聚*唑啉螯合劑的制作方法
【專利說明】聚壤畦嘟藝合劑
[0001] 對相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2013年3月15日提交的美國臨時專利申請序列號61/798, 999的優(yōu) 先權和所有權益，其內容特此引用并入本文。
技術領域
[0003] 本公開內容一般性地設及馨合劑。更具體地，本公開內容設及包含聚巧惡挫嘟的馨 合劑。
【背景技術】
[0004] 馨合是在化學化合物和中屯、原子，如金屬離子之間形成配位鍵W形成已知被稱作 馨合物的絡合物。該化學化合物經常被稱作馨合劑（chelatingagent),但也W其它名字， 如chelant、chelator或多價馨合劑（sequesteringagent)為人所知。在一個實例中，該 馨合劑可W是對中屯、原子具有化學親合力的有機配體。
[0005] 在馨合過程中形成的馨合物可用于例如從環(huán)境中捕集和除去重金屬離子。一些馨 合物是天然存在的，如將營養(yǎng)物質輸送通過生物體，包括植物和動物營養(yǎng)物質的那些。其它 馨合物是合成或人造的，如在農業(yè)制劑，包括肥料中常發(fā)現(xiàn)的乙二胺-N，N，N'，N'-四乙酸 巧DTA)。
[0006] 但是，目前可得的許多馨合劑在大約10或更高的抑下最有效，并且運樣的馨合劑 在一些情況中可能需要低于3的抑W有效釋放中屯、原子。
[0007] 此外，在不受制于任何理論的情況下，據(jù)信具有高重均分子量（例如高于40, 000) 的聚叩惡'挫嘟至少部分由于該聚挫嘟的相對較大尺寸而無法有效占據(jù)金屬離子的所有 鍵合位點。至少出于運一推理，進一步相信，具有高重均分子量的聚巧惡挫嘟不能合適地馨 合金屬離子。

【發(fā)明內容】

[000引公開內容概述和優(yōu)點
[0009] 本公開內容提供了包含聚T#挫嘟的馨合劑。該聚碟挫嘟具有式A:
[0010]
(式A),
[0011] 其中R是H;F;C1;Br;1 ;CN;N02;選自烷基、締基、芳基、雜芳基或雜環(huán)基的具有1 至20個碳原子的有機基團；氨基；或巧惡挫嘟，且n為大約2至大約300。該聚P惡挫嘟具有 大約1，500至大約30, 000的重均分子量。
[0012] 該馨合劑在6至8的抑下有效鍵合到金屬離子上，W致該馨合劑在中性環(huán)境，即 具有6至8的抑的環(huán)境中最有效。該馨合劑合適地馨合例如中性環(huán)境中的金屬離子，W使 該金屬離子無法與該中性環(huán)境中存在的其它組分相互作用（例如反應）。運不同于用于馨 合金屬離子的其它已知馨合劑，它們通常在更高抑，例如大約10或更高的抑下鍵合到金屬 離子上。此外，本公開內容的馨合劑在抑降到低于6的值時釋放金屬離子。運也不同于已 知馨合劑，其中經常需要過量的正親核體OT離子）W使運些馨合劑的馨合鍵斷裂。因此， 經常需要低于3的抑W釋放金屬離子。金屬離子的釋放有益于例如回收金屬離子W便可 再利用該金屬離子。運特別有益于貴金屬的回收和再利用。
【附圖說明】
[0013] 將容易認識到本公開內容的其它優(yōu)點，因為其參考聯(lián)系附圖考慮的下列詳述會變 得更好理解。
[0014] 圖1是顯示各種馨合劑的測得的馨合值與抑之間的關系的曲線圖。
[001引本公開內容的詳述
[0016] 本公開內容的馨合劑用于從各種環(huán)境中馨合金屬離子?？蒞在任何注入金屬的水 基環(huán)境中使用該馨合劑。在一些情況中，例如，可W在造紙廠中在紙張漂白過程中使用該馨 合劑。相信該馨合劑還可用于馨合貴金屬，如具有y或：r價的那些。
[0017] 如本文中公開的馨合劑的實例包含具有式A的聚纔'挫嘟：
[001引
（式A)。 1234 在式A中，R是H;F;C1;Br;1 ;CN;N02;選自烷基、締基、芳基、雜芳基或雜環(huán)基的具 有1至20個碳原子的有機基團；氨基；或巧惡I坐嘟。在一個實例中，R是具有1至20個碳原 子的烷基。在另一實例中，R是具有1至8個碳原子的烷基。在再一實例中，R是具有1至 4個碳原子的烷基。聚巧篡挫嘟的R基團的具體實例包括，但不限于，甲基、乙基和丙基。 2 要理解的是，烷基可包括具有1至20個碳原子的直鏈和支鏈烷基。 3 也在式A中，在一個實例中，n為大約2至大約300。在另一實例中，n為大約2至 大約240。在再一實例中，n為大約6至大約100。但是，要理解的是，n的值至少部分取決 于聚巧惡挫嘟的重均分子量和數(shù)均分子量。為了舉例說明的目的，下面闡述當式A中的R為 乙基時n的值的實例。在一個實例中，n為大約7至大約152且聚巧惡挫嘟具有大約1，500 至大約30, 000的重均分子量和大約750至大約15, 000的數(shù)均分子量。在再一實例中，n為 大約25至大約102且聚巧惡挫嘟具有大約5, 000至大約20, 000的重均分子量和大約2, 500 至大約10, 000的數(shù)均分子量。在再一實例中，n為大約50至大約91且聚氣惡挫嘟具有大 約10, 000至大約18, 000的重均分子量和大約5, 000至大約9, 000的數(shù)均分子量。 4 在另一實例中，當式A中的R為H時，n的值為大約10至大約212且聚巧磬挫嘟的 重均分子量為大約1，500至大約30,OOO且數(shù)均分子量為大約750至大約15, 000。在再一 實例中，當式A中的R為具有20個碳原子的烷基時，n的值為大約2至大約43且聚巧惡挫 嘟的重均分子量為大約1，500至大約30, 000且數(shù)均分子量為大約750至大約15, 000。
[0023] 下式，式B，例示R為乙基的實例：
[0024]
(式B)。
[00巧]在式B中，假設聚巧惡睡嘟的重均分子量為大約10, 000至大約18, 000 (如上），則n為大約50至大約91。聚巧娶挫嘟的一些實例是聚-2-甲基巧惡挫嘟、聚-2-乙基-2-巧篡 挫嘟和聚-2-異丙基-2-巧囊挫嘟。在一個實例中，聚罐挫嘟是聚-2-乙基-2-1#挫嘟。
[0026] 在一個實例中，如上文所述，本公開內容的聚巧襲挫嘟具有大約1，500至大約 30, 000的重均分子量。在另一實例中，該聚巧惡挫嘟具有大約5, 000至大約20, 000的重均 分子量。在再一實例中，該聚嘴篡;挫嘟具有大約10, 000至大約18, 000的重均分子量。在 再一實例中，該聚巧娶挫嘟具有大約1，000至大約40, 000的重均分子量。在再一實例中，該 聚呼進挫嘟具有大約14,000的重均分子量。在不受制于任何理論的情況下，據(jù)信，具有大約 1，500至大約30, 000的重均分子量的聚聲墓挫嘟（例如聚-2-乙基-2-巧惡挫嘟）使得該 聚巧惡挫嘟足夠小W合適地自包裹并鍵合到金屬離子上，只要該馨合劑的抑為大約6至大 約8。聚巧遙挫嘟（例如聚-2-乙基-2-巧墓挫嘟）也足夠小W合適地在該馨合劑的抑降到 低于6時釋放金屬離子。
[0027] 要理解的是，用于本公開內容的馨合劑的聚巧惡挫嘟的重均分子量低于其它凄 挫嘟。已經意外和偶然地發(fā)現(xiàn)，具有大約1，500至大約30, 000的重均分子量的聚口藻挫嘟在 大約6至大約8的pH下具有相對較高的馨合值。例如，具有大約10, 000至大約18, 000的重 均分子量的聚-2-乙基-2-巧惡挫嘟在大約6至大約8的馨合劑（其包括聚-2-乙基-2-巧摩， 挫嘟和水）的抑下具有大約300毫克化OV克馨合劑（即每克馨合劑300毫克化C〇3)至 大約800毫克化OV克馨合劑（根據(jù)美國紡織品化學家和染色家協(xié)會（AATCC)試驗方法 149-2007測量）的馨合值。該AATCC試驗方法149-2007是用于測定氨基聚碳酸醋酸和它 們的鹽的馨合值的標準化試驗方法。在下述實施例中提供了AATCC試驗方法149-2007的 細節(jié)。在另一實例中，聚-2-乙基-2-巧惠、挫嘟（仍具有大約10, 000至大約18, 000的重均 分子量）在大約6至大約8的馨合劑（其包括聚-2-乙基-2- ^#性嘟和水）的抑下具有 大約500毫克化COs/克馨合劑至大約800毫克化COs/克馨