聚*唑啉螯合剂的制作方法
【专利说明】聚壤畦嘟藝合剂
[0001] 对相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2013年3月15日提交的美国临时专利申请序列号61/798, 999的优 先权和所有权益，其内容特此引用并入本文。
技术领域
[0003] 本公开内容一般性地设及馨合剂。更具体地，本公开内容设及包含聚巧恶挫嘟的馨 合剂。
【背景技术】
[0004] 馨合是在化学化合物和中屯、原子，如金属离子之间形成配位键W形成已知被称作 馨合物的络合物。该化学化合物经常被称作馨合剂（chelatingagent),但也W其它名字， 如chelant、chelator或多价馨合剂（sequesteringagent)为人所知。在一个实例中，该 馨合剂可W是对中屯、原子具有化学亲合力的有机配体。
[0005] 在馨合过程中形成的馨合物可用于例如从环境中捕集和除去重金属离子。一些馨 合物是天然存在的，如将营养物质输送通过生物体，包括植物和动物营养物质的那些。其它 馨合物是合成或人造的，如在农业制剂，包括肥料中常发现的乙二胺-N，N，N'，N'-四乙酸 巧DTA)。
[0006] 但是，目前可得的许多馨合剂在大约10或更高的抑下最有效，并且运样的馨合剂 在一些情况中可能需要低于3的抑W有效释放中屯、原子。
[0007] 此外，在不受制于任何理论的情况下，据信具有高重均分子量（例如高于40, 000) 的聚叩惡'挫嘟至少部分由于该聚挫嘟的相对较大尺寸而无法有效占据金属离子的所有 键合位点。至少出于运一推理，进一步相信，具有高重均分子量的聚巧惡挫嘟不能合适地馨 合金属离子。
【发明内容】
[000引公开内容概述和优点
[0009] 本公开内容提供了包含聚T#挫嘟的馨合剂。该聚碟挫嘟具有式A:
[0010]
(式A),
[0011] 其中R是H;F;C1;Br;1 ;CN;N02;选自烷基、締基、芳基、杂芳基或杂环基的具有1 至20个碳原子的有机基团；氨基；或巧惡挫嘟，且n为大约2至大约300。该聚P恶挫嘟具有 大约1，500至大约30, 000的重均分子量。
[0012] 该馨合剂在6至8的抑下有效键合到金属离子上，W致该馨合剂在中性环境，即 具有6至8的抑的环境中最有效。该馨合剂合适地馨合例如中性环境中的金属离子，W使 该金属离子无法与该中性环境中存在的其它组分相互作用（例如反应）。运不同于用于馨 合金属离子的其它已知馨合剂，它们通常在更高抑，例如大约10或更高的抑下键合到金属 离子上。此外，本公开内容的馨合剂在抑降到低于6的值时释放金属离子。运也不同于已 知馨合剂，其中经常需要过量的正亲核体OT离子）W使运些馨合剂的馨合键断裂。因此， 经常需要低于3的抑W释放金属离子。金属离子的释放有益于例如回收金属离子W便可 再利用该金属离子。运特别有益于贵金属的回收和再利用。
【附图说明】
[0013] 将容易认识到本公开内容的其它优点，因为其参考联系附图考虑的下列详述会变 得更好理解。
[0014] 图1是显示各种馨合剂的测得的馨合值与抑之间的关系的曲线图。
[001引本公开内容的详述
[0016] 本公开内容的馨合剂用于从各种环境中馨合金属离子。可W在任何注入金属的水 基环境中使用该馨合剂。在一些情况中，例如，可W在造纸厂中在纸张漂白过程中使用该馨 合剂。相信该馨合剂还可用于馨合贵金属，如具有y或：r价的那些。
[0017] 如本文中公开的馨合剂的实例包含具有式A的聚纔'挫嘟：
[001引
（式A)。 1234 在式A中，R是H;F;C1;Br;1 ;CN;N02;选自烷基、締基、芳基、杂芳基或杂环基的具 有1至20个碳原子的有机基团；氨基；或巧惡I坐嘟。在一个实例中，R是具有1至20个碳原 子的烷基。在另一实例中，R是具有1至8个碳原子的烷基。在再一实例中，R是具有1至 4个碳原子的烷基。聚巧篡挫嘟的R基团的具体实例包括，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个碳原子的直链和支链烷基。 3 也在式A中，在一个实例中，n为大约2至大约300。在另一实例中，n为大约2至 大约240。在再一实例中，n为大约6至大约100。但是，要理解的是，n的值至少部分取决 于聚巧惡挫嘟的重均分子量和数均分子量。为了举例说明的目的，下面阐述当式A中的R为 乙基时n的值的实例。在一个实例中，n为大约7至大约152且聚巧恶挫嘟具有大约1，500 至大约30, 000的重均分子量和大约750至大约15, 000的数均分子量。在再一实例中，n为 大约25至大约102且聚巧惡挫嘟具有大约5, 000至大约20, 000的重均分子量和大约2, 500 至大约10, 000的数均分子量。在再一实例中，n为大约50至大约91且聚气惡挫嘟具有大 约10, 000至大约18, 000的重均分子量和大约5, 000至大约9, 000的数均分子量。 4 在另一实例中，当式A中的R为H时，n的值为大约10至大约212且聚巧磬挫嘟的 重均分子量为大约1，500至大约30,OOO且数均分子量为大约750至大约15, 000。在再一 实例中，当式A中的R为具有20个碳原子的烷基时，n的值为大约2至大约43且聚巧惡挫 嘟的重均分子量为大约1，500至大约30, 000且数均分子量为大约750至大约15, 000。
[0023] 下式，式B，例示R为乙基的实例：
[0024]
(式B)。
[00巧]在式B中，假设聚巧恶睡嘟的重均分子量为大约10, 000至大约18, 000 (如上），则n为大约50至大约91。聚巧娶挫嘟的一些实例是聚-2-甲基巧惡挫嘟、聚-2-乙基-2-巧篡 挫嘟和聚-2-异丙基-2-巧囊挫嘟。在一个实例中，聚罐挫嘟是聚-2-乙基-2-1#挫嘟。
[0026] 在一个实例中，如上文所述，本公开内容的聚巧襲挫嘟具有大约1，500至大约 30, 000的重均分子量。在另一实例中，该聚巧恶挫嘟具有大约5, 000至大约20, 000的重均 分子量。在再一实例中，该聚嘴篡;挫嘟具有大约10, 000至大约18, 000的重均分子量。在 再一实例中，该聚巧娶挫嘟具有大约1，000至大约40, 000的重均分子量。在再一实例中，该 聚呼進挫嘟具有大约14,000的重均分子量。在不受制于任何理论的情况下，据信，具有大约 1，500至大约30, 000的重均分子量的聚聲墓挫嘟（例如聚-2-乙基-2-巧恶挫嘟）使得该 聚巧恶挫嘟足够小W合适地自包裹并键合到金属离子上，只要该馨合剂的抑为大约6至大 约8。聚巧遙挫嘟（例如聚-2-乙基-2-巧墓挫嘟）也足够小W合适地在该馨合剂的抑降到 低于6时释放金属离子。
[0027] 要理解的是，用于本公开内容的馨合剂的聚巧恶挫嘟的重均分子量低于其它凄 挫嘟。已经意外和偶然地发现，具有大约1，500至大约30, 000的重均分子量的聚口藻挫嘟在 大约6至大约8的pH下具有相对较高的馨合值。例如，具有大约10, 000至大约18, 000的重 均分子量的聚-2-乙基-2-巧惡挫嘟在大约6至大约8的馨合剂（其包括聚-2-乙基-2-巧摩， 挫嘟和水）的抑下具有大约300毫克化OV克馨合剂（即每克馨合剂300毫克化C〇3)至 大约800毫克化OV克馨合剂（根据美国纺织品化学家和染色家协会（AATCC)试验方法 149-2007测量）的馨合值。该AATCC试验方法149-2007是用于测定氨基聚碳酸醋酸和它 们的盐的馨合值的标准化试验方法。在下述实施例中提供了AATCC试验方法149-2007的 细节。在另一实例中，聚-2-乙基-2-巧惠、挫嘟（仍具有大约10, 000至大约18, 000的重均 分子量）在大约6至大约8的馨合剂（其包括聚-2-乙基-2- ^#性嘟和水）的抑下具有 大约500毫克化COs/克馨合剂至大约800毫克化COs/克馨