×
25.08.2017
217.015.9a3e

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АМИНО-2-ГИДРОКСИ-3-ХЛОРПРОПАН-N,N-ДИУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу получения амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты, которая может найти применение для получения полифункциональных хелантов. Способ заключается во взаимодействии эпихлоргидрина с дизамещенным производным аммиака, содержащим вторичную аминогруппу, с последующим выделением целевого продукта. Способ характеризуется тем, что в качестве дизамещенного производного аммиака используют диметиловый эфир иминодиуксусной кислоты, а реакция взаимодействия эпихлоргидрина с диметиловым эфиром иминодиуксусной кислоты осуществляется при использовании 10%-ного избытка эпихлоргидрина от его стехиометрического количества и проводится в водно-диоксановом растворе при перемешивании и комнатной температуре с последующим выдерживанием реакционной массы при комнатной температуре, фильтрацией, промывкой этилацетатом отфильтрованной амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты и ее сушкой. Способ позволяет получить чистый продукт в виде кристаллического вещества, не содержащего неорганических примесей. 1 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к химии комплексонов и непосредственно касается способа получения амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты, относящейся к группе амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-дикарбоновых кислот, применяемых в качестве исходных реагентов для получения полифункциональных хелантов.

Как известно, реакционноспособными комплексонами, широко используемыми в качестве узловых соединений для синтеза полифункциональных хелантов, являются комплексоны, содержащие первичные и вторичные аминогруппы [Н.М. Дятлова, В.Я. Темкина, И.Д. Колпакова. Комплексоны. М.: Химия. 1970. С. 192-229; А.Е. Martell, I. Murase, K.B. James. Inorg. Synth. 1998. Vol. 32. P. 120-122]. Для этих же целей применяются комплексоны, содержащие в своей структуре взамен реакционноспособных аминогрупп атом хлора и гидроксигруппу, благодаря наличию которых подобные комплексоны могут служить синтонами для введения в структуры органических соединений [K. Moriyasu, Н. Miruta, J. Nishikawa. Bunseki Kagaku. 1990. Vol. 39. No. 9. P. 475-480; T.-C. Zin, F.-H. Zin, J.-C. Zin. J. Biomaterials Sci., Polimer Edition. 2013. Vol. 24. No. 9. P. 1152-1163]. К числу комплексонов-синтонов, содержащих первичные и вторичные аминогруппы и известных для использования в синтезе полифункциональных хелантов, могут быть отнесены следующие соединения: иминодиуксусная, 1,3-диамино-2-гидроксипропан-N,N'-диуксусная, этилендиамин-N,N'-ди-β-пропионовая и другие аналогичные кислоты. К этой же группе реакционноспособных соединений относится и известная амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусная кислота структурной формулы:

Данную кислоту, которую, согласно публикации 1990 года [K. Moriyasu, Н. Miruta, J. Nishikawa. Bimseki Kagaku. 1990. Vol. 39. No. 9. P. 475-480] получают взаимодействием эпихлоргидрина с иминодиуксусной кислотой, осуществляемым в водно-щелочной среде при нагревании. Выделение целевого продукта (амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты) из полученной реакционной массы осуществляется после подкисления ее соляной кислотой до pH 1.5-2.0, последующего упаривания кислого реакционного раствора и кристаллизации при охлаждении. Дополнительный экспериментальные исследования по воспроизведению описанного способа получения амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты) показывают, что при таком выделении происходит загрязнение целевого продукта хлоридом натрия, образующимся при подкислении щелочного раствора соляной кислотой. В самой публикации не приведены результаты физико-химических исследований, подтверждающих природу и качество получаемого продукта, а также не приводится выход целевого продукта.

В другой более поздней работе [Т.-С. Zin, F.-H. Zin, J.-C. Zin. J. Biomaterials Sci., Polimer Edition. 2013. Vol. 24. No. 9. P. 1152-1163] получаемую аналогичным методом амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусную кислоту из реакционной массы не выделяют, а используют ее непосредственно для следующих химических превращений, предварительно очистив реакционную массу фильтрацией от непрореагировавшей иминодиуксусной кислоты.

Способ получения амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты, выбранный в качестве ближайшего аналога предлагаемого способа, описан в чешском патенте [CS 225505, B01J 45/00, С07С 101/30]. Амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусную кислоту в данном способе получают реакцией взаимодействия иминодиуксусной кислоты с эпихлоргидрином, взятыми в молярном соотношении 0,6:1,35, осуществляемой в водно-щелочном растворе при нагревании при температуре 30-100°C в течение 60 минут с последующим подкислением соляной кислотой до pH 1.5-2. Затем полученную смесь упаривают на 2/3 от первоначального объема и после охлаждения до 0°C конечный продукт отделяют фильтрацией. Выход амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты в зависимости от температуры реакции колеблется в интервале 36.2-52.7%, т.пл. 151-157°C, содержание хлора 15,66-15,95 мас. %. Однако нестабильная температура плавления получаемой кислоты (в примерах ее значение колеблется в интервалах: 155-157°C, 151-154°C, 154-156°C) свидетельствует о низкой степени чистоты получаемого продукта. Делать же заключение о чистоте получаемого продукта по приводимой величине массовой доли хлора нельзя, поскольку хлор содержится не только в целевом веществе, но и в хлориде натрия, являющемся сопродуктом реакции. Специальная очистка от хлора в рассматриваемом аналоге не проводится.

К недостаткам данного способа также можно отнести:

использование в процессе нецелевых агрессивных жидкостей (щелочи и соляной кислоты), что приводит к расходу подобных веществ и ухудшает экологические показатели процесса;

повышенные энергетические затраты из-за проведения процесса при повышенной температуре (30-100°C), а также из-за использования в процессе энергоемкой стадии упаривания реакционной массы, проводимой с целью выделения целевого продукта и одновременного концентрирования сопродуктов и примесей.

Для получения чистой амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты с использованием экономичного, мало энергоемкого и удовлетворяющего экологическим требованиям технологического процесса предлагается способ получения амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты, осуществляемый реакцией взаимодействия эпихлоргидрина с диметиловым эфиром иминодиуксусной кислоты при использовании 10%-ного избытка эпихлоргидрина от его стехиометрического количества, проводимой в водно-диоксановом растворе при перемешивании и при комнатной температуре с последующим выдерживанием реакционной массы при комнатной температуре, фильтрацией и промывкой этилацетатом отфильтрованной амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты и ее сушкой.

Предлагаемый способ осуществляется по следующей схеме:

Исходными продуктами в предлагаемом способе являются эпихлоргидрин и диметиловый эфир иминодиуксусной кислоты, в то время как в способе-прототипе исходными продуктами являются эпихлоргидрин и иминодиуксусная кислота. Оба соединения, как иминодиуксусная кислота, так и ее диметиловый эфир, можно по их структурным формулам рассматривать как дизамещенные производные аммиака, содержащие вторичную аминогруппу.

Такая замена иминодиуксусной кислоты на ее диметиловый эфир позволяет исключить применение в процессе агрессивных жидкостей (щелочи и соляной кислоты), что упрощает процесс и повышает его экологические показатели.

На эффективность процесса также влияют выбранные количественные соотношения исходных продуктов и среда, в которой протекает реакция. В предлагаемом способе реакция осуществляется в водно-диоксановом растворе при мольном соотношении эпихлоргидрина и диметилового эфира иминодиуксунсой кислоты, равном 1,1:1. что соответствует 10%-ному избытку эпихлоргидрина от стехиометрического количества. В способе-прототипе реакция взаимодействия эпихлоргидрина с иминодиуксусной кислотой осуществляется при 125%-ном избытке эпихлоргидрина (соотношение кислоты и эпихлоргидрина составляет 0,6:1,35).

Экспериментальные исследования показали, что существенное влияние на взаимодействие исходных реагентов оказывает и температурный режим его проведения. Процесс синтеза в предлагаемом изобретении технологически прост, не требует больших энергозатрат, поскольку осуществляется при комнатной температуре (20-25°C) в отличие от известного способа, в котором синтез проводят при 30-100°C.

Дополнительные экспериментальные исследования показали, что повышение температуры реакционной массы выше комнатной (выше 25°C) снижает выход целевого продукта и способствует протеканию побочных процессов, таких как гидролиз галоидной группы, элиминирование хлористого водорода. В свою очередь, побочные реакции приводят к образованию химически активного оксиранового цикла, который затем подвергается атаке субстратом, находящимся в реакционном растворе и содержащим реакционноспособный вторичный атом азота.

Таким образом, предлагаемый способ технологически прост, экономически приемлем, имеет улучшенные экологические показатели по сравнению с прототипом, поскольку не предусматривает использование щелочи и соляной кислоты, а также обеспечивает получение чистого продукта в виде кристаллического вещества, не содержащего неорганических примесей.

Ниже изобретение иллюстрируется примером

Пример - Способ получения амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты

В 2-горлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром и капельной воронкой, при 20°C загружают смесь 10 мл воды, 10 мл диоксана и 11.00 г (68.0 ммоль) диметилового эфира иминодиуксусной кислоты, а затем при 20-25°C при перемешивании прибавляют по каплям в течение 15 минут 6.92 г (74.8 ммоль) эпихлоргидрина. Реакционную массу перемешивают в течение 9 часов, затем выдерживают сутки при комнатной температуре. Образовавшийся осадок 1-амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты отфильтровывают, дважды промывают этилацетатом и сушат в вакууме. Получают 7.41 г (53%) белого кристаллического продукта. Т.пл.=152-153°C. Спектр ЯМР 1Н (DMSO-d6) δН 2.67 м.д., дд, 2J=13.6 Гц, 3J=6.4 Гц, (1Н, CH2Cl); 2.75 м.д., дд, 2J=13.6 Гц, 3J=5.4 Гц (1Н, CH2Cl); 3.52 м.д., дд, 2J=10.9 Гц, 3J=5.5 Гц, (1H, NCH2CH); 3.69 м.д., дд, 2J=10.9 Гц, 3J=4.2 Гц, (1Н, NCH2CH); 3.75 м.д., дддд, 3J=6.4 Гц, 3J=5.5 Гц, 3J=5.4 Гц, 3J=4.2 Гц, (1Н, СН). Спектр ЯМР 13С{1H} (DMSO-d6) δС 48.23 м.д. (CH2Cl); 55.76 м.д. (CH2C=O); 57.88 м.д. (СН2СН); 69.00 м.д. (СН); 172.90 м.д. (C=O)

Образование амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты подтверждено методами спектроскопии ЯМР 1Н и 13C. В спектрах ЯМР 13С полученной амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты наблюдаются пики, характерные для атомов углерода амино-3-хлор-2-пропанола, а также уксусных групп. Спектры ЯМР 1Н также подтверждают строение полученных соединений: в спектре амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты наблюдаются характерные дублеты будлетов диастереотопных CH2N и CH2Cl протонов. Метановый протон регистрируется как мультиплет в области 3.60-3.90 м.д.

Способ получения амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты реакцией взаимодействия эпихлоргидрина с дизамещенным производным аммиака, содержащим вторичную аминогруппу, с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве дизамещенного производного аммиака используют диметиловый эфир иминодиуксусной кислоты, а реакция взаимодействия эпихлоргидрина с диметиловым эфиром иминодиуксусной кислоты осуществляется при использовании 10%-ного избытка эпихлоргидрина от его стехиометрического количества и проводится в водно-диоксановом растворе при перемешивании и при комнатной температуре с последующим выдерживанием реакционной массы при комнатной температуре, фильтрацией, промывкой этилацетатом отфильтрованной амино-2-гидрокси-3-хлорпропан-N,N-диуксусной кислоты и ее сушкой.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 40 items.
27.05.2013
№216.012.4446

Способ получения 1,5-бис(2-гидроксифенокси)-3-оксапентана моногидрата

Изобретение относится к способу получения 1,5-бис(2-гидроксифенокси)-3-оксапентана моногидрата, являющегося промежуточным продуктом при синтезе краун-эфиров, которые обладают комплексообразующими и сольватирующими свойствами и широко применяются в различных областях химии, техники, биологии и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483055
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.08.2013
№216.012.5cf7

Способ получения этилендиамин-n-монопропионовой кислоты

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,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489420
Дата охранного документа: 10.08.2013
27.08.2013
№216.012.63f8

Способ очистки нитрата калия

Изобретение относится к способам очистки нитрата калия до получения высокочистого продукта, который может быть применен в современных областях науки и техники (волоконная оптика, оптическое стекловарение, монокристаллы и др.). Очистку водного раствора нитрата калия осуществляют обработкой при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491229
Дата охранного документа: 27.08.2013
20.02.2014
№216.012.a208

Способ получения асимметричной этилендиамин-n,n-дипропионовой кислоты

Изобретение относится к способу получения асимметричной этилендиамин-N,N-дипропионовой кислоты формулы которая может найти применение в качестве комплексообразующего агента в химии, биологии и медицине. Способ осуществляют через образование промежуточного цинкового комплекса асимметричной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507195
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.04.2014
№216.012.b1f3

Цинковый комплекс ассиметричной этилендиамин-n, n-дипропионовой кислоты дихлорид и способ его получения

Изобретение относится к цинковому комплексу асимметричной этилендиамин-N,N-дипропионовой кислоты дихлорида формулы Также предложен способ его получения. Комплекс может быть применен для решения проблем, связанных с необходимостью введения Zn в хелатной форме взамен его минеральных солей, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511271
Дата охранного документа: 10.04.2014
27.09.2014
№216.012.f995

Способ количественного определения органических примесей в бензокраун-эфирах

Изобретение относится к области аналитической химии и непосредственно касается хроматографического метода определения содержания органических примесей в макроциклических полиэфирах, а именно в бензокраун-эфирах, которые применяются в аналитической химии, биохимии, медицине, фармации. В качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529730
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.10.2014
№216.013.0317

Способ получения чистого карбоната кальция

Изобретение может быть использовано при получении продуктов для оптического стекловарения. Способ получения чистого карбоната кальция включает карбонизацию газообразным диоксидом углерода водной суспензии гидроксида кальция. Диоксид углерода используют с 25-30% мольным избытком по отношению к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532189
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.02.2015
№216.013.22ae

Способ получения бензоаза-12-крауна-4

Изобретение относится к способу получения бензоаза-12-крауна-4, осуществляемого конденсацией о-аминофенола с дихлоридом триэтиленгликоля с последующим выделением целевого продукта, отличающемуся тем, что исходный о-аминофенол в среде изопропилового спирта обрабатывают гидроокисью натрия и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540331
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.04.2015
№216.013.42b3

Способ получения иминодиуксусной кислоты

Изобретение относится к способу получения иминодиуксусной кислоты, которая может найти применение в качестве комплексонного фрагмента при создании на ее основе полифункциональных лигандов, являющихся металлоиндикаторами. Согласно предлагаемому способу осуществляют взаимодействие водного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548573
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.06.2015
№216.013.581a

Способ получения этилендиамин-n,n'-ди-α-пропионовой кислоты

Изобретение относится к способу получения этилендиамин-N,N'-ди-α-пропионовой кислоты формулы HOOC(HC)HCHNCHCHNHCH(CH)COOH. Согласно предлагаемому способу в качестве исходных продуктов используют этилендиамин и α-хлорпропионовую кислоту. Последнюю в виде водного раствора предварительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554095
Дата охранного документа: 27.06.2015
Showing 1-10 of 39 items.
27.05.2013
№216.012.4446

Способ получения 1,5-бис(2-гидроксифенокси)-3-оксапентана моногидрата

Изобретение относится к способу получения 1,5-бис(2-гидроксифенокси)-3-оксапентана моногидрата, являющегося промежуточным продуктом при синтезе краун-эфиров, которые обладают комплексообразующими и сольватирующими свойствами и широко применяются в различных областях химии, техники, биологии и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483055
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.08.2013
№216.012.5cf7

Способ получения этилендиамин-n-монопропионовой кислоты

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,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489420
Дата охранного документа: 10.08.2013
27.08.2013
№216.012.63f8

Способ очистки нитрата калия

Изобретение относится к способам очистки нитрата калия до получения высокочистого продукта, который может быть применен в современных областях науки и техники (волоконная оптика, оптическое стекловарение, монокристаллы и др.). Очистку водного раствора нитрата калия осуществляют обработкой при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491229
Дата охранного документа: 27.08.2013
20.02.2014
№216.012.a208

Способ получения асимметричной этилендиамин-n,n-дипропионовой кислоты

Изобретение относится к способу получения асимметричной этилендиамин-N,N-дипропионовой кислоты формулы которая может найти применение в качестве комплексообразующего агента в химии, биологии и медицине. Способ осуществляют через образование промежуточного цинкового комплекса асимметричной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507195
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.04.2014
№216.012.b1f3

Цинковый комплекс ассиметричной этилендиамин-n, n-дипропионовой кислоты дихлорид и способ его получения

Изобретение относится к цинковому комплексу асимметричной этилендиамин-N,N-дипропионовой кислоты дихлорида формулы Также предложен способ его получения. Комплекс может быть применен для решения проблем, связанных с необходимостью введения Zn в хелатной форме взамен его минеральных солей, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511271
Дата охранного документа: 10.04.2014
27.09.2014
№216.012.f995

Способ количественного определения органических примесей в бензокраун-эфирах

Изобретение относится к области аналитической химии и непосредственно касается хроматографического метода определения содержания органических примесей в макроциклических полиэфирах, а именно в бензокраун-эфирах, которые применяются в аналитической химии, биохимии, медицине, фармации. В качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529730
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.10.2014
№216.013.0317

Способ получения чистого карбоната кальция

Изобретение может быть использовано при получении продуктов для оптического стекловарения. Способ получения чистого карбоната кальция включает карбонизацию газообразным диоксидом углерода водной суспензии гидроксида кальция. Диоксид углерода используют с 25-30% мольным избытком по отношению к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532189
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.02.2015
№216.013.22ae

Способ получения бензоаза-12-крауна-4

Изобретение относится к способу получения бензоаза-12-крауна-4, осуществляемого конденсацией о-аминофенола с дихлоридом триэтиленгликоля с последующим выделением целевого продукта, отличающемуся тем, что исходный о-аминофенол в среде изопропилового спирта обрабатывают гидроокисью натрия и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540331
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.04.2015
№216.013.42b3

Способ получения иминодиуксусной кислоты

Изобретение относится к способу получения иминодиуксусной кислоты, которая может найти применение в качестве комплексонного фрагмента при создании на ее основе полифункциональных лигандов, являющихся металлоиндикаторами. Согласно предлагаемому способу осуществляют взаимодействие водного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548573
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.06.2015
№216.013.581a

Способ получения этилендиамин-n,n'-ди-α-пропионовой кислоты

Изобретение относится к способу получения этилендиамин-N,N'-ди-α-пропионовой кислоты формулы HOOC(HC)HCHNCHCHNHCH(CH)COOH. Согласно предлагаемому способу в качестве исходных продуктов используют этилендиамин и α-хлорпропионовую кислоту. Последнюю в виде водного раствора предварительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554095
Дата охранного документа: 27.06.2015
+ добавить свой РИД