Способ получения водного раствора цинкового комплекса динатриевой или дикалиевой соли гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты

Авторы патента:

C07F9/38 - фосфоновые кислоты (R-P(:O)(OH)₂); тиофосфоновые кислоты

Владельцы патента RU 2391348:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКТИВОВ И ОСОБО ЧИСТЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ "ФГУП ИРЕА" (RU)

Настоящее изобретение относится к способу получения цинкового комплекса динатриевой или дикалиевой соли гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты, используемого в качестве ингибитора солеотложений и коррозии в сельском хозяйстве, в медицине и биологии. Предложенный способ осуществляется при использовании в качестве исходных продуктов гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты, оксида цинка и гидроксида натрия или калия и отличается тем, что исходные продукты смешивают одновременно, добавляя оксид цинка и гидроксид натрия или калия к водному раствору гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты в молярном соотношении, равном 1:2,2-2,6:1,1-1,3, после чего реакционную массу перемешивают до полного растворения, охлаждают, отфильтровывают осадок и получают водный раствор цинкового комплекса динатриевой или дикалиевой соли гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты. Технический результат - разработка улучшенного способа получения цинкового комплекса динатриевой или дикалиевой соли гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты в виде водного раствора.

Изобретение относится к химии фосфорорганических соединений и непосредственно к способам получения цинковых комплексов щелочных солей гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты, применяемых в качестве ингибиторов солеотложений и коррозии в сельском хозяйстве, в медицине и биологии.

Цинковый комплекс динатриевой соли гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ) описывается общей формулой C₂H₄Na₂O₇P₂Zn. В промышленности под названием ОЭДФ-Zn выпускается продукт, представляющий собой 23-25%-ный водный раствор цинкового комплекса ОЭДФ (А.П.Ковальчук. Новости теплоснабжения, 2001, №1, с.32), в соответствии с ТУ-2439-001-24210860-97 от 10.07.1997.

Известно, что в виде твердого продукта динатриевую соль цинкового комплекса ОЭДФ получают известным способом (SU, а.с. №790698, C07F 9/38, 1981). Данный способ осуществляют в определенной последовательности, которая, как сказано в описании данного способа, играет существенную роль. На первой стадии данного способа к водному раствору ОЭДФ прибавляют порциями оксид цинка, затем реакционную массу перемешивают при комнатной температуре в течение 0,5-1,5 часа, после чего уже прибавляют водный раствор гидроксида натрия и смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 2-х часов. Исходные продукты (ОЭДФ, ZnO, NaOH) в данном известном способе берут в молярном соотношении, соответственно равном 1,0:0,9-1,0:2,0-2,1. Динатриевую соль цинкового комплекса гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты (тетрагидрат) получают в виде кристаллического твердого продукта постоянного состава с 91,9%-ным выходом.

Известен способ получения 15-23% водного раствора цинкового комплекса динатриевой или дикалиевой соли гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты (RU 2305102, C07F 9/38, 2007) реакцией взаимодействия предварительно полученного водного раствора цинката натрия или цинката калия с 20-60% водным раствором гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты, осуществляемой при температуре 60-80°С. Исходные продукты - цинкат калия или натрия получают в отдельной емкости из 5-20%-ного водного раствора гидроксида калия или натрия и оксида цинка, взятых в мольном соотношении 2:1, которые перемешивают при температуре 50-75°С.

Как видно, для осуществления известного способа необходим определенный расход электроэнергии, что отрицательно сказывается на себестоимости конечного продукта. Кроме того, проведение процесса в 2 стадии снижает выход конечного продукта.

Для создания неэнергоемкого и технологичного процесса разработан новый способ получения водного раствора цинкового комплекса динатриевой или дикалиевой соли гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты. Предлагаемый способ осуществляют одновременным смешиванием оксида цинка, гидрокисида натрия или калия с водным раствором гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты в молярном соотношении 1:2,2-2,6:1-1,3, перемешиванием реакционной массы до полного растворения, охлаждением, фильтрационным отделением осадка и получением целевого водного раствора цинкового комплекса динатриевой или дикалиевой соли гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты.

Основное отличие нового способа от способа-прототипа заключается в иной последовательности смешивания и соответственно взаимодействия исходных компонентов. Необходимым условием осуществления нового способа является одновременное смешивание оксида цинка и гидрокисида натрия с водным раствором гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты, что, благодаря экзотермичности реакции, активирует процесс образования целевого продукта без применения дополнительного внешнего нагревания. Такая последовательность проведения процесса при соблюдении определенного мольного соотношения реагентов делает данный способ энергетически, а значит, и экономически более выгодным, чем способ-прототип.

Отличие нового способа от способа-прототипа заключается и в использовании иного мольного соотношения исходных компонентов. В новом способе исходные продукты - оксид цинка, гидроксид натрия или калия и гидроксиэтилидендифосфоновая кислота берут в молярном соотношении, соответственно равном 1:2,2-2,6:1,1-1,3, что улучшает стабильность гидроксиэтилидедифосфоновой кислоты во времени.

После охлаждения реакционной массы имеет место осаждение механических примесей, которые удаляют из раствора известными методами, например фильтрацией.

Ниже приведены примеры, иллюстрирующие новое изобретение.

Пример 1

К 1,3 л водного раствора ОЭДФ, содержащего 226,6 г ОЭДФ (100%-ной) при перемешивании при комнатной температуре одновременно присыпают оксид цинка (81,4 г) и гидроксид натрия (88 г) из расчета молярного соотношения ОЭДФ: ZnO:NaOH, равного 1,1:1:2,2. Реакционную массу, которая благодаря экзотермической реакции саморазогревается, перемешивают до полного растворения суспензии в течение 30 минут, охлаждают и отделяют механические примеси из полученного целевого продукта фильтрацией на воронке Бюхнера. Получают 1,7 кг водного раствора цинкового комплекса динатриевой соли ОЭДФ с концентрацией по комплексу 18,4%.

Пример 2.

К 1,3 л водного раствора водного ОЭДФ, содержащего 267,8 г ОЭДФ (100%-ной), при перемешивании при комнатной температуре одновременно присыпают оксид цинка (81,4 г) и гидроксид калия (104 г) из расчета молярного соотношения реагентов ОЭДФ: ZnO КОН, равного 1,3:1:2,6. Далее процесс ведут аналогично примеру 1. Получают 1,75 кг водного раствора цинкового комплекса калиевой соли ОЭДФ с концентрацией по комплексу 17,9%.

Таким образом, экспериментальные исследования показали, что новый способ имеет ряд преимуществ перед способом-прототипом и другими аналогами.

Во-первых, в новом способе значительно сокращается продолжительность процесса (до 45-60 минут), в отличие от прототипа, в котором весь процесс осуществляют в значительно большее время (2 часа и более).

Во-вторых, процесс протекает с минимальными энергетическими затратами, поскольку проводимая реакция является экзотермической и соответственно не требует дополнительного подогрева для ее осуществления, в отличие от способа-прототипа и других аналогов. Данные преимущества значительно снижают себестоимость конечного продукта и делают процесс экономически более выгодным.

Получаемый водный раствор устойчив при хранении и обладает высокими ингибирующими свойствами по отношению к отложениям минеральных солей и коррозии.

Способ получения водного раствора цинкового комплекса динатриевой или дикалиевой соли гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты, осуществляемый при использовании в качестве исходных продуктов гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты, оксида цинка и гидроксида натрия или калия, отличающийся тем, что исходные продукты смешивают одновременно, добавляя оксид цинка и гидроксид натрия или калия к водному раствору гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты, причем исходные продукты используют в количестве, соответствующем молярному соотношению оксида цинка, гидроксида натрия или калия и гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты, равному 1:2,2-2,6:1,1-1,3, после чего реакционную массу перемешивают до полного растворения, охлаждают и отфильтровывают осадок из водного раствора полученного целевого продукта.

Способ получения соединений аминополиалкиленфосфоновой кислоты в присутствии гетерогенного катализатора // 2384584

Способ получения ингибитора отложений минеральных солей // 2378281

Изобретение относится к химии фосфоросодержащих соединений, используемых в качестве ингибиторов отложений минеральных солей для защиты водооборотных систем предприятий, нефтепромыслового оборудования и трубопроводов от минеральных отложений, коррозии и биологических поражений, которые являются основными проблемами и приводят к частым поломкам дорогостоящего оборудования, производству бракованной продукции, увеличению энергопотребления и т.д.

Очистка n-(фосфонометил)глицина // 2369611

Полиморфная модификация а ибандроната // 2368617

Способ получения солей щелочных металлов n-фосфонометилглицина // 2364601

Изобретение относится к способу получения солей щелочных металлов N-фосфонометилглицина и может быть применено в сельском хозяйстве для борьбы с сорной растительностью.

Способ получения бис(1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонато(2-))купрата(+2), цинката(+2) и никелата(+2) этилендиаммония // 2352575

Изобретение относится к химической технологии органических соединений, в частности к способу получения соединений металлов(+2) с 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислотой состава Н3 NCH2СН2NH3M(СН3С(ОН)(РО 3Н)2)2·2Н2O, где М означает медь(+2), цинк(+2), никель(+2).

Химические соединения, содержащая их фармацевтическая композиция, их применение (варианты) и способ связывания er и er -эстрогеновых рецепторов // 2352555

Изобретение относится к новым соединениям формулы (I), включая его фармацевтически приемлемые соли, сольваты, сложные эфиры и амиды, обладающим способностью связывать ER - и ER -эстрогеновые рецепторы, к фармацевтической композиции на их основе, к вариантам применения предлагаемых соединений в изготовлении лекарства и к способу связывания ER - и ER -эстрогеновых рецепторов.

Комплексонат нитрилотри(метиленфосфонато)-2-фенил-3-этил-8-оксихинолин натриевая соль в качестве ингибитора солеотложений // 2337915

Изобретение относится к новым химическим соединениям в качестве ингибитора солеотложений и может быть использовано в нефтяной промышленности при добыче нефти, в частности в системе утилизации сточных вод, а также в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий.

Длинноцепные алкилфосфоновые кислоты в качестве ингибитора коррозии мягкой стали и способ их получения // 2337914

Изобретение относится к фосфорорганической химии, а именно к способу получения длинноцепных алкилфосфоновых кислот, обладающих антикоррозионной активностью, на основе -олефинов промышленной фракции C16 -C18 и С20-С 26.

Способ получения соединений аминополиалкиленфосфоновой кислоты // 2402558

Изобретение относится к способу получения аминополиалкиленфосфоновых кислот, имеющих применение в различных областях, включая очистку воды, замедление процесса образования накипи, использование в моющих присадках, в активирующих добавках при добыче нефти и морских промыслах, в фармацевтических компонентах

Новый комплексонат производных дифосфоновых кислот с аминами углеводов и лечебно-косметическое средство на его основе // 2412194

Способ получения золедроновой кислоты // 2415145

Изобретение относится к области органической химии, конкретно к новому способу получения [1-гидрокси-2(1Н-имидазол-1-ил)этилиден]бисфосфоновой кислоты формулы [1-Гидрокси-2(1Н-имидазол-1-ил)этилиден]бисфосфоновая кислота (золедроновая кислота) используется в качестве субстанции при получении лекарственного средства для лечении различных доброкачественных и злокачественных заболеваний, характеризующихся повышенной резорбцией костной ткани, включая остеопороз, болезнь Педжета [1]

Новые фосфорсодержащие тиромиметики // 2422450

Способ получения бифосфоновых кислот и их солей // 2425049

Способ получения полиалкиленполиаминполиметилфосфоновых кислот // 2434875

Изобретение относится к способу получения полиалкиленполиаминполиметилфосфоновых кислот, применяемых в качестве ингибиторов отложений минеральных солей в системах отопления, горячего водоснабжения и водоотборного снабжения промышленных предприятий

Конденсированные ароматические дифторметанфосфонаты в качестве ингибиторов протеинтирозинфосфатазы ib (ptp-1b) // 2462469

Изобретение относится к ингибиторам протеинтирозинфосфатазы 1В формулы, пригодным для лечения диабета 2 типа и рака или его фармацевтически приемлемым солям, в которых X выбирают из СН и N; R1 выбирают из С1-3алкила, необязательно замещенного 1-3 галогенами или одной группой -ОН, -CN, -С(=О)Н, -С(=О)С1-3алкилом, -HC=NOH, -(CH3)C=NOH,-НС=NОС 1-3алкилом, -(СН3)С=NOC1-3алкила, -С(=О)ОС1-3алкила, -C(=O)NHR6 , -СН=СН-фенила, в котором фенил замещен -С(=О)ОН; R3 - галоген; R6 выбран из Н, С1-3алкила, фенила, и СН2-фенила, где фенил в обоих случаях необязательно замещен галогеном

Реакционноспособные фосфонаты // 2487879

Способ получения алкиламиноалкиленфосфоновых кислот // 2498989

Настоящее изобретение относится к способу получения алкиламиноалкиленфосфоновых кислот формулы U-[X-N(W)(ZPO3M2)]s, который может быть использован в химической промышленности. Предложенный способ состоит во взаимодействии соединения формулы Y-X-N(W)(ZPO3M2) с предшественником для группировки U, выбранным из NH3, NH2R', NH(R')2, HOR', NaOH, Na2S, тиомочевины и Na2S2, где Y представляет собой хлор, X представляет собой C2-C3 линейный алкил, Z представляет собой C1 алкилен, M представляет собой H; W представляет собой ZPO3M2, U выбран из NH2, NHR', N(R')2, NH, N, OH, OR, S, SH и S-S, R' представляет собой фенил или C1-C3 линейный алкил, s представляет собой 1, если U обозначает NH2, NHR', N(R')2, HS, OR или ОН; s представляет собой 2, если U обозначает NH, S или S-S; и s представляет собой 3, если U обозначает N, в водной среде при pH, равном 8 или больше, при температуре от 10°C до 110°C. Предложен новый эффективный способ получения алкиламиноалкиленфосфоновых кислот. 2 з.п., 14 пр.

Фосфорсодержащие производные фуллерена c60 и способ их получения // 2509083

Изобретение относится к фуллеренам формулы 1 и способам их получения, которые могут использоваться в химической промышленности и солнечной энергетике, где Х означает: атом водорода или алкильный (CnH2n+1; n=1-20) радикал, где R1 означает: атом водорода, алкильный (CnH2n+1; n=1-20), алкенильный (CnH2n-1; n=1-20) или алкинильный радикал (СnН2n-3; n=1-20); остаток алкилгалогенида -(СН2)nНаl (Hal=F, Cl, Вr, I), простого эфира -(CH2)nOR'1 или -(СН2СН2O)nR'1, для которых n=0-20, a R'1 - это атомы водорода или линейные или разветвленные алкильные (CmH2m+1; n=1-20), алкенильные (CmH2m-1; n=1-20) или алкинильные радикалы (СmН2m-3, n=1-20). Предложенный способ заключается в том, что проводят реакцию Арбузова, в которую с соответствующими органическими фосфитами вводится хлорид фуллерена С60Сl6. Предложены новые фуррелены, пригодные для использования в органических солнечных батареях, а также новый эффективный способ их получения. 2 н.п. ф-лы, 20 ил., 6 пр.