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乙二胺四乙酸的合成與用途

2021/10/25 10:57:13

乙二胺四乙酸(英語:Ethylenediaminetetraacetic acid),??s寫為EDTA,是一種有機化合物。它是一個六齒配體,可以螯著多種金屬離子。它的4個酸和2個胺的部分都可作為配體的齒,與錳(II)、銅(II)、鐵(III)及鈷(II)等金屬離子組成螯合物。

Ethylenediaminetetraacetic acid.jpg

配合物

EDTA和金屬的螯合物

EDTA 和其他化合物如H2IDA(亞胺基二乙酸)和H3NTA(氨三乙酸)等屬于同類的螯合物,這些配體都是由一種叫做甘氨酸的氨基酸制成的。EDTA類的螯合物都極易溶于水。這些配體都為三或四齒配體,而合成出來的螯合物都是光學異構物。

合成

1935年,費迪南德·明茨使用乙二胺和氯乙酸來首次制備合成。現今合成 EDTA主要用乙二胺與甲醛及氰化鈉合成。

H2NCH2CH2NH2 + 4 CH2O + 4 NaCN + 4 H2O → (NaO2CCH2)2NCH2CH2N(CH2CO2Na)2 + 4 NH3

(NaO2CCH2)2NCH2CH2N(CH2CO2Na)2 + 4 HCl → (HO2CCH2)2NCH2CH2N(CH2CO2H)2 + 4 NaCl

用途

在1999年,歐洲EDTA年消耗量為35,000噸[來源請求],在美國為50,000噸,其重要的用途如下:

EDTA-2Na

“EDTA-2Na”的中文化學名為“乙二胺四乙酸二鈉”(ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt dihydrate),有工業(yè)用及食用兩類,兩者化學成分相同,但濃度及容許雜質上有所區(qū)別。EDTA-2Na 用途非常廣泛,它是抗氧化劑之一,具有螯合金屬離子的特質,意思是,就像螃蟹的螯夾住金屬離子,因此經常被運用在工業(yè)上,像用來清理鍋爐,有時也被用來治療汞中毒,可作為食品、工業(yè)與醫(yī)療用途。

工業(yè)級

工業(yè):清理重金屬離子及Ca2+和Mg2+離子。

肥皂:與硬水中的Ca2+和Mg2+離子結合來降低硬度。

攝影:以Fe(III)EDTA作為氧化劑。

紡織品:與重金屬結合。

油生產:加上EDTA 來防止礦物沉淀。

牛奶:清洗牛奶瓶。

氮氧化物:廢氣處理。

食品級

食品級的EDTA純度必在99%以上,是廣泛被核準的食品添加物 (如美國FDA),屬抗氧化劑與品質改良劑,有防止油脂氧化、食品褐變及乳化食品等功用。

食物:作為抗氧化劑,其作用為螯合金屬離子,以避免油脂的氧化。

化妝品:加上EDTA 來保存化妝品。

汽水:EDTA可避免含有抗壞血酸和苯甲酸鈉的汽水產生致癌物質苯。

水的測試:測試水的硬度。

醫(yī)療級

醫(yī)療級的EDTA因質地純凈,可作為重金屬中毒的解毒劑。此外,抽血樣本加入EDTA后,可避免在送驗過程中凝集。

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