技术摘要：
本申请提供螯合剂、清洗剂及螯合剂的制备方法。该螯合剂的结构通式如下所示：其中：R1、R2、R3和R4为烷基；M1、M2、M3和M4为氢原子、金属原子、铵基或有机胺基；A为羟基或氨基。本申请可以提供无磷且螯合性能强的螯合剂。
背景技术：
目前常见的螯合剂主要有磷酸盐、羟基羧酸、氨基羧酸以及含羧酸类聚合物。磷酸 盐的螯合效果较佳，但含磷对环境造成极大污染，使用比较多的主要有三聚磷酸钠(STPP)， 但是在全球限磷、禁磷的呼声中逐渐淡出市场。羟基羧酸主要有葡萄糖酸钠、柠檬酸钠等， 一般金属离子的螯合性能较差，性价比不高。丙烯酸类聚合物属于高分子螯合剂，除具有螯 合能力外，兼具增稠和絮凝作用，一般螯合后会沉降在水中同时也难生物降解，氨基羧酸类 主要有乙二胺四乙酸(EDTA)、羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)、二乙烯三胺五乙酸(DTPA)、氮 川三乙酸(NTA)、亚氨基二琥珀酸(IDS)、谷氨酸二乙酸(GLDA)、甲基甘氨酸二乙酸(MGDA) 等。其中，EDTA不易生物降解(OECD)，NTA具有潜在的致癌性，IDS螯合金属的性能较低， GLDA、MGDA制作过程中原料毒性高、设备要求高，工业化难度大，生产成本高，产品价格昂 贵，往往限制其在实际生活中的广泛使用。
技术实现要素：
本申请提供螯合剂、清洗剂及螯合剂的制备方法，可以提供无磷且螯合性能强的 螯合剂。 为达到上述目的，本申请提供一种螯合剂，该螯合剂的通式如下所示： 其中： R1、R2、R3和R4为烷基； M1、M2、M3和M4为氢原子、金属原子、铵基或有机胺基； A为羟基或氨基。 其中，所述烷基为-(CH2)n-，且0≤n≤6。 其中，R1和R4为-(CH2)0-，R2和R3为-CH2-。 5 CN 111606818 A 说　明　书 2/14 页 其中，所述金属原子为Na。 为达到上述目的，本申请提供一种制备上述螯合剂的方法，该方法包括： 提供环氧琥珀酸(盐)， 使环氧琥珀酸(盐)和化合物A进行加成反应，以得到化合物B； 使化合物B和化合物C进行取代反应，以得到所述螯合剂； 其中，化合物A、化合物B和化合物C的结构通式如下， 化合物A： 化合物B： 化合物C： 其中，R为如权利要求1定义的R2或R3，M为如权利要求1定义的M2或M3，M1和M2具有与 权利要求1相同的含义，且L为离去基团。 为达到上述目的，本申请提供另一种制备上述螯合剂的方法，该方法包括： 提供环氧琥珀酸(盐)和化合物D； 使环氧琥珀酸(盐)和化合物D进行加成反应，以得到所述的螯合剂； 其中，化合物D为 R2和R3具有与权利要 求1相同的含义，M5和M6为氢原子、金属原子、铵基或有机胺基。 其中，所述使环氧琥珀酸(盐)和化合物D进行加成反应，以得到所述的螯合剂，包 括： 将环氧琥珀酸(盐)和化合物D混合，搅拌第四时间，添加包含M7的氢氧化物，升温 至第二温度，并反应第五时间，以得到所述螯合剂，其中，M7为如权利要求1定义的M1和M4。 其中，所述第二温度为60-100℃；所述第四时间为0.5-2h；所述第五时间为2-24h。 其中，所述提供环氧琥珀酸(盐)，包括：提供马来酸(盐)和/或富马酸(盐)，使马来 6 CN 111606818 A 说　明　书 3/14 页 酸(盐)和/或富马酸(盐)进行环氧化反应，以得到环氧琥珀酸(盐)。 其中，所述使马来酸(盐)和/或富马酸(盐)进行环氧化反应，以得环氧琥珀酸 (盐)，包括：使马来酸(盐)和/或富马酸(盐)在氧化剂、催化剂和弱碱性或弱酸性环境下进 行环氧化反应； 其中，所述催化剂为钨酸钠、钼酸钠、钒酸铵中的至少一种； 所述弱碱性或弱酸性环境是指pH为3-8的环境。 其中，所述使马来酸(盐)和/或富马酸(盐)在氧化剂、催化剂和弱碱性或弱酸性环 境下进行环氧化反应，包括： 将催化剂添加到马来酸(盐)和/或富马酸(盐)中，搅拌第一时间； 再在第二时间内将氧化剂溶液滴加到马来酸(盐)和/或富马酸(盐)中，同时通过 添加碱液调节马来酸(盐)和/或富马酸(盐)溶液的pH； 在第一温度下，反应第三时间，以得到环氧琥珀酸(盐)。 其中，所述提供马来酸(盐)和/或富马酸(盐)，包括： 使马来酸酐在水解温度下进行水解反应，以得到马来酸(盐)和/或富马酸(盐)； 所述提供马来酸(盐)和/或富马酸(盐)，之后包括： 将马来酸(盐)和/或富马酸(盐)的溶液的pH调节至第一pH，将马来酸(盐)和/或富 马酸(盐)的溶液的温度调节至第三温度。 其中，所述第一时间为30-60min；第二时间为40-120min；第三时间为2-10h；所述 第一温度为45-80℃；所述第三温度为40-60℃；所述水解温度为0-75℃；所述第一pH为4-8。 为达到上述目的，本申请提供一种制备上述螯合剂的方法，该方法包括： 提供3-羟基天冬氨酸和化合物C； 使3-羟基天冬氨酸和化合物C进行取代反应，以得到所述螯合剂； 其中，化合物C为 L为离去基团，R为如权利要求1定义的R2或 R3，M为如权利要求1定义的M2或M3。 为达到上述目的，本申请提供一种制备上述螯合剂的方法，该方法包括： 提供3-羟基天冬氨酸和化合物E； 使3-羟基天冬氨酸和化合物E进行取代反应，以得到化合物F， 使化合物F进行水解反应，以得到所述螯合剂； 所述化合物E和化合物F的结构通式如下所示： 化合物E： 7 CN 111606818 A 说　明　书 4/14 页 化合物F： L为离去基团，R为如权利要求1定义的R2或R3。 为达到上述目的，本申请提供一种清洗剂，所述清洗剂包括上述的螯合剂。 与EDTA、GLDA、MGDA和IDS等相比，本申请公开的螯合剂对钙、镁和铜的螯合性能 高，并且本申请公开的螯合剂对铁离子的螯合性能也很好，即本申请公开的螯合剂对钙、 镁、铁、铜或其他金属显示综合性能特别好的螯合性能，螯合能力强。并且本申请无毒无磷， 可生物降解、可取代EDTA、DPTA、NTA等难生物降解或者成本昂贵的传统螯合剂。此外，在高 浓度的碱水溶液与酸水溶液中都具有很高的溶解度以外，还有具有很优越的保存稳定性。 附图说明 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。 图1为本申请螯合剂一实施例的质谱示意图； 图2为本申请螯合剂一实施例的核磁氢谱示意图。