由氨基酸制備氨基多羧酸鹽的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種由氨基酸制備氨基多羧酸鹽的方法,該方法包括在第一工藝步驟中使氨基酸與氧化乙烯反應(yīng)而形成包含相應(yīng)二烷醇胺的中間產(chǎn)物混合物和然后在第二工藝步驟中用堿使中間產(chǎn)物混合物催化反應(yīng)而形成相應(yīng)的氨基多羧酸鹽,其中該方法的特征在于在第一工藝步驟中與氧化乙烯反應(yīng)前使氨基酸以用每酸根0.70-0.99當(dāng)量堿部分中和,或在第一工藝步驟中使用已經(jīng)用每酸根0.70-0.99當(dāng)量堿部分中和的氨基酸。
【專利說明】由氨基酸制備氨基多羧酸鹽的方法
[0001]本發(fā)明涉及一種由氨基酸出發(fā)以兩個工藝步驟制備氨基多羧酸鹽的方法,其中在第一工藝步驟中使氨基酸與氧化乙烯反應(yīng)而得到包含相應(yīng)二烷醇胺的中間體混合物。然后用堿使該中間體混合物催化轉(zhuǎn)化為相應(yīng)氨基多羧酸鹽。
[0002]迄今為止,僅對少量化合物描述了氨基酸在水性介質(zhì)中的乙氧基化,例如丙氨酸、苯基丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸,在這種情況下,特定衍生物的酸官能團(tuán)已經(jīng)完全脫質(zhì)子化,通常用氫氧化鈉溶液完全脫質(zhì)子化,且因此轉(zhuǎn)化為相應(yīng)羧酸鈉(參見Arch.Pharm.(Weinheim) 1992 年,325,709,Bull.Soc.Chim.Francel960,435 和 EPl, 086,944)。
[0003]用堿金屬氫氧化物使氨基醇氧化脫氫通常用銅催化劑在壓力和140_220°C的溫度下進(jìn)行。例如催化劑由摻雜的或未摻雜的阮內(nèi)銅組成(例如在W000/066539中描述))。所用摻雜劑通常是一種或多種金屬,例如Pt、Fe、Cr、Mo、V、B1、Sn、Sb、Pb、Ge或Ag。
[0004]在其他實(shí)例中,將銅直接或經(jīng)由錨固金屬(ankermetalle)(如Os、Ir、Rh、Pt、Pd) 施加于堿穩(wěn)定性載體(如W003/022140、W098/50150)。也描述了用其他金屬氧化物沉淀的銅催化劑(如W003/051513 (Cu、Fe),EP0506973 (Cu、Zr、Ca))。也有個別關(guān)于在貴金屬體系上轉(zhuǎn)化的報(bào)道(如EP0201957)。
[0005]尤其由相應(yīng)氨基酸(如丙氨酸或谷氨酸)制備絡(luò)合劑如MGDA(甲基甘氨酸二乙酸)或GLDA(谷氨酸二乙酸)及其鹽的問題在于在常規(guī)實(shí)施的兩個工藝步驟中,得到相對高比例的具有較低的功效或甚至損傷健康的作用的副產(chǎn)物。
[0006]由于氨基多羧酸鹽是鹽,基本不具有蒸氣壓,且因此不能蒸餾,所以通過標(biāo)準(zhǔn)分離方法的純化是不可能的。噴霧干燥僅能除去具有足夠高蒸氣壓的產(chǎn)物混合物的組分。然而, 大多數(shù)副產(chǎn)物同樣是鹽,且因此不能以這種方式除去。在第一工藝步驟后得到的中間體也以鹽存在,這意指來自第一工藝步驟的中間體混合物的純化也非常困難,并且也具有上述問題。
[0007]因此,本發(fā)明的目的是提供一種由氨基酸出發(fā)以兩個工藝步驟制備氨基多羧酸鹽的方法,即氨基酸乙氧基化為二烷醇胺以及二烷醇胺催化氧化脫氫得到多羧酸鹽,這種方法的使用提供了一種甚至直接而無需進(jìn)一步純化就具有高純度的產(chǎn)物。這相當(dāng)于由氨基酸出發(fā)經(jīng)過兩個階段得到高產(chǎn)率的氨基多羧酸鹽,且該產(chǎn)率應(yīng)為至少91%,優(yōu)選至少94%。應(yīng)提供一種技術(shù)上簡單的方法,其確保氨基酸以高轉(zhuǎn)化率和高選擇性轉(zhuǎn)化為相應(yīng)氨基多羧酸鹽,其中該氨基多羧酸鹽直接通過化學(xué)反應(yīng)得到而無需進(jìn)一步純化,具有足以適合作為可銷售產(chǎn)品的高的純度。
[0008]令人驚奇地該目的通過如下由氨基酸開始制備氨基多羧酸鹽的方法得以實(shí)現(xiàn),
[0009]-在第一工藝步驟中,使氨基酸與氧化乙烯反應(yīng)而得到包含相應(yīng)二烷醇胺的中間體混合物,和
[0010]-然后在第二工藝步驟中,用堿使中間體混合物催化轉(zhuǎn)化為相應(yīng)氨基多羧酸鹽,
[0011]-其中在第一工藝步驟中與氧化乙烯反應(yīng)前提供氨基酸以用每酸根0.70-0.99當(dāng)量堿部分中和,或在第一工藝步驟中使用已經(jīng)用每酸根0.70-0.99當(dāng)量堿部分中和的氨基酸。[0012]本發(fā)明涉及由如下反應(yīng)順序所示的氨基酸向相應(yīng)氨基多羧酸鹽的兩階段轉(zhuǎn)化:
[0013]
【權(quán)利要求】
1.一種由氨基酸出發(fā)制備氨基多羧酸鹽的方法,包括-在第一工藝步驟中,使氨基酸與氧化乙烯反應(yīng)而得到包含相應(yīng)二烷醇胺的中間體混合物,和-然后在第二工藝步驟中,用堿使中間體混合物催化轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氨基多羧酸鹽,-其中在第一工藝步驟中與氧化乙烯反應(yīng)前提供氨基酸以用每酸根0.70-0.99當(dāng)量堿部分中和,或在第一工藝步驟中使用已經(jīng)用每酸根0.70-0.99當(dāng)量堿部分中和的氨基酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中所述氨基酸選自式(I)的氨基酸類:
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法,其中R為具有1-30個碳原子且也可以任選包含環(huán)的線性或支化烷基、具有2-30個碳原子且也可以任選包含環(huán)的線性或支化烯基、具有1-30個碳原子的線性或支化羥烷基、具有2-30個碳原子的亞烷基羧酸化物基團(tuán)或具有1-30個碳原子的亞烷基橫酸酷基。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法,其中所述氨基酸選自丙氨酸、谷氨酸和絲氨酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的方法,其中用于部分中和氨基酸的堿為堿金屬和/或堿土金屬的氫氧化物和/或碳酸鹽,或其混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法,其中用于部分中和氨基酸的堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法,其中使用氫氧化鈉或氫氧化鉀的水溶液,優(yōu)選50質(zhì)量%的水溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的方法,其中第一工藝步驟在30-100°C的反應(yīng)溫度,優(yōu)選60-90°C的反應(yīng)溫度下進(jìn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的方法,其中第一工藝步驟以使得在第一工藝步驟期間反應(yīng)溫度變化小于40°C,優(yōu)選小于25°C的方式進(jìn)行。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的方法,其中第一工藝步驟在質(zhì)子和/或極性非質(zhì)子溶劑存在下,優(yōu)選在水存在下進(jìn)行。
【文檔編號】C07C229/12GK103459367SQ201280017940
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月12日
【發(fā)明者】R·巴曼, M·C·比爾, A·弗蘭茨克, T·海登費(fèi)爾德爾, P·克林格爾赫弗, A·奧弗特因 申請人:巴斯夫歐洲公司