Иминодисукцинат тетранатрия - Tetrasodium iminodisuccinate

Иминодисукцинат тетранатрия
Tetranatriumiminodisuccinat.svg
Имена
Название ИЮПАК
тетранатрий; 2- (1,2-дикарбоксилатоэтиламино) бутандиоат
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ECHA InfoCard100.117.797 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 604-420-0
UNII
Характеристики
C8ЧАС7NNa4О8
Молярная масса337.102 г · моль−1
Внешностьбесцветные кристаллы[1]
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Тетранатрийиминодисукцинат это натриевая соль иминодисукциновой кислоты, также называемой N- (1,2-дикарбоксиэтил) аспарагиновая кислота.[2]

Подготовка

Иминодисукциновую кислоту можно получить реакцией малеиновый ангидрид с аммиак и едкий натр:[3]

IDHA-Na4-Synthese

Для синтеза иминодисукцината тетранатрия малеиновый ангидрид взаимодействует с гидроксидом натрия в воде при повышенной температуре. Образуется концентрированный раствор динатрия малеата, к которому добавляют аммиак.[4] при температуре от 90 до 145 ° C отгоняют избыток воды и аммиака. Водный раствор, содержащий около 34% иминодисукцината тетранатрия, получают с выходами до 98%.[5] Сушка распылением может быть использована для получения смеси твердых веществ, состоящей из> 65% солей иминодисукцината тетранатрия (по существу, тетра натриевые соли ), <2% натриевых солей малеиновой кислоты, <8% натриевых солей фумаровой кислоты, <2% натриевых солей яблочной кислоты, <15% натриевых солей аспарагиновой кислоты и> 15% воды. В побочные продукты реакции не влияют на комплексообразующую способность или биоразлагаемость иминодисукцината тетранатрия.

Состав товарной продукции в% по массе
ТоварIDS-Na4 сольNa2 фумаратNa2 аспартатNa2 малатNa2 малеатводы
Промышленный очиститель[6]72,15,610,6--8,9
Baypure CX 100/34%[5]> 33,0< 2,5< 7,0< 0,5< 0,3< 59,0
Baypure CX 100 твердый[5]> 65,0< 8,0< 15,0< 2,0< 2,0< 15,0
Baypure CX 100 solid G[5]> 78,0< 5,0< 15,0< 0,7< 0,5< 4,0

Характеристики

В качестве коммерческого продукта иминодисукцинат тетранатрия продается либо в виде белого порошка (твердая смесь, полученная распылительной сушкой водного раствора, Baypure® CX 100), либо в виде гранулированный материал с содержанием> 78% иминодисукцината натрия.

Иминодисукцинат тетранатрия - хелатирующий агент, образующий комплексы умеренной стабильности (10−16), который включает (в качестве пентадентатного лиганда) ионы щелочноземельных и поливалентных тяжелых металлов с одной молекулой воды в октаэдрической структуре.[7] В 0,25% -ном водном растворе a pH 11,5 результатов для иминодисукцината натрия. Соль стабильна в течение нескольких часов в слабокислом растворе (pH> 4-7) даже при 100 ° C и в течение нескольких недель в сильно щелочных растворах даже при повышенной температуре (50 ° C).

Иминодисукцинат тетранатрия классифицируется как легко биоразлагаемый в соответствии с Методы ОЭСР (OECD 302 B, 100% через 28 дней и OECD 301 E, 78% через 28 дней).[5] В качестве биоразлагаемых альтернатив из класса широко распространенных хелатирующих агентов только нитрилотриуксусная кислота (NTA) является достаточно биоразлагаемой при определенных условиях (хотя и считается канцерогенной), а хелатирующие активные производные аминокислоты β-аланиндиуксусная кислота и метилглициндиуксусная кислота (трилон M®).

Использовать

Иминодисукциновая кислота была распространена Lanxess с 1998 года под торговой маркой Baypure CX 100 as комплексообразователь.[3] Он реагирует с ионами кальция и магния в воде и образует хелатные комплексы средней стабильности.[5] Это комплексообразование предотвращает образование нерастворимых солей (отложений) и мыла (известковое мыло) и, таким образом, улучшает действие моющих средств и средств для мытья посуды, мыла для рук и шампуней. В результате количество обычных моющих добавок в твердых моющих средствах (карбонаты, силикаты, фосфаты, цитраты, цеолиты ) можно уменьшить или полностью заменить. Способность связывать кальций для иминодисукцината натрия составляет примерно 230 мг CaCO.3/ г соли и поэтому находится между емкостью ДТПА Na5 соль (210 мг CaCO3 Na соль) и ЭДТА Na4 соль (280 мг CaCO3/ г На-Зальца).

Также большинство других применений Na-соли иминодисукцината тетранатрия основано на комплексообразовании ионов щелочноземельных и тяжелых металлов e. грамм. в промышленных чистящих средствах для удаления биопленки и известкового налета, косметике, гальванике, строительстве (замедление), текстиле (защита от поседения) и бумаге. Когда тетранатрий иминодисукцинат используется в твердых детергентах вместо обычных фосфонатов, он ингибирует катализируемые ионы тяжелых металлов. разложение перекиси водорода в моющих средствах, содержащих отбеливатель.

Комплексы иминодисукцината натрия с Fe3+, Cu2+, Zn2+ и Mn2+ ионы используются как микроэлементы, поскольку они обеспечивают важные микроэлементы для растений в легко усваиваемой форме; оба гранулированы как почвенное удобрение и растворены как опрыскивание листьев. До сих пор широко применяемые в защите растений комплексообразователи, такие как EDTA, DTPA (диэтилентриамин пентауксусная кислота ), EDDHA (этилендиамин дигидроксифенилуксусная кислота) или HBED (N, N'-ди (2-гидроксибензил) этилендиамин-N, N'-диуксусная кислота) трудно или практически не поддаются биологическому разложению. Напротив, комплексы микроэлементов IDHA предлагают интересную альтернативу.[7]

Стереоизомерия

Препарат из ахиральных исходных материалов обеспечивает смесь трех эпимеры:[8] (R, R) -иминодисукцинат, (R, S) -иминодисукцинат и (S, S) -иминодисукцинат. Два мезосоединения [R, S] и [S, R] идентичны. Ферментативная деградация в первых двух случаях дает соединения D-аспарагиновой кислоты и фумаровой кислоты, а в третьем случае дает L-аспарагиновую кислоту и фумаровую кислоту, которые метаболизируются дальше.

Рекомендации

  1. ^ Ну-Калгон: Паспорт безопасности[мертвая ссылка ]
  2. ^ Ван Иперен Интернешнл: IDHA-хелаты
  3. ^ а б Дорота Колодынска (2011), Роберт Й. Нинг (редактор), «Хелатирующие агенты нового поколения как альтернатива обычным хелаторам для удаления ионов тяжелых металлов из различных сточных вод», Расширение проблем опреснения, Hier: S. 344 (на немецком языке), InTech, стр. 339–370, Дои:10.5772/21180, ISBN  978-953-307-624-9
  4. ^ США 6107518, Торстен Грот, Винфрид Йоентген, Пауль Вагнер, Франк Доберт, Экхард Вендерот, Томас Ройк, «Приготовление и использование солей иминодисукциновой кислоты», выпущенный 22 августа 2000 г., передан Bayer AG. 
  5. ^ а б c d е ж Lanxess AG, Общая информация о продукте: Baypure
  6. ^ nicnas.gov.au: Аспарагиновая кислота, N- (1,2-дикарбоксиэтил) -, тетранатриевая соль В архиве 2014-02-12 в Wayback Machine, Август 2002 г.
  7. ^ а б ADOB: Биоразлагаемые хелаты
  8. ^ Э. Санчес и др .: Карта пути иминодисукцината, Манчестерский колледж, 17 апреля 2013 г.