CN111100023A - 甲基甘氨酸二乙酸钙、甲基甘氨酸二乙酸镁及其制备方法 - Google Patents
甲基甘氨酸二乙酸钙、甲基甘氨酸二乙酸镁及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111100023A CN111100023A CN201911325584.9A CN201911325584A CN111100023A CN 111100023 A CN111100023 A CN 111100023A CN 201911325584 A CN201911325584 A CN 201911325584A CN 111100023 A CN111100023 A CN 111100023A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- methylglycinate
- calcium
- magnesium
- preparation
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C227/00—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
- C07C227/14—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from compounds containing already amino and carboxyl groups or derivatives thereof
- C07C227/18—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from compounds containing already amino and carboxyl groups or derivatives thereof by reactions involving amino or carboxyl groups, e.g. hydrolysis of esters or amides, by formation of halides, salts or esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
- C05C11/00—Other nitrogenous fertilisers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C229/00—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
- C07C229/02—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton
- C07C229/04—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated
- C07C229/06—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having only one amino and one carboxyl group bound to the carbon skeleton
- C07C229/10—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having only one amino and one carboxyl group bound to the carbon skeleton the nitrogen atom of the amino group being further bound to acyclic carbon atoms or to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings
- C07C229/16—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having only one amino and one carboxyl group bound to the carbon skeleton the nitrogen atom of the amino group being further bound to acyclic carbon atoms or to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings to carbon atoms of hydrocarbon radicals substituted by amino or carboxyl groups, e.g. ethylenediamine-tetra-acetic acid, iminodiacetic acids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明技术方案公开了一种甲基甘氨酸二乙酸钙、甲基甘氨酸二乙酸镁及其制备方法，其中甲基甘氨酸二乙酸钙的制备方法包括如下步骤：由甲基甘氨酸二乙酸三钠水溶液与强酸阳离子交换树脂进行离子交换，获得甲基甘氨酸二乙酸；使甲基甘氨酸二乙酸与氢氧化钙反应，得到甲基甘氨酸二乙酸钙。本发明技术方案的制备方法产率高，制备过程简单容易操作，非常适于工业上的大规模生产，且制备过程较为环保，制备出的甲基甘氨酸二乙酸钙、甲基甘氨酸二乙酸镁可以被植物吸收，以满足植物对于各元素的需求，同时易降解，还不会威胁人体健康。
Description
技术领
本发明涉及肥料的生产技术领域，尤其涉及甲基甘氨酸二乙酸钙、甲基甘氨酸二乙酸镁及其制备方法。
背景技术
许多中量金属元素对植物的营养起着十分重要的作用。虽然土壤中金属元素含量丰富，但其大多处于非水溶形态，如钙和镁，不能被植物作为营养吸收，使得植物显现钙镁元素缺乏症状，施加水溶性钙镁肥，是改善植物钙镁元素营养的重要而有效的途径。
目前有许多螯合中量元素肥料，常见的有EDTA钙和镁、DTPA钙和镁，虽然其水溶性好易被植物吸收，但是EDTA不易生物降解，DTPA可能会危及人类的身体健康。因此，需要研发一种能够生物降解且不会危及人类身体健康的营养元素肥料。
发明内容
鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够生物降解且不会危及人类身体健康的营养元素肥料。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种甲基甘氨酸二乙酸钙的制备方法，包括如下步骤：
由甲基甘氨酸二乙酸三钠(C7H8NO6Na3)水溶液与强酸阳离子交换树脂进行离子交换，获得甲基甘氨酸二乙酸(C7H11NO6)，反应方程式如下：
C7H8NO6Na3+H+→C7H11NO6+Na+；
使甲基甘氨酸二乙酸与氢氧化钙反应，得到甲基甘氨酸二乙酸钙(C7H9NO6Ca)，反应方程式如下：
C7H11O6+Ca(OH)2→C7H9CaO6+H2O。
优选地，所述甲基甘氨酸二乙酸三钠水溶液的浓度为10％～25％。
优选地，所述甲基甘氨酸二乙酸与氢氧化钙的摩尔比为(1.1～1.2)：1，反应温度为40℃～100℃，反应时间为10分钟～40分钟。
本发明另一方面提供了由上述的甲基甘氨酸二乙酸钙的制备方法获得的甲基甘氨酸二乙酸钙。
本发明还提供了一种甲基甘氨酸二乙酸镁的制备方法，包括如下步骤：
将甲基甘氨酸二乙酸三钠水溶液与强酸阳离子交换树脂进行离子交换，获得甲基甘氨酸二乙酸，反应方程式如下：
C7H8NO6Na3+H+→C7H11NO6+Na+；
使甲基甘氨酸二乙酸与氢氧化镁反应，得到甲基甘氨酸二乙酸镁(C7H9NO6Mg)，反应方程式如下：
C7H11O6+Mg(OH)2→C7H9MgO6+H2O。
优选地，所述甲基甘氨酸二乙酸三钠水溶液的浓度为10％～25％。
优选地，所述甲基甘氨酸二乙酸与氢氧化镁的摩尔比为(1.1～1.2)：1，反应温度为40℃～100℃，反应时间为10分钟～40分钟。
本发明还提供一种甲基甘氨酸二乙酸镁，由上述的甲基甘氨酸二乙酸镁的制备方法获得。
需要说明的是本发明的制备方法所用的材料包括甲基甘氨酸二乙酸三钠、强酸阳离子交换树脂、氢氧化钙、氢氧化镁均可以在市面上采购，也可自行合成制备，根据实际情况进行选择。
与现有技术相比，本发明具有如下特点和优势：
采用本发明的制备方法能够成功合成出植物可吸收的钙肥和镁肥，可以满足植物对于各元素的需求，同时甲基甘氨酸二乙酸钙、甲基甘氨酸二乙酸镁能够较好的适应不同酸碱度的土壤。
甲基甘氨酸二乙酸钙、甲基甘氨酸二乙酸镁除了有效地给作物提供营养元素之外，还因为其配位体甲基甘氨酸二乙酸是一种易降解的环境友好型氨基酸，因此也是一种高效的小分子有机碳肥，同时甲基甘氨酸二乙酸是一款小分子量螯合物(205克/mol)，这使得甲基甘氨酸二乙酸钙、甲基甘氨酸二乙酸镁中营养元素具有较高的占比，同时也不会对人体健康造成伤害。
本发明的制备方法产率高，制备过程简单容易操作，非常适于工业上的大规模生产，且制备过程较为环保，符合“绿色化学”对生产化学品的要求。
因此，甲基甘氨酸二乙酸钙、甲基甘氨酸二乙酸镁有望取代EDTA和DTPA类，用于营养元素肥料配方中，对化肥行业的发展起到了积极的促进作用。
具体实施方式
下面结合实例对本发明做进一步的说明，但不应理解为是对本发明的限制。
实施例1
将固体甲基甘氨酸二乙酸三钠(丽水博瑞特化工有限公司)配制成质量百分比为25％的水溶液，将甲基甘氨酸二乙酸三钠的水溶液通过已经被活化的大孔径强酸阳离子交换树脂(市售：上海劲凯树脂有限公司D301)进行离子交换，经过充分离子交换后，便得到质量百分比为18.9％的甲基甘氨酸二乙酸水溶液。
取质量百分比为18.9％的甲基甘氨酸二乙酸水溶液307.5克(0.3mol)加入到装有温度计、回流管和搅拌器的玻璃三颈瓶内，边搅拌边加入22.2克(0.3mol)固体氢氧化钙(上海龙游海发实业有限公司)，加热升温至40℃，继续搅拌至反应液由浑浊变澄清，反应结束，得到质量百分比为22.4％的甲基甘氨酸二乙酸钙，再经过蒸发浓缩、冷却结晶、离心过滤得到固体甲基甘氨酸二乙酸钙。
实施例2
取实施例1制备的质量百分比为18.9％的甲基甘氨酸二乙酸水溶液307.5克(0.3mol)加入到装有温度计、回流管和搅拌器的玻璃三颈瓶内，边搅拌边加入22.2克(0.3mol)固体氢氧化钙(上海龙游海发实业有限公司)，加热升温至80℃，继续搅拌至反应液由浑浊变清，反应结束，得到量百分比为22.4％的甲基甘氨酸二乙酸钙，再经过蒸发浓缩、冷却结晶、离心过滤得到固体甲基甘氨酸二乙酸钙。
实施例3
取实施例1制备的质量百分比为18.9％的甲基甘氨酸二乙酸水溶液307.5克(0.3mol)加入到装有温度计、回流管和搅拌器的玻璃三颈瓶内，边搅拌中加入22.2克(0.3mol)固体氢氧化钙(上海龙游海发实业有限公司)，加热升温至100℃，继续搅拌至反应液由浑浊变清，反应结束，便得到量百分比为22.4％的甲基甘氨酸二乙酸钙，再经过蒸发浓缩、冷却结晶、离心过滤得到固体甲基甘氨酸二乙酸钙。
实施例4
取实施例1制备的质量百分比为18.9％的甲基甘氨酸二乙酸水溶液307.5克(0.3mol)克加入到装有温度计、回流管和搅拌器的玻璃三颈瓶内，边搅拌边加入17.4克(0.3mol)固体氢氧化镁(无锡市泽辉化工有限公司)，加热升温至40℃，继续搅拌至反应液由浑浊变清，反应结束，得到质量百分比为21.0％的甲基甘氨酸二乙酸镁，再经过蒸发浓缩、冷却结晶、离心过滤得到固体甲基甘氨酸二乙酸镁。
实施例5
取实施例1制备的质量百分比为18.9％的甲基甘氨酸二乙酸水溶液307.5克(0.3mol)克加入到装有温度计、回流管和搅拌器的玻璃三颈瓶内，边搅拌边加入17.4克(0.3mol)固体氢氧化镁(无锡市泽辉化工有限公司)，加热升温至80℃，继续搅拌至反应液由浑浊变清，反应结束，得到量百分比为21.0％的甲基甘氨酸二乙酸镁，再经过蒸发浓缩、冷却结晶、离心过滤得到固体甲基甘氨酸二乙酸镁。
实施例6
取实施例1制备的质量百分比为18.9％的甲基甘氨酸二乙酸水溶液307.5克(0.3mol)克加入到装有温度计、回流管和搅拌器的玻璃三颈瓶内，边搅拌边加入17.4克(0.3mol)固体氢氧化镁(无锡市泽辉化工有限公司)，加热升温至100℃，继续搅拌至反应液由浑浊变清，反应结束，便得到量百分比为21.0％的甲基甘氨酸二乙酸镁，再经过蒸发浓缩、冷却结晶、离心过滤得到固体甲基甘氨酸二乙酸镁。
实施例7
对实施例1-6的螯合物(甲基甘氨酸二乙酸钙、甲基甘氨酸二乙酸镁)的稳定常数进行测试。
1、检测原理如下：
假设溶液中金属离子M和配位体L形成络合物MLn，其反应式为：
M+nL→MLn
当达到络合平衡时，其络合稳定常数为：
式中：K为稳定常数；CM为络合平衡时金属离子的浓度；CL为络合平衡时配位体浓度；CMLn为络合平衡时络合物的浓度；n为络合物的配位数。
设开始时金属离子M和配位体L的体积摩尔浓度分别为a和b，而达到平衡时络合物的浓度为x，则：
溶液的吸光度正比于溶液中未电离的络合物浓度，若在金属离子和配位体总浓度相同的条件下，在同一坐标上分别作吸光度对两个不同总摩尔数的溶液组成曲线，在这两条线上找出光密度相同的点，则此二点上对应的溶液的未电离络合物浓度相同。则对应于二条曲线的上的两点添加的金属离子M、配位体L的浓度分别为a1、b1与a2、b2。则：
解方程(3)可得x，然后即可计算K。
2、仪器和材料：752型分光光度计一台；50mL容瓶11只；10mL移液管一支；5mL吸管2支；
检测试剂：
0.005M反应温度为40℃的甲基甘氨酸二乙酸钙溶液；
0.005M反应温度为80℃的甲基甘氨酸二乙酸钙溶液；
0.005M反应温度为100℃的甲基甘氨酸二乙酸钙溶液；
0.005M反应温度为40℃的甲基甘氨酸二乙酸镁溶液；
0.005M反应温度为80℃的甲基甘氨酸二乙酸镁溶液；
0.005M反应温度为100℃的甲基甘氨酸二乙酸镁溶液；
pH＝11的氨－氯化铵缓冲液。
3、测定过程：
(1)λmax的确定。用上述反应温度为100℃的甲基甘氨酸二乙酸钙和反应温度100℃的甲基甘氨酸二乙酸镁进行测试，吸光度最大时对应的波长即为所要选择的λmax。
(2)在λmax下，测定不同摩尔比的甲基甘氨酸二乙酸钙/氯化钙、甲基甘氨酸二乙酸镁/氯化镁溶液吸光度，得到吸光度最强的组份，也就得到XV。
检测获得甲基甘氨酸二乙酸钙/氯化钙组份XV＝0.5，甲基甘氨酸二乙酸镁/氯化镁组份XV＝0.5，则
(3)在最大吸光度左侧任选两点，由方程(3)解方程求得x，从而求得K。
在本实施例中测得的螯合物(甲基甘氨酸二乙酸钙、甲基甘氨酸二乙酸镁)的稳定常数测试结果如表1所示：
表1稳定常数测试结果
由表1可知，本发明各实施例所得螯合物的稳定常数随温度的升高而增大，且各实施例的螯合物稳定常数均比较大，反映了螯合反应完成的程度高，不易在水中游离出金属离子，避免了金属离子水解发生沉淀，因此将甲基甘氨酸二乙酸钙、甲基甘氨酸二乙酸镁用于肥料施用时，甲基甘氨酸二乙酸钙、甲基甘氨酸二乙酸镁均处于水溶状态，不会发生沉淀现象，可以很好地被植物吸收，同时易生物降解，不会危及人类健康。
以上详细描述了本发明的具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种甲基甘氨酸二乙酸钙的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将甲基甘氨酸二乙酸三钠水溶液与强酸阳离子交换树脂进行离子交换，获得甲基甘氨酸二乙酸；
使甲基甘氨酸二乙酸与氢氧化钙反应，得到甲基甘氨酸二乙酸钙。
2.如权利要求1所述的甲基甘氨酸二乙酸钙的制备方法，其特征在于，所述甲基甘氨酸二乙酸三钠水溶液的浓度为10％～25％。
3.如权利要求1所述的甲基甘氨酸二乙酸钙的制备方法，其特征在于，所述甲基甘氨酸二乙酸与氢氧化钙的摩尔比为(1.1～1.2)：1，反应温度为40℃～100℃，反应时间为10分钟～40分钟。
4.一种甲基甘氨酸二乙酸钙，其特征在于，由权利要求1～3任一项所述的甲基甘氨酸二乙酸钙的制备方法获得。
5.一种甲基甘氨酸二乙酸镁的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将甲基甘氨酸二乙酸三钠水溶液与强酸阳离子交换树脂进行离子交换，获得甲基甘氨酸二乙酸；
使甲基甘氨酸二乙酸与氢氧化镁反应，得到甲基甘氨酸二乙酸镁。
6.如权利要求5所述的甲基甘氨酸二乙酸镁的制备方法，其特征在于，所述甲基甘氨酸二乙酸三钠水溶液的浓度为10％～25％。
7.如权利要求5所述的甲基甘氨酸二乙酸镁的制备方法，其特征在于，所述甲基甘氨酸二乙酸与氢氧化镁的摩尔比为(1.1～1.2)：1，反应温度为40℃～100℃，反应时间为10分钟～40分钟。
8.一种甲基甘氨酸二乙酸镁，其特征在于，由权利要求4～7任一项所述的甲基甘氨酸二乙酸镁的制备方法获得。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911325584.9A CN111100023A (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 甲基甘氨酸二乙酸钙、甲基甘氨酸二乙酸镁及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911325584.9A CN111100023A (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 甲基甘氨酸二乙酸钙、甲基甘氨酸二乙酸镁及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111100023A true CN111100023A (zh) | 2020-05-05 |
Family
ID=70422133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911325584.9A Withdrawn CN111100023A (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 甲基甘氨酸二乙酸钙、甲基甘氨酸二乙酸镁及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111100023A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2342200A1 (de) * | 1972-08-22 | 1974-03-07 | Showa Denko Kk | Verfahren zur herstellung von alphaolefinpolymeren |
| US20020046427A1 (en) * | 1998-05-27 | 2002-04-25 | Showa Denko K.K., Chelest Corporation | Process for producing an amino acid-N, N-diacetic acid and its salts |
| CN105442372A (zh) * | 2009-05-29 | 2016-03-30 | 索尔维公司 | 用于漂白机械纸浆的方法 |
-
2019
- 2019-12-20 CN CN201911325584.9A patent/CN111100023A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2342200A1 (de) * | 1972-08-22 | 1974-03-07 | Showa Denko Kk | Verfahren zur herstellung von alphaolefinpolymeren |
| US20020046427A1 (en) * | 1998-05-27 | 2002-04-25 | Showa Denko K.K., Chelest Corporation | Process for producing an amino acid-N, N-diacetic acid and its salts |
| CN105442372A (zh) * | 2009-05-29 | 2016-03-30 | 索尔维公司 | 用于漂白机械纸浆的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kołodyńska | Chelating agents of a new generation as an alternative to conventional chelators for heavy metal ions removal from different waste waters | |
| CN106673840B (zh) | 一种清液型高钾液体肥及其专用钾溶液 | |
| NO332348B1 (no) | Vannloselige gjodselblandinger og fremgangsmate for a unnga utfelling av naeringsstoffer i en vandig gjodselblanding | |
| CN104496608A (zh) | 一种聚磷酸铵螯合肥料及其制法和应用 | |
| US4319910A (en) | Gelated micronutrient fertilizers, process for their manufacture and their use for plant fertilization | |
| CN102050753B (zh) | 一步法合成eddha螯合铁的生产工艺 | |
| CN111100023A (zh) | 甲基甘氨酸二乙酸钙、甲基甘氨酸二乙酸镁及其制备方法 | |
| CN112250478B (zh) | 一种全水溶性钛肥及其制备方法 | |
| CN110903206A (zh) | 甲基甘氨酸二乙酸锌、甲基甘氨酸二乙酸锰及其制备方法 | |
| CN104892395A (zh) | 柠檬酸锰氨的制备方法 | |
| CN110938010A (zh) | 一种甲基甘氨酸二乙酸铁及其制备方法 | |
| CN101731628B (zh) | 一种酪蛋白肽螯合铁的制备方法 | |
| CN105174506B (zh) | 一种循环冷却水阻垢剂及其制备方法 | |
| CN106348466B (zh) | 一种水处理剂及其制备方法 | |
| CN104725098A (zh) | 钢带造粒生产全水溶性硝酸铵钙镁的方法 | |
| CN108997170A (zh) | 一种易碱解多羧基螯合物及其制备工艺 | |
| CN110776416A (zh) | 一种葡庚糖酸铁的制备方法 | |
| CN106396801A (zh) | 一种提高水溶肥中锰含量的方法 | |
| CN102030587A (zh) | 堆肥过程中控制氮素损失的方法和固定剂 | |
| CN112794463A (zh) | 一种用于循环冷却水的碳点荧光示踪阻垢剂的制备方法 | |
| CN105585342A (zh) | 氨基三亚甲叉膦酸螯合微量元素肥料、及其制备方法和制备设备 | |
| CN110642648A (zh) | 一种微量营养元素锌锰螯合物的制备方法 | |
| WO2009071630A2 (en) | A composition and a manufacturing method thereof | |
| CN107703019A (zh) | 一种含钾型磷酸二铵中钾含量检测方法 | |
| CN103570571B (zh) | 一种dtpa五钠盐合成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20200505 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |