亚氨基二琥珀酸四钠的合成方法

背景技术

随着改革开放的发展，农业在各种化肥(尿素、复合肥等)大量使用下，获得了多年连续的丰产，保证了粮食产量的稳定性。但随着农业的连年丰产，土壤中各种营养元素被大量消耗，造成土壤肥力的退化，尤其中微量金属营养元素的缺失，已严重威胁粮食的安全。

农业部在《到2020年化肥使用量零增长行动方案》中指出，当前施肥结构不平衡表现在重大量元素肥料，轻中微量元素肥料。

当前给植物补充微量元素，最有效的方法是补充螯合微肥，其中以EDTA螯合盐为代表，虽然EDTA螯合盐确实能给植物补充微量元素，起到减肥增效的功能，但是EDTA本身属于难降解的化合物，不被植物吸收，存在潜在的致癌性；在河流湖泊中富集，造成水土污染；EDTA本身不是氨基酸，不能给植物补充营养。所以EDTA鳌合盐虽然能给植物补充中微量元素，但是其存在大量的不足之处，无法满足绿色农业的发展需求。

当前市场上急需一种新型绿色环保高效的螯合金属盐，来给植物补充各种微量元素。而亚氨基二琥珀酸四钠，作为一种新型的螯合金属盐，用作肥料增效补剂，基本满足了市场的需求。

亚氨基二琥珀酸四钠(简称IDS)是一种高效的绿色氨基酸类螯合剂，因其螯合力优于EDTA，易被植物吸收，生物相容性好，易降解，被行业界公认为21世纪EDTA的理想替代品，称之为肥料增效鳌合剂。其合成技术获得2001年美国总统绿色化学挑战奖。

当前亚氨基二琥珀酸螯合盐的合成工艺分为两种，公开号为CN1356308A的中国专利中提到以马来酸酐、碱金属氢氧化物、氨为原料，在高压釜中经高温高压反应得到。它采用高温高压反应，对设备投资要求大，不利于大生产；采用原料危险性大(其中马来酸酐属于危险物，氨水存在泄漏危险)，存在潜在风险和危害；产品中含有为彻底反应的原料马来酸酐(此时虽然以顺丁烯二酸的形式存在)，影响了产品的安全性和使用性。

合成方法：

为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。

采用的富马酸为食品级，碳酸氢铵、水、碱为工业级。

采用下述工艺制备肥料增效鳌合剂-亚氨基二琥珀酸四钠。

(1)在5方搪瓷釜中，依次加入1587kg水，1032kg富马酸，352kg碳酸氢铵，搅拌均匀；

(2)于50℃下保温，以22转/min搅拌10h，得到亚氨基二琥珀酸溶液；

(3)向亚氨基二琥珀酸溶液中加入32％(质量浓度)的液碱2225kg，得到5000kg30％(质量浓度)的亚氨基二琥珀酸四钠溶液。去除水分后最终得到的亚氨基二琥珀酸四钠固体纯度为98％，其中含有1％的未反应的富马酸及1％的苹果酸。