專利名稱：合成n-(膦?；谆?亞氨基二乙酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合成N-(膦?；谆?亞氨基二乙酸的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的技術(shù)中N-(膦?；谆?亞氨二乙酸(雙甘膦簡稱PMIDA)的生產(chǎn)工藝，主要方法是用亞氨基二乙酸二鈉鹽(IDA-2Na)作為起始原料其獲取方法有二種一是用亞氨基二乙腈堿解脫氨二是用二乙醇胺堿脫氫獲得，其生產(chǎn)中都使用相當(dāng)量的酸并有大量氯化鈉伴生ZL200410014898. 4雖能解決許多生產(chǎn)工藝中的難點，但還存在資源利用率低等不足?，F(xiàn)有PMIDA生產(chǎn)工藝過程反應(yīng)步驟內(nèi)容
步驟I、亞氨基二乙酸二鈉鹽NH(CH2COONa)2 (簡稱IDA_2Na)制取過程，其方法主要二
種
(1)亞氨基二乙腈(簡稱IDAN)堿解法主反應(yīng)式
NH(CH2CN)2 + 2Na0H + 2H20 — NH(CH2COONa)2 + 2NH3
(2)二乙醇胺(簡稱DEA)催化脫氫法主反應(yīng)式
NH(CH2CH2OH)2 + 2Na0H + 2H20 NH (CH2C00Na) 2 + 4H2步驟2、利用IDA-2Na制取亞氨基二乙酸(簡稱IDA)反應(yīng)式
NH(CH2COONa)2 + 2HC1 NH(CH2COOH)2 + 2NaCl 制固體 IDA 并將含鹽母液進(jìn)一步回收IDA或其濃縮液并副產(chǎn)NaCl
步驟3、用制取的IDA與亞磷酸、甲醛在酸性條件下反應(yīng)制得N-(膦?；谆?亞氨基二乙酸(簡稱PMIDA)反應(yīng)式
NH(CH2COOH)2 + H3PO3 + CH2O — (HO) 2P0CH2N (CH2COOH) 2 + H2O現(xiàn)有生產(chǎn)方法工藝系統(tǒng)的缺陷
1、生產(chǎn)過程中消耗大量的堿(一般用32%液體NaOH)；
2、生產(chǎn)過程中使用并消耗大量大的酸(一般用30%鹽酸)；
3、副產(chǎn)大量低價值的NaCl并會造成與IDA或PMIDA不同程度的相互夾帶造成產(chǎn)品質(zhì)量低或是其流失，二是脫鹽蒸發(fā)脫鹽困難以及生產(chǎn)形成的高鹽廢水量大并且生化處理費(fèi)用聞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種方法簡便、易操作、清潔的合成N-(膦酰基甲基)亞氨基二乙酸的方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種合成N-(膦酰基甲基)亞氨基二乙酸的方法，其特征是包括下列步驟
(1)亞氨基二乙酸二鈉鹽與亞磷酸反應(yīng)形成混合鹽水溶液，
反應(yīng)式IDA-2Na + H3PO3IDA-Na + NaH2PO3 ；
(2)將得到的混合鹽水溶液進(jìn)入雙極膜系統(tǒng)，酸區(qū)回收含有IDA的亞磷酸液作為PMIDA生產(chǎn)源，
反應(yīng)式IDA-Na + NaH2PO3 + 2H20 — IDA H3PO3 + 2Na0H ；
(3)將步驟(2)得到的PMIDA生產(chǎn)源在酸洗條件下與甲醛反應(yīng)，制得產(chǎn)品N-(膦?；?br> 基)亞氨基二乙酸，
反應(yīng)式IDA + H3 PO3 + CH2O PMIDA + H2O ;所述的酸性條件的酸為鹽酸或硫酸。步驟(3)的反應(yīng)溫度為105_140°C，反應(yīng)壓力〈O. 3MPa，反應(yīng)物料摩爾配比為IDA :H3PO3 : CH2OiHCl = 1:1. 05-1. 2:1. 1-1. 3:0. 3-1. 5。將步驟(3)中合成PMIDA反應(yīng)后液固經(jīng)固液分離獲得PMIDA產(chǎn)品，母液或洗滌液直接回到本反應(yīng)系統(tǒng)下次反應(yīng)中，回收其中的產(chǎn)品及未完全反應(yīng)的原料；也可以在反應(yīng)結(jié)束后或反應(yīng)過程中蒸出酸和甲醛水溶液回用于下次反應(yīng)。步驟(I)中反應(yīng)物摩爾比IDA_2Na: H3PO3 = 1:1-1. 2，反應(yīng)溫度20_95°C。步驟(2)中堿區(qū)回收NaOH回用于制取IDA-2Na反應(yīng)過程。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，方法簡便、易操作，是典型的清潔生產(chǎn)工藝。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
具體實施例方式一種合成N-(膦?；谆?亞氨基二乙酸的方法，包括下列步驟
(I)亞氨基二乙酸二鈉鹽與亞磷酸反應(yīng)形成混合鹽水溶液，
反應(yīng)式IDA-2Na + H3PO3IDA-Na + NaH2PO3 ;反應(yīng)物摩爾比 IDA_2Na: H3PO3 =1:1-1. 2，反應(yīng)溫度 20-95 0C o其中亞氨基二乙酸二鈉鹽NH(CH2C00Na)2 (簡稱IDA_2Na)制取過程，其方法可以采用下列二種常規(guī)方法之一
(1)亞氨基二乙腈(簡稱IDAN)堿解法主反應(yīng)式
NH(CH2CN)2 + 2Na0H + 2H20 — NH (CH2C00Na) 2 + 2NH3
(2)二乙醇胺(簡稱DEA)催化脫氫法主反應(yīng)式
NH(CH2CH2OH)2 + 2Na0H + 2H20 — NH(CH2COONa)2+ 4H2
反應(yīng)制得的IDA-2Na經(jīng)過配制成(如需要用加棄離子水的方法根據(jù)制得的原IDA-2Na濃度)3-15%IDA水溶液(以IDA計)后經(jīng)過濾，脫色除機(jī)械雜質(zhì)與堿金屬沉淀物后使用。上述制得的混合鹽水溶液(以IDA計3-15%)再經(jīng)過精濾、超濾進(jìn)一步除雜處理后進(jìn)入下步使用；
(2)將得到的混合鹽水溶液進(jìn)入雙極膜系統(tǒng)，堿區(qū)回收的3-15%NaOH回用于制取IDA-2Na反應(yīng)過程(優(yōu)選通過蒸發(fā)濃縮至10-30%后再用于反應(yīng))，酸區(qū)回收含有IDA的亞磷酸液作為PMIDA生產(chǎn)源，更可以經(jīng)濃縮至以IDA計30-50%IDA高濃度液體(保持一定溫度45-100°C形成可輸送料液)作為PMIDA生產(chǎn)源；
反應(yīng)式IDA-Na + NaH2PO3 + 2H20 — IDA H3PO3 + 2Na0H ；
(3)將步驟(2)得到的PMIDA生產(chǎn)源在酸性條件下與甲醛反應(yīng)，制得產(chǎn)品N-(膦?；?br> 基)亞氨基二乙酸，
反應(yīng)式IDA + H3PO3 + CH2O PMIDA + H2O ;所述的酸性條件的酸為鹽酸或硫酸。步驟(3)的反應(yīng)溫度為105_140°C，反應(yīng)壓力〈O. 3MPa，反應(yīng)物料摩爾配比為IDA :H3PO3 : CH2OiHCl = 1:1. 05-1. 2:1. 1-1. 3:0. 3-1. 5。將步驟(3)中合成PMIDA反應(yīng)后液 固經(jīng)固液分離獲得PMIDA產(chǎn)品，母液或洗滌液直接回到本反應(yīng)系統(tǒng)下次反應(yīng)中，回收其中的產(chǎn)品及未完全反應(yīng)的原料；也可以在反應(yīng)結(jié)束后或反應(yīng)過程中蒸出酸和甲醛水溶液回用于下次反應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種合成N-(膦?；谆?亞氨基二乙酸的方法，其特征是包括下列步驟(O亞氨基二乙酸二鈉鹽與亞磷酸反應(yīng)形成混合鹽水溶液，反應(yīng)式IDA-2Na + H3PO3IDA-Na + NaH2PO3 ；(2)將得到的混合鹽水溶液進(jìn)入雙極膜系統(tǒng)，酸區(qū)得到IDA的亞磷酸溶液作為PMIDA生產(chǎn)源，反應(yīng)式IDA-Na + NaH2PO3 + 2H20 — IDA · H3PO3 + 2Na0H ；(3)將步驟(2)得到的PMIDA生產(chǎn)源在酸性條件下與甲醛反應(yīng)，制得產(chǎn)品N-(膦?；谆?亞氨基二乙酸，反應(yīng)式IDA + H3PO3 + CH2O PMIDA + H2O ;所述的酸性條件的酸為鹽酸或硫酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的合成N-(膦?；谆?亞氨基二乙酸的方法，其特征是步驟(3)的反應(yīng)溫度為105-140°C，反應(yīng)壓力〈O. 3MPa，反應(yīng)物料摩爾配比為IDA = H3PO3:CH20:HCl=1:1. 05-1. 2:1. 1-1. 3:0. 3-1. 50
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的合成N-(膦?；谆?亞氨基二乙酸的方法，其特征是將步驟(3)中合成PMIDA反應(yīng)后液固經(jīng)固液分離獲得PMIDA產(chǎn)品，母液或洗滌液直接回到本反應(yīng)系統(tǒng)下次反應(yīng)中，回收其中的產(chǎn)品及過量的原料；也可以在反應(yīng)結(jié)束后或反應(yīng)過程中蒸出酸和甲醛水溶液回用于下次反應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的合成N-(膦酰基甲基)亞氨基二乙酸的方法，其特征是步驟(I)中反應(yīng)物摩爾比IDA-2Na: H3PO3 = 1:1-1. 2，反應(yīng)溫度20_95°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的合成N-(膦酰基甲基)亞氨基二乙酸的方法，其特征是步驟(2)中堿區(qū)回收NaOH回用于制取IDA-2Na反應(yīng)過程。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種合成N-(膦酰基甲基)亞氨基二乙酸的方法，包括亞氨基二乙酸二鈉鹽與亞磷酸反應(yīng)形成混合鹽水溶液，將得到的混合鹽水溶液進(jìn)入雙極膜系統(tǒng)，酸區(qū)產(chǎn)生含有IDA的亞磷酸液作為PMIDA生產(chǎn)源，將得到的PMIDA生產(chǎn)源在酸性條件下與甲醛反應(yīng)，制得產(chǎn)品N-(膦?；谆?亞氨基二乙酸。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，方法簡便、易操作，是典型的清潔生產(chǎn)工藝。
文檔編號C07F9/38GK102633835SQ20121009535
公開日2012年8月15日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者劉衛(wèi)偉, 江連 申請人:江蘇好收成韋恩農(nóng)化股份有限公司