179047. lajstromszámú szabadalom • Nincs magyar címe!
3 179047 4 Az ismertetett eljárások további hátrányaként kell említenünk azt a tényt, hogy a kiindulási anyagként felhasznált p-fenolszármazékok, például p-fenolszulfonsav előállítása során képződő izomerkeverékekből a felhasználni kívánt izomer elválasztása csak technikailag nehezen, többlépcsős tisztítással valósítható meg, és ez jelentős költségekkel jár. A 3 855 286 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásból kelátképzésre képes N-(karboxi-metil)-N-(2-hidroxi-benzil-aszparaginsav-származékok váltak ismertté. A 3 825 592 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásból ugyancsak kelátképzésre képes fenolos aminopolikarbonsavak váltak ismertté. Mindkét esetben a kelátképzők csak bonyolult többlépéses szintézisben állíthatók elő, így az ezekkel a vegyületekkel képzett kelátok a magas előállítási költségekre tekintettel a mezőgazdasági gyakorlatban nem terjedtek el. Azt a kettős célt tűztük ki tehát, hogy egyrészt elkerüljük a p-fenolszármazékok elkülönítésével, illetve kinyerésével kapcsolatos nehézségeket, másrészt az eddig ismert kelátoknál jóval nagyobb fémtartalmú, pH 10-ig ugyancsak stabil és egyszerűen előállítható kelátokat állítsunk elő. A találmány megalkotása kapcsán folytatott kísérleteink során azt találtuk, hogy a fenolszulfonsavak alkálifémsói a bevezetőben már említett, nitrogéntartalmú bázikus gyökkel jelentősen megnövelt fémfelvevő képességű kelátképzőkké alakíthatók. A fentiek alapján a talmány tárgya eljárás az I általános képletű fenol-származékok — ahol a képletben M jelentése alkálifématom, A iminocsoportot és B hidrogénatomot vagy A alfa-aminoecetsav anionját és B alkálifématomot vagy A -NHCH2CH2NH- csoportot és B -CH2OH csoportot jelent, továbbá n értéke 1, 2, 3 vagy 4 -kétvegyértékű vagy kettőnél több vegyértékű fémekkel alkotott kelátjainak előállítására. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a) 1 mól II általános képletű vegyületet - a képletben M jelentése a fenti - 1 mól III általános képletű vegyülettel - a képletben A, B és n jelentése a fenti - reagáltatunk, vagy b) B helyén -CH2OH csoportot hordozó I általános képletű vegyületek előállítására 1 mól II általános képletű vegyületet — a képletben M jelentése a fenti — 1 mól etiléndiaminnal és legalább 2 mól I -4 szénatomos alkaldehiddel reagáltatunk, és az a) vagy b) változattal kapott I általános képletű vegyületek közül egyet vagy többet egy vagy több, kétvegyértékű vagy kettőnél több vegyértékű fém vízoldható sójával és/vagy hidroxidjával reagáltatunk. Miként az a) és a b) változatból kitűnik, a találmány értelmében eljárhatunk úgy is, hogy valamely II általános képletű vegyületet már egy korábbi reagáltatás során előállított nitrogéntartalmú vegyülettel (azaz valamelyik ül általános képletű vegyülettel) reagáltatjuk, de úgy is, hogy valamely II általános képletű vegyületet egyidejűleg reagáltatunk etiléndiaminnal és egy alkaldehiddel. Tekintettel arra, hogy az előbbi változat esetében a mellékreakciókat könnyebb kiküszöbölni, az a) változatot kedvezőbbnek tartjuk. Az a) vagy a b) változat végrehajtása során oldatban dolgozunk, és a komponensek oldatát célszerűen visszafolyató hűtő alkalmazásával 0,5-8 órán át forraljuk a reakció elősegítése céljából. A találmány szerinti eljárás értelmében kelatizálandó fémekként elsősorban a növényi nyomelemek, így például a vas, a cink, réz és a mangán jönnek szóba. Ezek a fémek kelátkötésbe vihetők vízoldható sóik vagy hidroxidjaik alakjában. A kelatizálás során rendszerint úgy járunk el, hogy a kelátképzőt vizes oldatban elegyítjük a kelatizálandó fém sójával és/vagy hidroxidjával, majd 0,5-8 órán át tartó forralást végzünk. Az így kapott keláttartalmú oldatot ezután szükség szerint semlegesítjük, majd a felhasználási céltól függően vízoldható, N-, P- és/vagy K-tartalmú vegyületekkel és/vagy valamilyen közömbös hordozóanyaggal, vagy ilyen anyagok nélkül szárazra pároljuk. így vagy magát a fémkelátot, vagy ilyen fémkelátot tartalmazó műtrágyát vagy nyomelemes készítményt (ha közömbös hordozóanyagot használunk) kapunk. A találmány szerinti eljárás döntő előnye tehát, hogy az eddigieknél magasabb fémtartalmú kelátok állíthatók elő egyszerűbben. A találmány szerinti eljárás egyéb előnyei a példákból nyilvánvalóak. A találmányt közelebbről az alábbi kiviteli példákkal kívánjuk megvilágítani. 1. példa Keverőve! és hőmérővel ellátott, felül nyitott, fűthető gömblombikba bemérünk 1 mól fenolt és 1,05 mól tömény kénsavat, és 135 °C-on 4 órás keverés közben reagáltatjuk őket egymással. A képződő vízgőzt távozni hagyjuk. A lehűtött, O-, m- és p-izomereket tartalmazó monofenolszulfonsavat 25%-os kálium-hidroxid-oldattal pH 7-ig semlegesítjük, majd 1 literre feltöltjük. A nitrogéntartalmú bázikus gyököt a következő módon állítjuk elő: Egy mól glicint vízben feloldunk és 1 mól káliumhidroxid 25%-os oldatával elegyítjük. Az így semlegesített glicinhez 2 mól formaiint tartalmazó vizes oldatot adunk és 4 órán át 75-80 °C-on, keverés közben reagáltatjuk. A reagáltatás befejeztével az oldatot 1 literre egészítjük ki. A fenti módon előkészített mólos oldatokat, tehát a kálium-monofenolszulfonát-oldatot és a dimetilolglicin-oldatot úgy mérjük össze, hogy a mólaránya a kálium-monofenolszulfonátra számítva 1:1, 1:2 és 1:3 legyen. Az így elkészített reakcióelegyeket visszafolyató hűtővel ellátott gömblombikban keverés közben 8 órán át forraljuk. A kapott oldatok egy részéből 0,01 mólos törzsmintákat készítünk és meghatározzuk a fémfélvevő képességet az alábbiak szerint: 100 ml 0,01 mólos vagy (II)-szulfát-oldathoz különböző mennyiségben 0,01 mólos törzsoldatot adunk. 300 ml-re felhígítjuk a kapott elegyeket úgy, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
