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Stahl ausgekleidet ist, wurde mit 250 Teilen 100#igem technischen Glyzerin beschickt* Nachdem der Inhalt auf 65 gebracht worden war, wurden 135,5 Teile 90$iges Dinatriumiminodiazetatmonohydrat schnell zugegeben. Die Suspension wurde 15 Minuten kräftig gemischt, dann mit 54 Teilen 98$igem Natriumcarbonat und mit 46,5 Teilen lOO^igem 1, 2-Di-(2-chloräthoxy)-äthan vernetzt. Während der Zugabe wurde da«; Gemisch auf 65 gehalten= Bei gleicher Temperatur erfolgte dann die ZufUgung von 20 Teilen Methanol.

^!-fP An=: c hl ie ««send wurde die dicke Suspension auf 100° erhitzt und 5 Stunden bei dieser Temperatur gehalten» Nach ZufUgung von 200 Teilen Wasser und Abkühlung auf 65 bis 70° erfolgte langsam die Zugabe von 48,5 Teilen 32$lger Salzsäure bis zur Erreichung des pH-Werten 7,5 bis 8,5_O Dann wurde mit 10 Teilen Aktivkohle vernetzt, 15 Minuten bei 55 bis 65° gerührt und hierauf in einem mit einem Rückflusskühler versehenen glasausgekleideten Stahlkessel filtriert»

Sehr langsam wurden dann in dieses Gefäss 120 Teile 32/?-

J^ iger Salzsäure zugegeben» Die Temperatur wurde unter 55° gehalten und das Reaktionsgemisch auf den End-pH-Wert 2,0 bis 2,3 gebracht. Innerhalb eines Zeitraumes von 1 bis 2 Stunden wurde das Reaktionsgemisch langsam auf 20 bis 25° abgekühlt und 5 Stunden dabei behalten.und durch Zugabe von 5O#igem Natriumhydroxyd oder 32/iiger Salzsäure während dieser Kristallisationszeit innerhalb des angegebenen pH-Bereiches gehalten^ Der veisse Niederschlag wurde dann abfiltriert und mit Wasser , * chlorfrei gewaschen.

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BAD

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Der nässe' Kristallkuchen bewä^· nach dem Zentrifugieren ein Gewicht-von 95 "Teilen und nach dem Trocknen von 77 Teilen bei einer R einheit von 90$* - ' ' ^: ■

B Reinigung der Äefehyle.nglykQlf-J3is«($^e'aminQäthyläfcher)

Ein Glasgefass wurde mit IOC,Teilen Wasser, 30 Teilen 90 ,Seiger Ameisensäure und ansChliessend üiit 95 Teilen dfs^T nassen Hohpr.oduk^§s der gepäs=? vorfitehendem Verfahren er* haltenen Aethylenglykol-bis^Cß-ami^QäthylätherJ^NjN'-betras· essigsaure beschickt, Dann wuriäe 4iß, ^uipen^ion eine halbe Stunde lang, unter Riickflu^s erhitzt|,an,5?chlie«?send langsam · innerhalb von 1,. bisr*.? §ttin{ien auf 20 ,bla 25° abgekuhlt_} 2 bis J StuncJen bei, diener Temperatur geri4hrt und hierauf Xq einem Keramikfilter abfiltr^ert_? Der:Krlstall^uGhen wurde . trockengesaugt und iit.,W^s^e?¹ pev?aschen_? bis er frei von . Ameisensäure viar, Dfr Kr4«sfe^llki4Ghe|i. belass ein Gewicht; - , von 85 Teilen_;un4_;\siUi?de im γ^μμιρ b§i 8&P getrpcknptj. bis . der Wassergehalt wtRigfP ,|lg | ^

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BAD ORIGINAL

Claims (1)

1. U93764

   Patentansprüche

   L Verfahren zur Herstellung von Aethylenglykol-'-bist,ß-aminoäthyläther)-N>N' -tetraessigsäure, dadurch gekennzeichnet, dass man 1 Mol 1,2-Di-(2-chloräthoxy)-äthan mit wenigstens 2,2 Mole Dinatriuniiminodiazetat umsetzt und das entstandene Tetranatriurasalz der Aethylenglykol-bls-(ß-aminoäthyläther) -Γί, ff¹ -tetraessigsäure ansäuert und gewünschtenfalls die Säure mit Ameisensäure unter Rückfluss reinigt.

   2= Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung des l,2-Di-(2-chloräthoxy)-äthans mit Dinatriumiminodiazetat in Glyzerinlösung oder in einer wässerigen Dispersion unter Benutzung eines Emulgators und in Tiegehwärt einer alkalischen Verbindung bei Temperaturen von 5C° bis 200° ausgeführt wird.-

   3 = Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2₅ dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung des l_?2-Di-(2-chioräthoxy)-äthans mit Dinatriümi iminodiazetat in Olyzerinlösung und in gegenwart ¥on fiatriuincarbonat während drei big fünf Stunden bei 100^q ausgeführt

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