【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及螯合剂产品，具体涉及一种喷替酸的制备方法及其应用。
技术介绍
1、喷替酸(pentetic acid)，简称dtpa，cas号为67-43-6，是一种对金属离子具有特强络合能力的螯合剂，其性状为白色结晶性粉末，其结构式如下所示：
2、
3、喷替酸在造纸、纺织、化妆品和医药行业均有广泛的应用。例如，在造纸工艺中，喷替酸可以作为稳定剂使用在h2o2漂白中，防止各种金属离子对h2o2的分解；在纺织品加工时，喷替酸可以作为软水剂，去除水中的钙、镁等金属离子，减少水垢的产生。同时，喷替酸也可以作为辅料用于放射性药品制剂，例如镥177注射液
4、目前国内企业对于喷替酸的合成方法主要分为两种：第一种氯乙酸法，即用氯乙酸、二乙烯三胺和氢氧化钠等原料合成；第二种是用甲醛、氰化钠和二乙烯三胺为原料合成。由于工艺较简单、设备要求较低等原因，普遍采用氯乙酸法制备。但是现有技术中氯乙酸法制备喷替酸时，在氢氧化钠条件下氯乙酸容易发生副反应，生成羟基乙酸等杂质，以及反应会产生氯化钠等混合盐，因此需要对喷替酸粗产品进行反复多次除盐纯化，导致最终收率不高。特别地，采用常用的结晶手段进行纯化，虽然能除去大部分杂质，但是对于一些难除杂质(例如氨基三乙酸)，需要牺牲收率，进行至少2次的精制才能控制在0.1％以下，这不利于工业化生产。
5、为解决工业化生产喷替酸需要多次纯化除盐和控制杂质的难题，中国专利cn101607921a公开了一种喷替酸的合成方法，以氯乙酸和二乙烯三胺为原料，通过成盐、缩合、酸化和纯化步
6、中国专利cn115650870a公开了一种制备高纯度喷替酸的方法，以氯乙酸钠和乙烯三胺为原料，通过加入抗氧化剂、控制反应过程中的滴加温度以及精制过程控制有关物质，得到纯度达到99.9％的喷替酸。但是，该工艺后处理仍需要进行两次的重结晶精制。
7、近年来固体载体碱催化剂可用于脱酸、脱硫和裂化等反应中。例如在中国专利cn116120168a公开了使用na2o/sio2作为固体碱催化剂合成，促进2，4-二氯酚与氯乙酸合成2，4-二氯苯氧乙酸。
8、喷替酸作为中间体在制备精细化工产品或制备原料药或药物制剂时，常需要涉及精确称量，其品质尤为重要。例如，在制备显影剂钆喷酸葡胺原料药时，第一步制备钆喷酸时需严格控制喷替酸与氧化钆的投料摩尔比2：1，甚至需精确至千分之一(参见中国专利cn103664672a记载)。品质不佳的喷替酸作为原料在后续应用时，需要进行粉碎或研磨前处理，才可保证后续实验的可靠性和准确性，这难以满足生产需求。
9、综上可见，有必要寻求一种喷替酸的制备方法，满足工艺条件温和，操作简单，且可有效控制喷替酸规模化生产中杂质的含量，同时兼顾更高的性状质量，容易实现精确计量，满足精准化工产品使用和药用要求。
技术实现思路
1、鉴于上述需求，本专利技术目的是提供一种喷替酸的制备方法，以氯乙酸和二乙烯三胺为原料，通过优化工艺方法，得到喷替酸，该产品收率和纯度高、均匀性好无结块，难除杂质含量低于0.1％，满足精准化工产品使用和药用要求，是更具经济效益和适用于工业化的生产喷替酸的方法。
2、本专利技术的上述目的通过以下方案实现：
3、一种喷替酸的制备方法，所述方法包括以下步骤：
4、s1、将氯乙酸用适量水溶解后，温度控制在10～25℃，加入氢氧化钠水溶液，反应时间0.3～0.8h，制备氯乙酸钠溶液；
5、s2、将二乙烯三胺溶于适量水中，得到二乙烯三胺水溶液；加入固体载体碱催化剂，加入氯乙酸钠溶液，温度控制55～85℃，反应时间1～6h；
6、s3、反应毕，过滤，控制酸化温度为20～35℃，加入浓盐酸，调节ph＝1.2-2.5，降温至析晶温度0～20℃，搅拌时间8～18h，析出晶体；经过滤，冷水洗涤、干燥，制得喷替酸。
7、具体地，为了保证反应完全，所述喷替酸的制备方法中，氯乙酸与二乙烯三胺的摩尔比为1：0.16～0.22；优选为1：0.18～0.20。
8、所述缩合反应的反应式如下：
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10、前述s1步骤中，将氯乙酸与氢氧化钠反应生成氯乙酸钠为中和放热反应，现有技术中常规需要使用冷凝设备，维持反应体系≤10℃。在本申请中，通过优化投料比及投料顺序，可以避免温度过高造成氯乙酸水解，使得反应可以在较温和条件进行，且可以保证反应转化率最佳。具体地，首先将氯乙酸和氢氧化钠分别充分溶解于适量水中，释放部分稀释热后，再加入氢氧化钠水溶液混合进行反应。综合工艺设备及效率等因素，氢氧化钠水溶液浓度为25～40％，更优为30～35％。在后续缩合反应时，当体系中碱性较强时，氯乙酸发生水解，生成羟基乙酸，进而后续形成羟基乙酸盐。为保证反应完全，在s1步骤中，氯乙酸与氢氧化钠的摩尔比为1：1.0～1.8；优选的氯乙酸与氢氧化钠的摩尔比为1：1.2～1.6；更优选为1：1.3～1.5。
11、在s1步骤中，温度过高会促进氯乙酸分解，温度过低，则反应转化率低，因此，温度控制优选为15～20℃。
12、在s1步骤中，为保证较佳的反应效果，反应时间优选为0.4～0.6h。
13、前述s2步骤中，在制备二乙烯三胺水溶液中加入固体载体碱催化剂是实现技术效果的关键之一。氯乙酸与二乙烯三胺需要在碱性体系中催化进行，现有技术中一般是加入均相碱，例如氢氧化钠。但是，技术人员发现，此步骤中使用氢氧化钠来催化反应进行，同时后面又添加氢氧化钠来中和产生的盐酸，即加入氢氧化钠既作为反应催化剂，也作为反应缚酸剂，使得产品中副产物钠盐较多，且会影响喷替酸钠盐后续酸化程度，导致所得的喷替酸产物纯度低，且性状不佳，存在粘稠/果冻现象状，需要反复多次纯化处理。技术人员偶尔发现，加入固体载体碱催化剂可以促使氯乙酸和二乙烯三胺的缩合反应，且反应转化率较佳。推测原因是在二乙烯三胺中加入固体载体碱催化剂，可以活化二乙烯三胺中的氮原子，更利于与氯乙酸/氯乙酸钠中氯原子相邻的碳原子进行亲核取代，进而完成缩合。
14、具体地，在前述s2步骤中，加水量(体积)与二乙烯三胺(质量)的体积质量比为1：18～22ml/g，优选为1：19～21ml/g。
15、具体地，在前述s2步骤中，所述固体载体碱催化剂加入量(质量)为二乙烯三胺水溶液质量的3～10％，优选为5～8％。
16、进一步地，在前述s2步骤中，所述固体载体碱催化剂为na2o/sio2或mgo/sio2型催化剂，优选为na2o/sio2催化剂。在本申请中，技术人员发现所述固体载体碱催化剂除了作催化剂使用外，还可以作为重要的催化剂载体使用。例如，氯乙酸和二乙烯三胺在na2o的催化作用下缩合生成小分子的氯化氢(盐酸)副产物，可以被吸附在na2o的表面，推测其原因是氯化氢可与表面的na2o发生反应氯化钠，沉积在催化剂表本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种喷替酸的制备方法，其特征于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征于，在S2步骤中，加水量(体积)与二乙烯三胺(质量)的体积质量比为1：18～22ml/g。
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征于，在S2步骤中，所述固体载体碱催化剂选自Na2O/SiO2或MgO/SiO2型催化剂。
4.根据权利要求3所述制备方法，其特征于，所述固体载体碱催化剂为Na2O/SiO2催化剂。
5.根据权利要求3所述制备方法，其特征于，所述固体载体碱催化剂加入量(质量)为二乙烯三胺水溶液质量的3～10％。
6.根据权利要求1所述制备方法，其特征于，在S1步骤，所述氯乙酸与氢氧化钠的摩尔比为1：1.0～1.8。
7.根据权利要求1所述制备方法，其特征于，在S3步骤，所述酸化温度为25～30℃。
8.根据权利要求1所述制备方法，其特征于，在S3步骤，所述析晶温度为5～15℃。
9.根据权利要求1-8任意一项所述喷替酸的制备方法，所述制备方法包括：
10.一种喷替酸在
...【技术特征摘要】
1.一种喷替酸的制备方法，其特征于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征于，在s2步骤中，加水量(体积)与二乙烯三胺(质量)的体积质量比为1：18～22ml/g。
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征于，在s2步骤中，所述固体载体碱催化剂选自na2o/sio2或mgo/sio2型催化剂。
4.根据权利要求3所述制备方法，其特征于，所述固体载体碱催化剂为na2o/sio2催化剂。
5.根据权利要求3所述制备方法，其特征于，所述固体载体碱催化剂加入量(质量)为二乙烯三胺...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓军，叶琼仙，张振锋，谭志聪，刘道甫，关伟业，付瑶，
申请(专利权)人：广东先强药业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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