[发明专利]甲基甘氨酸二乙酸的制备方法

说明书

本发明属于配合剂领域，具体涉及一种甲基甘氨酸二乙酸的制备方法。本发明的制备方法以亚氨基二乙酸、乙醛和氢氰酸为原料获得甲基甘氨酸二乙腈，将甲基甘氨酸二乙腈滴入碱溶液水解，得到目标产物甲基甘氨酸二乙酸；该方法反应时间短，操作简单，反应过程副产物很少，产生的废水极少，高效环保，适合大规模连续生产，且制备的甲基甘氨酸二乙酸反应收率可达到90％以上，杂质少，NTA小于0.1％。

技术领域

本发明属于配合剂领域，具体涉及一种甲基甘氨酸二乙酸的制备方法。

背景技术

一般洗涤用水都不是纯水，不同程度地含有各种金属离子。其中，构成水硬度的钙、镁等离子及铁、锰等离子对洗涤作用将产生严重的影响。如织物变黄、变灰、手感发硬等。为了消除水中金属离子对洗涤造成的影响，一般都要在洗涤剂中加入软水剂。其中的一种就是配合剂，配合剂的使用，可以节省活性物，并避免在被洗物上留下沉淀物，使被洗物色彩鲜艳。与常用配合剂，如氨基多磷酸盐、多羧酸盐或氨基多羧酸盐(例如乙二胺四乙酸，EDTA)相比，甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)具有无毒且易于生物降解的优点，可用于生产清洁剂、抛光剂以及硬化基质的粘合剂。

甲基甘氨酸二乙酸，英文名Methylglycine-N,Ndiacetic acid，简称MGDA。是一种非毒性且容易生物降解的配合剂，用于生产清洁剂、生产抛光剂以及硬化基质的粘合剂，比常用配合剂EDTA更易生物降解。

MGDA是德国BASF所开发生产的生物易分解性螫合剂，商品名称准OECD准则的生物分解性试验时，28天以内的分解率达98％而被认定为‘生物易分解性’，在螫合剂业界相当重视生物分解性型产品。

在MGDA制备方法中，从反应原料来看，MGDA常用的合成方法可分为两大类。一类是由丙氨酸与氢氰酸、甲醛进行Strecher反应，再经水解获得产物；另一类是由亚氨基二乙腈与氢氰酸、乙醛进行Strecher反应，再经水解获得产物。从反应介质来看，它可以在碱性介质中进行，也可以在酸性介质中进行。由丙氨酸通过Strecher反应制备MGDA，首次描述在WO9429421中，典型反应式如下反应式，专利US5817864报道，可用氰化钠代替氢氰酸在碱性介质中反应，但副产物较多，且不易分离提纯。

为了降低产物中有毒副产物NTA的含量，BASF公司采用了很多方法，如：200680015457.3专利中碱性水解温度逐渐提高的分段水解法，201280015487.X控制丙氨酸的反应量，US:5849950在酸性介质中反应；但在酸性介质中反应通常需要使用额外的酸(如浓硫酸)以降低pH，通过采用复杂的技术方案来降低产物中有毒副产物NTA的含量等，这些因素限制了MGDA很难达到简易生产、高收率，低副产物。

201180013685.8报道了由胺开始通过乙氧基化形成氨基醇，随后氧化脱氢制备MGDA的方法，该方法中提到副产物含量低，产品不需提纯，但其中胺的乙氧基化通常在大于120℃的温度和一定压力下进行，氧化脱氢的步骤中也是通常在加压和140-220℃的温度下进行，该方案对装置的要求较高，增加了能耗，增加成本。

可见，上述制备方法中存在有毒副产物NTA的含量高，工艺复杂，生产成本高，能量消耗大等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明公开了一种甲基甘氨酸二乙酸的制备方法，本发明以亚氨基二乙酸、乙醛和氢氰酸为原料来制备甲基甘氨酸二乙酸，反应时间短，操作简单，反应过程副产物很少，反应产生的废水极少，适合大规模连续生产。

甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)分子式：

甲基甘氨酸二乙酸的制备方法，以亚氨基二乙酸、乙醛和氢氰酸为原料合成甲基甘氨酸二乙腈，甲基甘氨酸二乙腈再经水解得甲基甘氨酸二乙酸。