PROCEDIMIENTO PARA LA PREPARACIÓN DE SALES DE TRI(METAL ALCALINO) DEL ÁCIDO METILGLICINO-N,N-DIACÉTICO, CON BAJO CONTENIDO EN SUBPRODUCTOS.

Procedimiento para la preparación de sales de tri(metal alcalino) del ácido metilglicino-N,N-diacético, con bajo contenido en subproductos La invención se refiere a un procedimiento para la preparación de sales de tri(metal alcalino) del ácido metilglicino- N,N-diacético de color claro, con bajo contenido en subproductos mediante la hidrólisis alcalina de metilglicinonitril- N,N-diacetonitrilo. Los aminopolifosfonatos, policarboxilatos o aminopolicarboxilatos, tal como ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), utilizados frecuentemente como formadores de complejos, por ejemplo, en productos de limpieza, sólo pueden degradarse biológicamente en una medida reducida. Una alternativa económica la representan los derivados del ácido glicino-N,N-diacético, tal como el ácido metilglicino-N,N-diacético (MGDA), que no es tóxico y puede degradarse bien biológicamente. El uso de MGDA y de derivados del ácido glicino-N,N-diacético relacionados en productos de limpieza así como sus síntesis se describen en los documentos WO-A 94/29421 y US 5.849.950. Para una producción económica de los derivados del ácido glicino-N,N-diacético se fijan requisitos elevados para el rendimiento de las etapas de síntesis individuales y la pureza de los productos intermedios aislados. El MGDA se prepara mediante la reacción de iminodiacetonitrilo con acetaldehído y ácido cianhídrico o de alfaalaninonitrilo con formaldehído y ácido cianhídrico y la hidrólisis alcalina del metilglicinonitrildiacetonitrilo obtenido como producto intermedio (MGDN) con disolución de hidróxido de sodio, obteniéndose la sal de trisodio del MGDA. Para conseguir purezas y rendimientos de MGDA elevados, se aísla el MGDN como producto intermedio y se utiliza como sustancia pura en la etapa de hidrólisis inmediatamente posterior. En la hidrólisis de los alquilglicinonitril-N,N-diacetonitrilos es problemática su labilidad térmica, en particular en un medio alcalino. Mediante la sustitución con alquilo estéricamente exigente se favorecen las reacciones de descomposición inversa. En el caso del MGDN son productos de descomposición primarios en particular cianuro, acetaldehído, iminodiacetonitrilo (IDN) y formaldehído. En condiciones alcalinas pueden generarse además mediante reacciones de hidrólisis u otras reacciones secundarias sobre todo los siguientes subproductos (como sales de sodio o de potasio): iminodiacetato (IDA), nitrilotriacetato (NTA), carbonato, acetato, formiato, glicolato, lactato, glicinato o alaninato. El cianuro es extremadamente tóxico. El NTA se ha descrito como nefrotóxico. El cianuro y el acetaldehído tienden a la polimerización y pueden formar subproductos con color. El acetaldehído puede contaminar además como componente volátil el destilado del producto de acoplamiento de la hidrólisis alcalina, amoniaco. El documento US 5.849.950 da a conocer la preparación de ácido metilglicinodiacético mediante la reacción de alfaalaninonitrilo con formaldehído y ácido cianhídrico y la hidrólisis alcalina del metilglicinonitrilacetonitrilo (MGDN) obtenido como producto intermedio con disolución de hidróxido de sodio. Para la hidrólisis se introduce MGDN cristalino a 40ºC en una disolución acuosa de hidróxido de sodio al 20% en peso, se agita durante 3 h a 40ºC y a continuación se continúa agitando durante 5 h más a 95ºC. Durante la hidrólisis se forman subproductos, por ejemplo NTA, en una medida no insignificante. El objetivo de la invención es proporcionar un procedimiento para la preparación de N,N-diacetato de metilglicina de color claro, con bajo contenido en subproductos. El objetivo se soluciona mediante un procedimiento para la preparación de sal de tri(metal alcalino) del ácido metilglicino-N,N-diacético de color claro, con bajo contenido en subproductos, mediante la hidrólisis alcalina de metilglicinonitrildiacetonitrilo con las etapas en la secuencia (a) a (f): (a) mezclar metilglicinonitrilacetonitrilo (MGDN) con álcali acuoso a una temperatura 30ºC; (b) dejar reaccionar la suspensión de MGDN alcalina acuosa a una temperatura en el intervalo de desde 10 hasta 30ºC durante un periodo de tiempo de desde 0,1 hasta 10 h, formándose una disolución; (c) dejar reaccionar la disolución de la etapa (b) a una temperatura en el intervalo de desde 30 hasta 40ºC durante un periodo de tiempo de desde 0,1 hasta 10 h; (d) opcionalmente dejar reaccionar la disolución de la etapa (c) a una temperatura en el intervalo de desde 50 hasta 80ºC durante un periodo de tiempo de desde 0,5 hasta 2 h; (e) opcionalmente dejar reaccionar la disolución de la etapa (c) o (d) a una temperatura en el intervalo de desde 110 hasta 200ºC durante un periodo de tiempo de desde 5 hasta 60 min.; 2   (f) hidrolizar y separar el amoniaco de la disolución obtenida en la etapa (c), (d) o (e) mediante destilación en fase de vapor a una temperatura de desde 90 hasta 105ºC. En una etapa (a) se mezcla metilglicinonitrilacetonitrilo (MGDN) con álcali acuoso a una temperatura de mezclado de 30ºC. En general, la temperatura de mezclado asciende a de 10 a 30ºC, preferiblemente de 20 a 25ºC. El MGDN puede utilizarse como sólido, preferiblemente como polvo, como sustancia macerada húmeda o como suspensión acuosa. El álcali acuoso puede disponerse previamente en un recipiente de mezclado adecuado (por ejemplo, en un reactor con agitación) y añadirse por dosificación MGDN como sólido o suspensión acuosa. El álcali y el MGDN pueden añadirse por dosificación también en paralelo en un recipiente de mezclado o en un reactor tubular. Como álcali acuoso se tienen en cuenta el NaOH acuoso (disolución de hidróxido de sodio) o el KOH acuoso (disolución de hidróxido de potasio) con un contenido en hidróxido de metal alcalino de en general desde el 5 hasta el 50% en peso, preferiblemente del 20 al 50% en peso. Se prefiere la disolución de hidróxido de sodio. La razón molar de MGDN con respecto al álcali asciende en general a 1:3,0 - 3,5, preferiblemente 1:3,05 - 3,1. A continuación se deja reaccionar la disolución alcalina acuosa de MGDN en las etapas (b) y (c), pasándose por dos etapas de temperatura diferentes. En primer lugar se deja reaccionar la disolución alcalina acuosa de MGDN en una primera etapa (b) a una temperatura en el intervalo de desde 20 hasta 30ºC, preferiblemente de 25 a 30ºC, durante un periodo de tiempo de desde 0,1 hasta 10 h, preferiblemente de 1 a 5 h, de manera especialmente preferible de 2 a 3 h, y a continuación en una segunda etapa (c) a una temperatura en el intervalo de desde 30 hasta 40ºC, preferiblemente de 35 a 40ºC, durante un periodo de tiempo de desde 0,1 hasta 10 h, preferiblemente de 1 a 5 h, de manera especialmente preferible de 3 a 4 h. En una etapa opcional (d) se deja reaccionar la disolución obtenida en la etapa (c) todavía a una temperatura en el intervalo de desde 50 hasta 80ºC, preferiblemente de 70 a 80ºC durante un periodo de tiempo de desde 0,5 hasta 2 h, preferiblemente de 1 a 2 h. A la etapa (c) o (d) le puede seguir una denominada saponificación a presión como etapa (e). En este sentido se saponificar la disolución obtenida a una temperatura en el intervalo de desde 110 hasta 200ºC, preferiblemente de desde 140 hasta 180ºC, durante un periodo de tiempo de desde 5 hasta 60 min. En este sentido la disolución se encuentra a una presión correspondiente a la temperatura (autógena). A continuación, en una etapa (f) se separa de la disolución obtenida amoniaco mediante destilación en fase de vapor a una temperatura de desde 90 hasta 105ºC, preferiblemente de desde 95 hasta 105ºC. A este respecto tiene lugar también una hidrólisis residual de los componentes hidrolizables contenidos en la disolución con formación de amoniaco. Por ejemplo, mediante la reducción de la presión hasta de 700 a 960 mbar se libera la disolución en su mayor parte del amoniaco mediante destilación en fase de vapor. Preferiblemente se utiliza adicionalmente aire como gas de destilación en fase de vapor. La disolución obtenida en la etapa (f) puede someterse a continuación de la decoloración desde en su mayor parte hasta completa todavía a una etapa de blanqueamiento usando peróxido de hidrógeno y/o carbón activado como agente de blanqueamiento. La hidrólisis de MGDN según la invención puede realizarse de manera discontinua, semicontinua o continua. De manera discontinua o semicontinua, la hidrólisis se realiza, por ejemplo, en un reactor con agitación, de manera continua se realiza, por ejemplo, en una cascada de reactores con agitación y/o en reactores tubulares y/o en reactores de recirculación. La sal de trisodio de MGDA industrial que puede obtenerse según la invención presenta un contenido en subproductos de en general < 5% en peso, con respecto al sólido. El contenido en sal de trisodio de NTA asciende en general a < 0,3% en peso.... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la preparación de sal de tri(metal alcalino) del ácido metilglicino-N,N-diacético de color claro, con bajo contenido en subproductos mediante la hidrólisis alcalina de metilglicinonitrildiacetonitrilo (MGDN) con las etapas en la secuencia (a) a (f): (a) mezclar MGDN con álcali acuoso a una temperatura 30ºC; (b) dejar reaccionar la suspensión de MGDN alcalina acuosa a una temperatura en el intervalo de desde 10 hasta 30ºC durante un periodo de tiempo de desde 0,1 hasta 10 h, formándose una disolución; (c) dejar reaccionar la disolución de la etapa (b) a una temperatura en el intervalo de desde 30 hasta 40ºC durante un periodo de tiempo de desde 0,1 hasta 10 h; (d) opcionalmente dejar reaccionar la disolución de la etapa (c) a una temperatura en el intervalo de desde 50 hasta 80ºC durante un periodo de tiempo de desde 0,5 hasta 2 h; (e) opcionalmente dejar reaccionar la disolución de la etapa (c) o (d) a una temperatura en el intervalo de desde 110 hasta 200ºC durante un periodo de tiempo de desde 5 hasta 60 min.; (f) hidrolizar y separar el amoniaco de la disolución obtenida en la etapa (c), (d) o (e) mediante destilación en fase de vapor a una temperatura de desde 90 hasta 105ºC. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en la etapa (b) la temperatura asciende a de 25 a 30ºC y en la etapa (c) la temperatura asciende a de 35 a 40ºC. 3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque como álcali acuoso se utiliza una disolución de hidróxido de sodio a del 5 al 50% en peso. 4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el procedimiento se realiza de manera discontinua, semicontinua o continua. 6