▶ アクゾ ノーベル ケミカルズ インターナショナル ベスローテン フエンノートシャップの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023175666
(43)【公開日】2023-12-12
(54)【発明の名称】キレート組成物の形成方法
(51)【国際特許分類】
C07C 227/26 20060101AFI20231205BHJP
C07C 229/24 20060101ALI20231205BHJP
C07C 255/24 20060101ALI20231205BHJP
C07C 253/06 20060101ALI20231205BHJP
【ＦＩ】
C07C227/26
C07C229/24
C07C255/24
C07C253/06
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023087847
(22)【出願日】2023-05-29
(31)【優先権主張番号】63/365,491
(32)【優先日】2022-05-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/365,492
(32)【優先日】2022-05-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/365,493
(32)【優先日】2022-05-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】509131443
【氏名又は名称】ヌーリオン ケミカルズ インターナショナル ベスローテン フェノーツハップ
【氏名又は名称原語表記】Ｎｏｕｒｙｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂ．Ｖ．
(74)【代理人】
【識別番号】100092783
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100120134
【弁理士】
【氏名又は名称】大森 規雄
(74)【代理人】
【識別番号】100128484
【弁理士】
【氏名又は名称】井口 司
(72)【発明者】
【氏名】バング，エドウィン ルドルフ アントニー
(72)【発明者】
【氏名】ホイス，マーティン
(72)【発明者】
【氏名】ブーンストラ，テヤーク オー．
【テーマコード（参考）】
4H006
【Ｆターム（参考）】
4H006AA02
4H006AC46
4H006BB31
4H006BE10
4H006BS10
4H006BU32
4H006NB17
4H006QN06
(57)【要約】
【課題】キレート組成物の形成方法を提供する。
【解決手段】方法は、グルタミン酸一ナトリウム及び／又はグルタミン酸をホルムアルデヒドと組み合わせて第１の組み合わせを形成する工程と、シアン化水素を添加して、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩、環状ＧＬＭＮ、及びグルタミン酸Ｎ－モノアセトニトリルのナトリウム塩を含む第２の組み合わせを形成する工程と、第２の組み合わせの温度を約１６℃未満に、ｐＨを約７未満に維持する工程と、ニトリル基をカルボキシレート基に変換して、それによって、水と、少なくとも約４７重量パーセントのＧＬＤＡの四ナトリウム塩とを含む第３の組み合わせを形成する工程であって、反応収率が少なくとも約９１％である、変換する工程と、水とＧＬＤＡの四ナトリウム塩とを含み、約７未満のｐＨを有する第４の組み合わせを準備する工程と、第３の組み合わせと第４の組み合わせとを組み合わせてキレート組成物を形成する工程とを含む。
【選択図】図１
【解決手段】方法は、グルタミン酸一ナトリウム及び／又はグルタミン酸をホルムアルデヒドと組み合わせて第１の組み合わせを形成する工程と、シアン化水素を添加して、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩、環状ＧＬＭＮ、及びグルタミン酸Ｎ－モノアセトニトリルのナトリウム塩を含む第２の組み合わせを形成する工程と、第２の組み合わせの温度を約１６℃未満に、ｐＨを約７未満に維持する工程と、ニトリル基をカルボキシレート基に変換して、それによって、水と、少なくとも約４７重量パーセントのＧＬＤＡの四ナトリウム塩とを含む第３の組み合わせを形成する工程であって、反応収率が少なくとも約９１％である、変換する工程と、水とＧＬＤＡの四ナトリウム塩とを含み、約７未満のｐＨを有する第４の組み合わせを準備する工程と、第３の組み合わせと第４の組み合わせとを組み合わせてキレート組成物を形成する工程とを含む。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
キレート組成物の形成方法であって、
グルタミン酸一ナトリウム及び／又はグルタミン酸をホルムアルデヒドと組み合わせて第１の組み合わせを形成する工程と、
シアン化水素を前記第１の組み合わせに添加して、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩、環状ＧＬＭＮ、及びグルタミン酸Ｎ，Ｎ’－モノアセトニトリルのナトリウム塩を含む第２の組み合わせを形成する工程と、
前記第２の組み合わせの温度を約１６℃未満に維持し、約１重量％溶液として測定したｐＨを約７未満に維持する工程と、
前記グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩のニトリル基をカルボキシレート基に変換して、それによって、水と、第３の組み合わせの総重量に対して少なくとも約４７重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とを含む第３の組み合わせを形成する工程であって、ＧＬＤＮの一ナトリウム塩のニトリル基に変換し、その後ケン化して前記グルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を形成した後のＭＳＧ（又はＭＳＧと苛性物質との混合物、若しくはグルタミン酸とグルタミン酸の二ナトリウム塩との混合物）の反応収率が少なくとも約９１％である、変換する工程と、
水とグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とを含み、約７未満のｐＨを有する第４の組み合わせを準備する工程と、
前記第３の組み合わせと前記第４の組み合わせとを組み合わせてキレート組成物を形成する工程であって、前記キレート組成物が、約１重量％溶液として測定して少なくとも約９のｐＨ、並びにスピンドルＳ１８及び恒温槽を備えたブルックフィールドＤＶ ＩＩ ｐｌｕｓ粘度計をそれぞれ使用して約５℃で測定して約１３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度、又は約２０℃で測定して約３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度を有し、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、前記キレート組成物の総重量に対して少なくとも約４５重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を含む、組み合わせる工程と
を含む、方法。
グルタミン酸一ナトリウム及び／又はグルタミン酸をホルムアルデヒドと組み合わせて第１の組み合わせを形成する工程と、
シアン化水素を前記第１の組み合わせに添加して、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩、環状ＧＬＭＮ、及びグルタミン酸Ｎ，Ｎ’－モノアセトニトリルのナトリウム塩を含む第２の組み合わせを形成する工程と、
前記第２の組み合わせの温度を約１６℃未満に維持し、約１重量％溶液として測定したｐＨを約７未満に維持する工程と、
前記グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩のニトリル基をカルボキシレート基に変換して、それによって、水と、第３の組み合わせの総重量に対して少なくとも約４７重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とを含む第３の組み合わせを形成する工程であって、ＧＬＤＮの一ナトリウム塩のニトリル基に変換し、その後ケン化して前記グルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を形成した後のＭＳＧ（又はＭＳＧと苛性物質との混合物、若しくはグルタミン酸とグルタミン酸の二ナトリウム塩との混合物）の反応収率が少なくとも約９１％である、変換する工程と、
水とグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とを含み、約７未満のｐＨを有する第４の組み合わせを準備する工程と、
前記第３の組み合わせと前記第４の組み合わせとを組み合わせてキレート組成物を形成する工程であって、前記キレート組成物が、約１重量％溶液として測定して少なくとも約９のｐＨ、並びにスピンドルＳ１８及び恒温槽を備えたブルックフィールドＤＶ ＩＩ ｐｌｕｓ粘度計をそれぞれ使用して約５℃で測定して約１３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度、又は約２０℃で測定して約３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度を有し、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、前記キレート組成物の総重量に対して少なくとも約４５重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を含む、組み合わせる工程と
を含む、方法。
【請求項2】
前記第２の組み合わせが、前記第２の組み合わせの総重量に対して約３７～約５０重量パーセントの前記グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記キレート組成物中の前記グルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩の重量パーセントが、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、前記キレート組成物の総重量に対して少なくとも約４７重量パーセントになるように、前記第３の組み合わせから水を蒸発させる工程をさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項4】
前記第１の組み合わせの温度を約１１℃未満に維持する工程をさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
キレート組成物の形成方法であって、
グルタミン酸一ナトリウム及び／又はグルタミン酸をホルムアルデヒドと組み合わせて第１の組み合わせを形成する工程と、
シアン化水素を前記第１の組み合わせに添加して、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩、環状ＧＬＭＮ、及びグルタミン酸Ｎ，Ｎ’－モノアセトニトリルのナトリウム塩を含む第２の組み合わせを形成する工程と、
前記第２の組み合わせの温度を約１６℃未満に維持し、ｐＨを約７未満に維持する工程と、
前記グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩のニトリル基をカルボキシレート基に変換して、それによって、水と、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して少なくとも約４７重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とを含むキレート組成物を形成する工程であって、前記キレート組成物が、約９超のｐＨ、並びにスピンドルＳ１８及び恒温槽を備えたブルックフィールドＤＶ ＩＩ ｐｌｕｓ粘度計を使用して約５℃で測定して約１３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度、又は約２０℃で測定して３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度を有し、ＧＬＤＮの一ナトリウム塩のニトリル基に変換し、その後ケン化して前記グルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を形成した後のＭＳＧ（又はＭＳＧと苛性物質との混合物、若しくはグルタミン酸とグルタミン酸の二ナトリウム塩との混合物）の反応収率が少なくとも約９１％である、変換する工程と
を含む、方法。
グルタミン酸一ナトリウム及び／又はグルタミン酸をホルムアルデヒドと組み合わせて第１の組み合わせを形成する工程と、
シアン化水素を前記第１の組み合わせに添加して、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩、環状ＧＬＭＮ、及びグルタミン酸Ｎ，Ｎ’－モノアセトニトリルのナトリウム塩を含む第２の組み合わせを形成する工程と、
前記第２の組み合わせの温度を約１６℃未満に維持し、ｐＨを約７未満に維持する工程と、
前記グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩のニトリル基をカルボキシレート基に変換して、それによって、水と、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して少なくとも約４７重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とを含むキレート組成物を形成する工程であって、前記キレート組成物が、約９超のｐＨ、並びにスピンドルＳ１８及び恒温槽を備えたブルックフィールドＤＶ ＩＩ ｐｌｕｓ粘度計を使用して約５℃で測定して約１３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度、又は約２０℃で測定して３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度を有し、ＧＬＤＮの一ナトリウム塩のニトリル基に変換し、その後ケン化して前記グルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を形成した後のＭＳＧ（又はＭＳＧと苛性物質との混合物、若しくはグルタミン酸とグルタミン酸の二ナトリウム塩との混合物）の反応収率が少なくとも約９１％である、変換する工程と
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０２２年５月３０日に出願された米国仮出願第６３／３６５，４９１号、２０２２年５月３０日に出願された米国仮出願第６３／３６５，４９２号、及び２０２２年５月３０日に出願された米国仮出願第６３／３６５，４９３号の利益を主張し、これらの各々は、参照によりその全体が本明細書に明示的に組み込まれる。
本出願は、２０２２年５月３０日に出願された米国仮出願第６３／３６５，４９１号、２０２２年５月３０日に出願された米国仮出願第６３／３６５，４９２号、及び２０２２年５月３０日に出願された米国仮出願第６３／３６５，４９３号の利益を主張し、これらの各々は、参照によりその全体が本明細書に明示的に組み込まれる。
【0002】
本開示は、一般に、グルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸（ＧＬＤＡ）の四ナトリウム塩を含むキレート組成物の形成方法に関する。キレート組成物は、驚くほど高い重量パーセントのＧＬＤＡを含みながら、低い粘度を有する。
【背景技術】
【0003】
キレート化合物であるグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸（ＧＬＤＡ）のいくつかのナトリウム塩が、当分野で公知である。例えば、特許文献１（米国特許第８４５５６８２号）は、ＨＣＮ及びホルムアルデヒドと、グルタミン酸又はグルタミン酸一ナトリウムとを使用したＧＬＤＡ四ナトリウム塩の合成を記載している。この方法は、周囲温度又は高温（１０～１００℃、特に２０～８０℃）と、１０分～１０時間であるが、特に３０分～３時間の投入時間とを利用する。記載される方法は、事前に投入されたグルタメートに最初に１当量のホルムアルデヒドを投入し、第２の工程においてＨＣＮ及びもう１当量のホルムアルデヒドを投入する２段階法である。
【0004】
別のＨＣＮベースのＧＬＤＡ法が特許文献２（国際公開第２００９／０２４５１８号）に記載されており、その実施例では、ＧＬＤＡの混合ナトリウム／カリウム塩、すなわちＧＬＤＡ－ＮａｘＫｙ（ｘ＋ｙ＝４）が生じる。この参考文献では、周囲温度又はやや高温での２段階法が使用される。第１の工程は、シッフ塩基の合成を記載し、その後、残存量のホルムアルデヒド／ＨＣＮを添加する第２の投入工程が適用される。
【0005】
典型的には、当分野において、ＨＣＮ／ホルムアルデヒド技術を使用するＧＬＤＡ－Ｎａ４法におけるグルタメートに関する収率は、約８９～約９４％である。しかしながら、当分野では、収率が制限される理由は記載されていない。典型的に記載される唯一の副生成物はＮＴＡ－Ｎａ３（ニトリロ三酢酸ナトリウム塩）であり、これは約０．１重量％未満の濃度で存在する。これは、グルタメート／グルタミン酸の変換に基づく収率が約９０％である理由の説明にはなっていない。
【0006】
高濃度のＧＬＤＡ四ナトリウム塩溶液を取り扱うことは、商業規模で使用する場合、いくつかの大きな欠点を有することが当分野で公知である。重要な問題は、ＧＬＤＡ四ナトリウム塩の濃縮溶液の粘度が高く、そのため、このような溶液の取り扱いが困難であることである。高い粘度により、実用的な濃度は約４７重量％の最大値に制限される。今日、約５５超～約６０重量％の濃度では、ＧＬＤＡ四ナトリウム塩はペーストになる傾向があり、生成物が注ぎ出せるようになる前に容器を加熱する必要がある。ＧＬＤＡ－Ｎａ４溶液は、典型的には、濃縮しても結晶化しない。より高い濃度の使用を妨げるのは、単に粘度の上昇である。
【0007】
さらに、ＧＬＤＡ－Ｎａ４水溶液は、主にＧＬＤＡ溶液中の遊離苛性副生成物のためにアルミニウムに対して腐食性である傾向がある。したがって、これにより、腐食防止設備への適用が制限される。これらの問題は、アルミニウム部品を有する大規模な製造物、例えば噴霧乾燥機においてＧＬＤＡ－Ｎａ４溶液を使用する場合、特に約１，０００ＫＧ以上の大型容器を使用する場合、特に重要である。したがって、改善の余地がある。
【0008】
発明の概要
本開示は、キレート組成物の形成方法であって、グルタミン酸一ナトリウム及び／若しくはグルタミン酸（並びに／又はグルタミン酸及び苛性物質）をホルムアルデヒドと組み合わせて第１の組み合わせを形成する工程と、シアン化水素を第１の組み合わせに添加して、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩、環状ＧＬＭＮ、及びグルタミン酸Ｎ－モノアセトニトリルのナトリウム塩（並びに場合によりグルタミン酸Ｎ－モノアセトニトリルのナトリウム塩）を含む第２の組み合わせを形成する工程と、第２の組み合わせの温度を約１６℃未満に維持し、ｐＨを約７未満に維持する工程と、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩のニトリル基をカルボキシレート基に変換して、それによって、水と、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、第３の組み合わせの総重量に対して少なくとも約４７重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とを含む第３の組み合わせを形成する工程であって、ＧＬＤＮの一ナトリウム塩のニトリル基に変換し、その後ケン化してグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を形成した後のＭＳＧ（又はＭＳＧと苛性物質との混合物、若しくはグルタミン酸とグルタミン酸の二ナトリウム塩との混合物）の反応収率が少なくとも約９１％である、変換する工程と、水とグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とを含み、約７未満のｐＨを有する第４の組み合わせを準備する工程と、第３の組み合わせと第４の組み合わせとを組み合わせてキレート組成物を形成する工程であって、キレート組成物が、少なくとも約９のｐＨ、並びにスピンドルＳ１８及び恒温槽を備えたブルックフィールドＤＶ ＩＩ ｐｌｕｓ粘度計をそれぞれ使用して約５℃で測定して約１３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度、又は約２０℃で測定して約３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度を有し、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して少なくとも約５０重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を含む、組み合わせる工程とを含む、方法を提供する。当業者であれば、第３の組み合わせの低アッセイを酸性化生成物の高アッセイと組み合わせるか、又は２倍量の低アッセイを利用し、より多くの水の蒸発を必要とし得ることも考えられる。
本開示は、キレート組成物の形成方法であって、グルタミン酸一ナトリウム及び／若しくはグルタミン酸（並びに／又はグルタミン酸及び苛性物質）をホルムアルデヒドと組み合わせて第１の組み合わせを形成する工程と、シアン化水素を第１の組み合わせに添加して、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩、環状ＧＬＭＮ、及びグルタミン酸Ｎ－モノアセトニトリルのナトリウム塩（並びに場合によりグルタミン酸Ｎ－モノアセトニトリルのナトリウム塩）を含む第２の組み合わせを形成する工程と、第２の組み合わせの温度を約１６℃未満に維持し、ｐＨを約７未満に維持する工程と、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩のニトリル基をカルボキシレート基に変換して、それによって、水と、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、第３の組み合わせの総重量に対して少なくとも約４７重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とを含む第３の組み合わせを形成する工程であって、ＧＬＤＮの一ナトリウム塩のニトリル基に変換し、その後ケン化してグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を形成した後のＭＳＧ（又はＭＳＧと苛性物質との混合物、若しくはグルタミン酸とグルタミン酸の二ナトリウム塩との混合物）の反応収率が少なくとも約９１％である、変換する工程と、水とグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とを含み、約７未満のｐＨを有する第４の組み合わせを準備する工程と、第３の組み合わせと第４の組み合わせとを組み合わせてキレート組成物を形成する工程であって、キレート組成物が、少なくとも約９のｐＨ、並びにスピンドルＳ１８及び恒温槽を備えたブルックフィールドＤＶ ＩＩ ｐｌｕｓ粘度計をそれぞれ使用して約５℃で測定して約１３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度、又は約２０℃で測定して約３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度を有し、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して少なくとも約５０重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を含む、組み合わせる工程とを含む、方法を提供する。当業者であれば、第３の組み合わせの低アッセイを酸性化生成物の高アッセイと組み合わせるか、又は２倍量の低アッセイを利用し、より多くの水の蒸発を必要とし得ることも考えられる。
【0009】
本開示はまた、キレート組成物の形成方法であって、グルタミン酸一ナトリウム及び／又はグルタミン酸並びに約１当量の苛性物質（例えば、ＭＳＧのその場形成をもたらすＮａＯＨ）をホルムアルデヒドと組み合わせて第１の組み合わせを形成する工程と、シアン化水素を第１の組み合わせに添加して、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩、環状ＧＬＭＮ、及びグルタミン酸Ｎ，－モノアセトニトリルのナトリウム塩を含む第２の組み合わせを形成する工程と、第２の組み合わせの温度を約１６℃未満に維持し、ｐＨを約７未満に維持する工程と、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩のニトリル基をカルボキシレート基に変換して、それによって、水と、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して少なくとも約４７重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とを含むキレート組成物を形成する工程であって、最終のキレート組成物が、約９超のｐＨ、並びにスピンドルＳ１８及び恒温槽を備えたブルックフィールドＤＶ ＩＩ ｐｌｕｓ粘度計を使用して約５℃で測定して約１３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度、又は約２０℃で測定して３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度を有し、ＧＬＤＮの一ナトリウム塩のニトリル基に変換し、その後ケン化してグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を形成した後のＭＳＧ（又はＭＳＧと苛性物質との混合物、若しくはグルタミン酸とグルタミン酸の二ナトリウム塩との混合物）の反応収率が少なくとも約９１％である、変換する工程とを含む、方法を提供する。
【0010】
様々な実施形態において、本開示は、当業者には理解されるであろうように、持続可能性を高め、粘度が高くなりすぎることなく室温での取り扱いが依然として可能な溶液を使用してキレート剤水溶液を輸送し包装する能力を高める。
【図面の簡単な説明】
【0011】
以下、本開示を、以下の図面と併せて説明する。
【図1】グルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩及び様々な副生成物の形成を示す合成スキームである。
【0012】
発明を実施するための形態
以下の詳細な説明は、本質的に単なる例示であり、本キレート組成物及び／又は形成方法を限定することを意図しない。さらに、前述の背景技術又は以下の詳細な説明に提示される理論に拘束される意図はない。
以下の詳細な説明は、本質的に単なる例示であり、本キレート組成物及び／又は形成方法を限定することを意図しない。さらに、前述の背景技術又は以下の詳細な説明に提示される理論に拘束される意図はない。
【0013】
本開示の実施形態は、一般に、キレート組成物及びその形成方法に関する。簡潔にするために、本明細書では、キレート組成物に関する従来の技術を詳細に説明しない場合がある。さらに、本明細書に記載の様々な作業及び方法工程は、本明細書に詳細に記載されていない追加の工程又は機能を有する、より包括的な手順又は方法に組み込まれ得る。特に、キレート組成物の製造における様々な工程は周知であるため、簡潔にするために、多くの従来の工程は、本明細書では簡単にのみ言及されるか、又は周知の方法の詳細を記載することなく完全に割愛される。本開示では、用語「約」は、様々な実施形態において、値±０．１、０．５、１、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０％を表し得る。さらに、様々な非限定的な実施形態において、本明細書に記載のすべての値は、代替的に近似値又は「約」と表され得ることが意図される。本明細書に記載される各化合物についてのすべての異性体及びキラルの選択肢は、本明細書中での使用が明示的に意図されるものと意図される。
【0014】
さらに、様々な非限定的な実施形態において、本明細書に記載のすべての数値は、実際の実施例を除いて、「約」又は「ほぼ」列挙された値であると解釈されることを意図した、終点を有する近似値又は特定の値であることを理解されたい。
【0015】
本開示の全体にわたって、「活性物質」のパーセントという用語は当分野でよく認識されており、存在する活性物質又は実際の化合物又は分子の、例えば、溶媒と該化合物との希釈溶液の総重量と比較したパーセントでの量を意味する。ある種の化合物、例えば溶媒は、ほぼ１００％活性物質であることが周知であるため、活性物質のパーセントに関して記載されていない。本明細書に記載される値のいずれか１つ又はそれ以上は、当業者によって理解されるように、活性物質のパーセントとして代替的に記載され得る。
【0016】
様々な実施形態において、「～を含まない（free of）」という用語は、当業者によって理解されるように、適切な重量基準を使用して、問題の化合物又は要素を約５、４、３、２、１、０．５、若しくは０．１重量パーセント（又は活性物質の重量パーセント）未満含む実施形態を表す。他の実施形態において、「～を含まない」という用語は、問題の化合物又は要素を０重量パーセント有する実施形態を表す。
【0017】
「～から本質的になる（consists essentially of）」という用語は、本明細書に記載の１つ若しくはそれ以上の場合により含まれる化合物を含まず、且つ／又は１つ若しくはそれ以上のポリマー、界面活性剤、添加剤、溶媒などを含まない様々な非限定的な実施形態を表し得る。
【0018】
ポリマーの添字は、典型的には平均値として記載されることを理解されたい。これは、ポリマーの合成が、典型的には様々な個々の分子の分布をもたらすためである。
【0019】
本明細書に開示されるポリマー及び組成物は、本明細書に記載される成分、要素、及び方法の描写を適切に含み得るか、それらからなり得るか、又はそれらから本質的になり得る。本明細書に例示的に開示された実施形態は、本明細書に具体的に開示されていないあらゆる要素の非存在下で、適切に実施され得る。
【0020】
様々な実施形態において、グルタミン酸、グルタミン酸一ナトリウム、及び／若しくはグルタミン酸二ナトリウム、又はそれらの混合物は、ＧＬＤＡナトリウム塩を製造するための出発材料であり得る。例えば、グルタミン酸は、一ナトリウム塩を形成するために苛性物質も必要とすることが当業者には公知である。例えば、グルタミン酸単独では、ナトリウム塩を形成することができないため、典型的には存在しない。例えば、グルタミン酸単独では、ニトリルナトリウム塩を形成することができないため、使用されない。しかしながら、グルタミン酸、ＭＳＧ、及びグルタミン酸二ナトリウムの混合物は利用され得る。例えば、グルタメート又はグルタミン酸がＧＬＤＡに変換される２段階反応が利用され得る。第１の反応はニトリルの合成であり得、第２の反応は得られたニトリルの加水分解／ケン化であり得る。
【0021】
様々な実施形態において、本開示は、キレート化合物であるＧＬＤＡ（グルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸）のナトリウム塩の高純度水溶液と、例えば、精製工程を必要とせずに廃棄物のない方法を使用して該溶液を調製する方法とを提供する。
【0022】
他の実施形態において、本開示は、市販のＧＬＤＡの四ナトリウム塩の水溶液の代替物を提供する。この代替物は、現在入手可能な市販品とほぼ同じ粘度を有するが、それらの同じ市販品よりもＧＬＤＡの濃度が高く、腐食特性を有しないか又は腐食特性が少ない。他の実施形態において、本開示は、周囲温度の容器内で取り扱うことができ、容器内での溶液の純度が高く、廃棄物のない又は廃棄物を最小限に抑えた方法を使用して調製することができる生成物を提供する。
【0023】
さらに他の実施形態において、本開示は、様々な濃度のＧＬＤＡのナトリウム塩の水溶液を提供する。いくつかの実施形態において、ＧＬＤＡの混合ナトリウム／カリウム塩を使用する必要はない。ＫＯＨは容易に入手できず、より高価であるため、このことは有益である。また、これにより粘度を低下させることもできる。
【0024】
典型的には、本明細書にｐＨが記載されている場合、それは１重量％の活性物質溶液のｐＨである。
【0025】
キレート組成物
様々な実施形態において、本開示は、約１重量％溶液として測定して少なくとも約９又は９．５のｐＨを有するキレート組成物を提供する。様々な実施形態において、ｐＨは、約１重量％溶液として測定して約８～約１４、約８．５～約１４、約９～約１４、約９．５～約１４、約９．５～約１２．５、約９．５～約１２、約９．５～約１１．５、約９．５～約１１、約９．５～約１０．５、約９．５～約１０、約１０～約１２、約１０～約１１．５、約１０～約１１、約１１～約１２、約１１～約１１．５、又は約１１．５～約１２である。典型的には、ｐＨは重要である。これは、当業者であれば、高すぎるｐＨ値がアルミニウムに対して腐食性であることを認識しているためである。さらに、高すぎるｐＨは、低濃度（重量％）ではあるが遊離苛性物質又はＮａＯＨが存在することを示す。遊離苛性物質又はＮａＯＨの分子量はグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩の高分子量と比較して小さいため、これらの存在は組成物の粘度を増加させる。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
様々な実施形態において、本開示は、約１重量％溶液として測定して少なくとも約９又は９．５のｐＨを有するキレート組成物を提供する。様々な実施形態において、ｐＨは、約１重量％溶液として測定して約８～約１４、約８．５～約１４、約９～約１４、約９．５～約１４、約９．５～約１２．５、約９．５～約１２、約９．５～約１１．５、約９．５～約１１、約９．５～約１０．５、約９．５～約１０、約１０～約１２、約１０～約１１．５、約１０～約１１、約１１～約１２、約１１～約１１．５、又は約１１．５～約１２である。典型的には、ｐＨは重要である。これは、当業者であれば、高すぎるｐＨ値がアルミニウムに対して腐食性であることを認識しているためである。さらに、高すぎるｐＨは、低濃度（重量％）ではあるが遊離苛性物質又はＮａＯＨが存在することを示す。遊離苛性物質又はＮａＯＨの分子量はグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩の高分子量と比較して小さいため、これらの存在は組成物の粘度を増加させる。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0026】
キレート組成物は、水とグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸（ＧＬＤＡ）の四ナトリウム塩とであり得るか、それらを含み得るか、それらから本質的になり得るか、又はそれらからなり得る。一実施形態において、「～から本質的になる」という用語は、ＧＬＤＡを形成するときに生成されることが公知である１つ又はそれ以上の副生成物、例えば以下に記載される副生成物を含まないか、又は組成物の総重量に対して５、４、３、２、１、０．５、若しくは０．１重量パーセント未満含む実施形態を表す。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0027】
ＧＬＤＡ（及びＧＬＤＡのニトリル前駆体であるＧＬＤＮ）の合成は、１００％選択的ではない。グルタミン酸若しくはグルタミン酸一ナトリウム又はそれらの混合物と、ホルムアルデヒド及びシアン化物との反応は、少量のグリコレート及びホルメートの形成をもたらすが、最近見出されたように、グルタミン酸一酢酸、及び１－ピロリジン酢酸、２－カルボキシ－５－オキソナトリウム塩（1-pyrrolidineacetic acid, 2-carboxy-5-oxo sodium salt）と呼ばれ、ＧＬＭＡ（環状）と表され得る副生成物ももたらす。ＧＬＭＡ（環状）は金属イオンを封鎖せず、粘度、コスト、収率低減、及び密度に寄与する。別の副生成物であるＧＬＭＡ（直鎖）は、非常に弱いキレート剤であり、やはり粘度、密度、及び収率低減に寄与する。副生成物であるＧＬＭＡ（直鎖）及びＧＬＭＡ（環状）を同定した後で、グルタメートのＧＬＤＡへの変換に関する歴史的に報告された収率が、最大９４％と報告されてきた（より一般的には９０％の収率が報告されている）理由が明らかになった。追加のＨＣＮ及びホルムアルデヒドを利用することによって、ＭＳＧのＧＬＤＡへの高い変換、又はＭＳＧ－グルタミン酸の混合物のＧＬＤＡへの変換が可能である。しかしながら、可能性のある１つの結果は、ケン化工程においてホルムアルデヒド及びＨＣＮが、ニトリル官能基の加水分解によって形成されるＮＨ３と反応することに起因して、ＮＴＡ濃度が高くなりすぎる（０．１重量％超）可能性があることである。本明細書で解決される難題は、ＮＴＡを約０．１重量％又はそれ以下に保ちながら、高い変換率／高い収率を達成することである。
【0028】
グルタミン酸一酢酸であるＧＬＭＡは、典型的には、ＧＬＤＡの製造における主な副生成物である。２つのＧＬＭＡ異性体が、対応するニトリル前駆体のケン化によって形成され得るが、これはＧＬＭＮ（直鎖／開鎖）及びＧＬＭＮ（環状）と表され得る。ＧＬＭＮ（直鎖）及びＧＬＭＮ（環状）の構造を図１に示す。
【0029】
ＧＬＤＡのニトリル前駆体としてのＧＬＤＮを高収率で合成することは難題である。ニトリル一付加物であるＧＬＭＮは、開環しない環構造を形成し得るので、ＧＬＤＮのニトリル合成中の条件は、ＧＬＭＮ濃度が低く、短時間しか存在しないように制御すべきである。典型的には、ＧＬＭＮ（直鎖）濃度が高く、反応の滞留時間が長いほど、より多くの環状ＧＬＭＮが形成される。温度及びｐＨも典型的には重要である。より高い温度では、反応がより速く起こる。これは、ＧＬＤＮの合成だけでなく、副生成物、例えば環状ＧＬＭＮにも当てはまる。最も好ましい反応条件は、ＧＬＤＮの形成をもたらすが環状ＧＬＭＮの形成を制限する反応条件、例えば、低い反応温度及び短い滞留時間である。
【0030】
ＧＬＤＡは、キレート剤の中でも独特である。これは、高純度キレート剤を合成するために使用されるそのニトリル前駆体が、環構造を形成し得るためである。このような構造は、通常、５個又は６個の原子を含む。モノニトリルが形成される場合、窒素原子に結合した水素原子は、水を分離しながら依然としてカルボン酸基と反応し、環状ＧＬＭＮ－Ｎａと呼ばれる環構造をもたらし得る。モノニトリルの構造は、一度形成されると決してＧＬＤＡナトリウム塩にならない環構造の形成を可能にする。周知の生成物、例えばキレート剤でもあるＭＧＤＡは、この特定の難題に直面することはない。これは、ＭＧＤＡのモノニトリル前駆体（メチルグリシンモノアセトニトリル）が環構造を形成することができないためである。
【0031】
様々な実施形態において、ニトリル合成における低い反応温度が環状ＧＬＭＮの形成を減少させることが見出された。ＧＬＭＮ（直鎖）の短い滞留時間も、環状ＧＬＭＮの形成の可能性を減少させるので重要である。克服すべき１つの問題は、ニトリル合成の強い発熱挙動である。ＨＣＮが投入されるとすぐに、かなりの熱が発生し、それによって反応温度が上昇する。効率的な冷却が必要である。発生する熱は、ＨＣＮの量によって決まる。ＨＣＮの投入をゆっくり行うことは、冷却中に反応温度を制御するのに役立つが、ＧＬＤＮの合成中に存在する高ＧＬＭＮ濃度の滞留時間を増加させる。その結果、より多くの環状ＧＬＭＮが生成される。
【0032】
再び言及すると、様々な実施形態において、ＧＬＤＡが約５５重量％の濃度であり多かれ少なかれ若干の副生成物を有する場合、キレート組成物は、約３５～約５０、約３５～約４５、約３５～約４０、約４０～約５０、約４０～約４５、約４１～約４５、約４１～約４４、約４１～約４３、約４１～約４２、又は約４１、４２、４３、４４、若しくは４５重量パーセントの量で存在する水を含む。当業者によって理解されるように、ＧＬＤＡの重量パーセントが変化すれば、前述の値は変化し得る。これらの可能性のすべては、本明細書では様々な非限定的な実施形態において明示的に意図される。他の非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0033】
グルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸（ＧＬＤＡ）の四ナトリウム塩は、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して少なくとも約４５重量パーセントの量で存在する。様々な実施形態において、この重量パーセントは、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、約４５～約７０、約５０～約７０、約５５～約７０、約６０～約６５、約５０～約６０、約５０～約６５、約５０～約５５、又は約５５～約６０である。他の実施形態において、この重量パーセントは、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、約５２～約６０、約５３～約５９、約５４～約５８、約５５～約５７、又は約５５～約５６である。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0034】
Ｆｅ全封鎖量値に基づいて重量パーセントを決定する方法は、例えばＶｅｒｓｅｎｅ（商標）キレート剤の使用に関してＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌによって記載され、付録Ａに記載されているように、当分野で公知である。
【0035】
再び言及すると、キレート組成物は、スピンドルＳ１８及び恒温槽を備えたブルックフィールドＤＶ ＩＩ ｐｌｕｓ粘度計を使用してそれぞれ測定して、約５℃で測定して約１３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度、又は約２０℃で約３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度を有する。様々な実施形態において、粘度は、スピンドルＳ１８及び恒温槽を備えたブルックフィールドＤＶ ＩＩ ｐｌｕｓ粘度計を使用して、約５℃の温度で測定される。このような実施形態において、粘度は、約１３５０、１３００、１２５０、１２００、１１５０、１１００、１０５０、１０００ｍＰａ．ｓ未満などであり得る。他の実施形態において、粘度は、スピンドルＳ１８及び恒温槽を備えたブルックフィールドＤＶ ＩＩ ｐｌｕｓ粘度計を使用して、約２０℃の温度で測定される。このような実施形態において、粘度は、約３５０、３００、２５０、２００、１５０、１００ｍＰａ．ｓ未満などであり得る。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0036】
他の実施形態において、キレート組成物は、国際連合危険物輸送勧告、試験方法及び判定基準のマニュアル；ＳＴ／ＳＧ／ＡＣ．１０／１１／Ｒｅｖ．４によって決定した場合に非腐食性であると表され得る。当分野で公知であるように、アルミニウム７０７５－Ｔ６又はＡＺ５ＧＵ－Ｔ６が必要とされるため、この規格は、Ｐ３（ＩＳＯ ２６０４（ＩＶ）－１９７５）又は同等のタイプの試験鋼タイプを要する。信頼性の高い測定には、０．５０ｍｌ／ｍｍ２超の体積／表面積が必要である。この調査で使用される材料は、炭素鋼ＳＡＥ １０２０及びアルミニウム７０７５ Ｔ６である。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0037】
一実施形態において、粘度は、スピンドルＳ１８及び恒温槽を備えたブルックフィールドＤＶ ＩＩ ｐｌｕｓ粘度計を使用して約５℃で測定して約１２００ｍＰａ．ｓ未満であり、組成物は、国際連合危険物輸送勧告、試験方法及び判定基準のマニュアル；ＳＴ／ＳＧ／ＡＣ．１０／１１／Ｒｅｖ．４によって決定した場合に非腐食性であると分類される。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0038】
他の実施形態において、キレート組成物は、約１３００、１３５０、１４００、１４５０、又はさらには１５００ｋｇ／ｍ３超の密度を有する。このような実施形態においては、輸送コストが低減され、ＣＯ２フットプリントが低減されるので、輸送量は非常に魅力的である。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0039】
別の実施形態において、キレート組成物のｐＨは、約１重量％溶液として測定して約１０～約１０．５である。別の実施形態において、キレート組成物のｐＨは、約１重量％溶液として測定して約８～約１０．５である。別の実施形態において、キレート組成物のｐＨは、約１重量％溶液として測定して約８．５～約１０．５である。別の実施形態において、キレート組成物のｐＨは、約１重量％溶液として測定して約９～約１０．５である。別の実施形態において、キレート組成物のｐＨは、約１重量％溶液として測定して約９．５～約１０．５である。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0040】
前述のキレート組成物は、当分野で公知のいずれかの方法によって形成することができ、限定されない。しかしながら、一実施形態において、キレート組成物は、水とグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とを含み、約１０超のｐＨを有する第１の混合物と、水とグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸のナトリウム塩とを含み、約７未満のｐＨを有する第２の混合物とを組み合わせることから形成される。他の実施形態において、このｐＨは、約８．５、７、７．５、７、６．５、６、５．５、又は５未満であり得る。当業者によって理解されるように、ｐＨがわずかに高い溶液を与える弱イオン交換樹脂もまた使用することができ、この場合、より酸性度の低い生成物を使用することは、典型的には、ｐＨを目標値まで低下させるためにより多くの体積／生成物を必要とし、典型的には、非酸性化ＧＬＤＡ：酸性化ＧＬＤＡの比を変化させる。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0041】
第１の混合物は、水とグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とであり得るか、それらを含み得るか、それらから本質的になり得るか、又はそれらからなり得る。様々な実施形態において、「～から本質的になる」という用語は、ＧＬＤＡを形成するときに生成されることが公知である１つ又はそれ以上の副生成物、例えば本明細書に記載される副生成物を含まないか、又は組成物の総重量に対して５、４、３、２、１、０．５、若しくは０．１重量パーセント未満含む実施形態を表す。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0042】
第１の混合物において、水の量は、典型的には、第１の混合物の総重量パーセントに対して約０．１～約８０、約０．１～約７５、約０．１～約７０、約０．１～約６５、約０．１～約６０、約０．１～約５５、約０．１～約５０、約５～約４５、約１０～約４０、約１５～約３５、約２０～約３０、約２５～約３０、約０．１～約５、約０．５～約５、又は約１、２、３、４、若しくは５重量パーセントである。また第１の混合物において、ｐＨは、典型的には、約１重量％溶液として測定して約１０．５、１１、１１．５、１２超などである。様々な実施形態において、このｐＨは、約１重量％溶液として測定して約１１～約１２である。第１の混合物のｐＨは、典型的には、上記と同じ理由で重要である。さらに、ホルムアルデヒド／シアン化物をベースとしたケン化を伴う製造方法では、この種の方法は最後の工程において、少量の遊離苛性物質を有するＧＬＤＡ溶液を与える。過剰の苛性物質は、すべてのニトリル基が確実に完全に加水分解されるために必要である。しかしながら、加水分解後、遊離苛性物質は制限されたままであるべきである。これは、そうでなければ酸性ＧＬＤＡによる中和が、より多くの酸性化ＧＬＤＡ生成物を必要とするためである。さらに、遊離苛性物質の濃度が高いと、ＧＬＤＡ溶液はより高粘度になる。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0043】
また第１の混合物において、グルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩の量は、典型的には、第１の混合物の総重量パーセントに対して約３０～約６０、約３５～約５５、約４０～約５０、又は約４５～約５０重量パーセントである。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0044】
第２の混合物は、水とグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸のナトリウム塩とであり得るか、それらを含み得るか、それらから本質的になり得るか、又はそれらからなり得る。様々な実施形態において、「～から本質的になる」という用語は、ＧＬＤＡを形成するときに生成されることが公知である１つ又はそれ以上の副生成物、例えば以下に記載される副生成物を含まないか、又は組成物の総重量に対して５、４、３、２、１、０．５、若しくは０．１重量パーセント未満含む実施形態を表す。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0045】
第２の混合物において、水の量は、典型的には、第２の混合物の総重量パーセントに対して約３５～約６０、約４０～約５５、又は約４５～約５０重量パーセントである。また第２の混合物において、ｐＨは、典型的には、約１重量％溶液として測定して約７、６．５、６、５．５、５、４．５、４、３．５、３未満などである。様々な実施形態において、このｐＨは、約１重量％溶液として測定して約３～約４である。第２の混合物のｐＨは、上述のように重要である。さらに、高すぎるｐＨでは、第３の混合物は、約９～１０のｐＨを得るために高い比率の酸性ＧＬＤＡを必要とし、それにより、より大量のＧＬＤＡの酸性化が必要になる。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0046】
様々な実施形態において、第２の混合物は、イオン交換及び／又はバイポーラ膜電気透析によって酸性化される。この方法は、少なくとも米国特許第８５５１３１２Ｂ２号に記載されているいずれか１つ若しくはそれ以上の工程であり得るか、又は該工程を含み得、該文献は、様々な非限定的な実施形態においてその全体が本明細書に明示的に組み込まれる。
【0047】
また第２の混合物において、グルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸のナトリウム塩（典型的には、四ナトリウム塩又は部分酸性化ＧＬＤＡナトリウム塩として表される）の量は、典型的には、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して約１５～約５０、約２０～約３５、又は約２５～約３０重量パーセントである。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0048】
キレート組成物の形成方法
様々な実施形態において、本開示は、同定された２つの副生成物が、ＧＬＤＡ四ナトリウム塩の粘度及び密度プロファイルに及ぼす影響を記載し、また、追加の精製工程を導入することなく、これらの副生成物の形成を減少させ、ＧＬＤＡ法を廃棄物のない状態に維持して、それにより消費者の持続可能性目標を満たす方法を記載する。キレート剤の溶液中に存在する副生成物は、金属イオンを封鎖することができないことが多く、たとえできたとしても、これらの副生成物はあまり効果的ではなく、主生成物の性能を乱す。副生成物の存在は、反応の選択性の良好な指標である。これは、存在する副生成物の量が多いほど、最終生成物、例えばＧＬＤＡの収率の低下と相関することを意味する。例えば、直鎖ＧＬＭＡは金属（例えばＣｕ）を封鎖し得るが、Ｆｅを封鎖せず、したがって、直鎖ＧＬＭＡはＦｅ－ＴＳＶの測定に影響を及ぼさない／寄与しない。さらに、直鎖ＧＬＭＡは、ＧＬＤＡよりも弱いキレート剤である。
様々な実施形態において、本開示は、同定された２つの副生成物が、ＧＬＤＡ四ナトリウム塩の粘度及び密度プロファイルに及ぼす影響を記載し、また、追加の精製工程を導入することなく、これらの副生成物の形成を減少させ、ＧＬＤＡ法を廃棄物のない状態に維持して、それにより消費者の持続可能性目標を満たす方法を記載する。キレート剤の溶液中に存在する副生成物は、金属イオンを封鎖することができないことが多く、たとえできたとしても、これらの副生成物はあまり効果的ではなく、主生成物の性能を乱す。副生成物の存在は、反応の選択性の良好な指標である。これは、存在する副生成物の量が多いほど、最終生成物、例えばＧＬＤＡの収率の低下と相関することを意味する。例えば、直鎖ＧＬＭＡは金属（例えばＣｕ）を封鎖し得るが、Ｆｅを封鎖せず、したがって、直鎖ＧＬＭＡはＦｅ－ＴＳＶの測定に影響を及ぼさない／寄与しない。さらに、直鎖ＧＬＭＡは、ＧＬＤＡよりも弱いキレート剤である。
【0049】
副生成物濃度を減少させて、より高純度のＧＬＤＡをもたらす製造方法は、特に、例えば遊離苛性物質を含むＧＬＤＡ－Ｎａ４を、遊離苛性物質濃度が０又はほぼ０になるように酸性化ＧＬＤＡ生成物とブレンドすることによって遊離苛性物質が除去される場合、粘度又は密度が障壁になることなく高濃度のＧＬＤＡを製造することを可能にする。
【0050】
本開示は、キレート組成物の形成方法であって、グルタミン酸一ナトリウム及び／若しくはグルタミン酸並びに約１当量の苛性物質（例えば、ＭＳＧのその場形成をもたらすＮａＯＨ）をホルムアルデヒドと組み合わせて第１の組み合わせを形成する工程と、シアン化水素を第１の組み合わせに添加して、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩、環状ＧＬＭＮ、及びグルタミン酸Ｎ，Ｎ’－モノアセトニトリルのナトリウム塩を含む第２の組み合わせを形成する工程と、第２の組み合わせの温度を約１６℃未満に維持し、ｐＨを約７未満に維持する工程と、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩のニトリル基をカルボキシレート基に変換して、それによって、水と、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、第３の組み合わせの総重量に対して少なくとも約４７重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とを含む第３の組み合わせを形成する工程であって、第３の組み合わせが約１０超のｐＨを有し、ＧＬＤＮの一ナトリウム塩のニトリル基に変換し、その後ケン化してグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を形成した後のＭＳＧ（又はＭＳＧと苛性物質との混合物、若しくはグルタミン酸とグルタミン酸の二ナトリウム塩との混合物）の反応収率が少なくとも約９１％である、変換する工程と、水とグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とを含み、約７未満のｐＨを有する第４の組み合わせを準備する工程と、第３の組み合わせと第４の組み合わせとを組み合わせてキレート組成物を形成する工程であって、キレート組成物が、少なくとも約８、８．５、９、又は９．５のｐＨ、並びにスピンドルＳ１８及び恒温槽を備えたブルックフィールドＤＶ ＩＩ ｐｌｕｓ粘度計をそれぞれ使用して約５℃で測定して約１３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度、又は約２０℃で測定して約３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度を有し、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して少なくとも約５０重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を含む、組み合わせる工程とを含む、方法を提供する。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0051】
グルタミン酸一ナトリウム及び／又はグルタミン酸並びに約１当量の苛性物質（例えば、ＭＳＧのその場形成をもたらすＮａＯＨ）をホルムアルデヒドと組み合わせて第１の組み合わせを形成する工程に言及すると、この工程は、添加の順序、温度、圧力、ｐＨ、時間などに関して特に限定されない。典型的には、約１モルのグルタミン酸一ナトリウム及び／又はグルタミン酸並びに約１当量の苛性物質（例えば、ＭＳＧのその場形成をもたらすＮａＯＨ）を約１．９～約２．２モルのホルムアルデヒドと組み合わせて第１の組み合わせを形成する。高過剰のホルムアルデヒドは、高濃度のシアン化物と組み合わせると、ＮＴＡと呼ばれる望ましくない副生成物を高濃度でもたらすが、ＮＴＡは、最終組成物中で約０．１重量パーセント未満であることが好ましい。ホルムアルデヒドをＭＳＧに添加するとき、色形成を最小限に抑えるために、温度は典型的には約５０、４５、４０、３５、３０℃未満であるべきである。様々な実施形態において、最高温度は約３０℃である。他の実施形態において、ホルムアルデヒドの添加中の温度は、約－１０℃～約７０℃であるか、又はこれらの値の間の任意の値若しくは値の範囲である。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0052】
シアン化水素を第１の組み合わせに添加して第２の組み合わせを形成する工程に言及すると、この工程も、添加の順序、温度、圧力、ｐＨ、時間などに関して特に限定されない。様々な実施形態において、ホルムアルデヒド－ＭＳＧ混合物へのＨＣＮの添加は、約２５、２０、１５、１０、又は５℃未満の温度で完了すべきである。典型的には、約１．９～約２．２５モルのシアン化水素を第１の組み合わせに添加して第２の組み合わせを形成する。様々な実施形態において、ＨＣＮを投入するとき、反応温度は、約２５、２０、１５、１０、５、０、又は－５℃未満であるべきである。様々な実施形態において、冷却を適用することによってＨＣＮの投入速度を最大にすべきである。これは、投入時間が短いと、より良質な生成物が得られるためである。様々な非限定的な実施形態において、冷却する工程が必要である。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0053】
第２の組み合わせは、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩、環状ＧＬＭＮ（例えば環状ＧＬＭＮナトリウム塩）、及びグルタミン酸Ｎ－モノアセトニトリルのナトリウム塩であり得るか、それらを含み得るか、それらから本質的になり得るか、又はそれらからなり得る。様々な実施形態において、「～から本質的になる」という用語は、当業者によって理解されるように、第２の組み合わせが、上記又は本明細書に記載されたものであってもなくてもよい１つ若しくはそれ以上の反応物、不純物、若しくは化合物を含まないか、又は５、４、３、２、１、０．５、若しくは０．１重量パーセント未満含むことを表す。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0054】
様々な実施形態において、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩は、第２の組み合わせの総重量に対して少なくとも約３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、又は７０重量パーセントの量で第２の組み合わせ中に存在する。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0055】
様々な実施形態において、環状ＧＬＭＮは、第２の組み合わせの総重量に対して約０．１～約２．５、約０．３～約０．１、又は約０．９、０．８、０．７、０．６、０．５、０．４、０．３、０．２、若しくは０．１重量パーセント未満の量で第２の組み合わせ中に存在する。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0056】
様々な実施形態において、グルタミン酸Ｎ－モノアセトニトリルのナトリウム塩は、第２の組み合わせの総重量に対して約０．３～約１．５、約０．３～約１、約０．３～約０．５、又は約１．５、１．２５、１、０．７５、０．５、若しくは０．２５重量パーセント未満の量で第２の組み合わせ中に存在する。様々な実施形態において、ＨＣＮ投入中の反応温度は、ニトリル混合物がケン化後に良質なＧＬＤＡを与えるように、約０℃、－５℃、又は－７℃未満である。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0057】
第２の組み合わせの温度を約１６℃未満に維持し、ｐＨを約７未満に維持する工程に再び言及すると、この工程も特に限定されない。例えば、温度は、約１５、１０、５、０、又は－５℃未満であり得、ｐＨは、約６．５、６、５．５、５、４．５、４、３．５、３、２．５、２、１．５、１、又は０．５未満であり得る。他の実施形態において、このｐＨは、約６．５、６、５．５、又は５未満であり得る。当業者には理解されるように、ケン化は小過剰の苛性物質で起こるので、ニトリル反応のｐＨはＧＬＤＡのｐＨと関係がない。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0058】
グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩のニトリル基をカルボキシレート基に変換して、それによって第３の組み合わせを形成する工程に言及すると、この工程も特に限定されず、当業者によって理解されるように、任意の適切な反応及び／又は機序を利用して定義され得る。
【0059】
第３の組み合わせは、水と、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、第３の組み合わせの総重量に対して少なくとも約４７重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とであり得るか、それらを含み得るか、それらから本質的になり得るか、又はそれらからなり得る。様々な実施形態において、「～から本質的になる」という用語は、当業者によって理解されるように、第３の組み合わせが、上記又は本明細書に記載されたものであってもなくてもよい１つ若しくはそれ以上の反応物、不純物、若しくは化合物を含まないか、又は５、４、３、２、１、０．５、若しくは０．１重量パーセント未満含むことを表す。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0060】
様々な実施形態において、第３の組み合わせと第４の組み合わせとの混合物は、約９、９．５、又は１０超のｐＨ、並びにスピンドルＳ１８及び恒温槽を備えたブルックフィールドＤＶ ＩＩ ｐｌｕｓ粘度計をそれぞれ使用して約５℃で測定して約１３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度、又は約２０℃で測定して約３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度を有する。様々な実施形態において、ｐＨは約１０．５超である。さらに、他の実施形態において、粘度は、スピンドルＳ１８及び恒温槽を備えたブルックフィールドＤＶ ＩＩ ｐｌｕｓ粘度計を使用して約５℃で測定して、約１３００、１２５０、１２００、１１５０、１１００、１０５０、１０００、９５０、９００、８５０、８００、７５０未満などである。他の実施形態において、粘度は、スピンドルＳ１８及び恒温槽を備えたブルックフィールドＤＶ ＩＩ ｐｌｕｓ粘度計を使用して約２０℃で測定して、約３００、２５０、２００、１５０、１００未満などである。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0061】
さらに他の実施形態において、ＧＬＤＮの一ナトリウム塩のニトリル基に変換し、その後ケン化してグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を形成した後のＭＳＧ（又はＭＳＧと苛性物質との混合物、若しくはグルタミン酸とグルタミン酸の二ナトリウム塩との混合物）の反応収率は、少なくとも約９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、又は９９％である。明確にするために、ニトリルからＧＬＤＡ（ケン化工程）への収率は約１００％である。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0062】
上記に対して、ケン化は、これらの同じ特性を有する生成物をもたらし得る。ケン化は必要であり、典型的には、第１の混合物と第２の混合物とを組み合わせる前に行われる。例えば、最終溶液は、遊離苛性物質を有するＧＬＤＡと酸性化ＧＬＤＡとの組み合わせであり得るか、又は該組み合わせを含み得る。
【0063】
水とグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とを含み、約７未満のｐＨを有する第４の組み合わせを準備する工程に再び言及すると、この工程も特に限定されず、当分野において公知のものであればよい。他の実施形態において、このｐＨは、約６．５、６、５．５、又は５未満であり得る。当業者によって理解されるように、ｐＨがわずかに高い溶液を与える弱イオン交換樹脂もまた使用することができ、この場合、より酸性度の低い生成物を使用することは、典型的には、ｐＨを目標値まで低下させるためにより多くの体積／生成物を必要とし、典型的には、非酸性化ＧＬＤＡ：酸性化ＧＬＤＡの比を変化させる。様々な実施形態において、第４の組み合わせは、水とグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とであり得るか、それらを含み得るか、それらから本質的になり得るか、又はそれらからなり得る。様々な実施形態において、「～から本質的になる」という用語は、当業者によって理解されるように、第４の組み合わせが、上記又は本明細書に記載されたものであってもなくてもよい１つ若しくはそれ以上の反応物、不純物、若しくは化合物を含まないか、又は５、４、３、２、１、０．５、若しくは０．１重量パーセント未満含むことを表す。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。当業者であれば、遊離苛性物質を有する高ｐＨアルカリ性ＧＬＤＡ溶液を使用し、それを酸性化ＧＬＤＡ溶液と組み合わせるのではなく、イオン交換又はＢＰＭ技術を直接使用して遊離苛性物質を有するＧＬＤＡ溶液を処理することによって、低粘度のＧＬＤＡ高濃縮物を製造し得ることも考えられる。
【0064】
様々な実施形態において、グルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩は、第４の組み合わせの総重量に対して約３０～約５０、約３５～約４５、又は約４０～約４５重量パーセントの量で第４の組み合わせ中に存在する。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0065】
様々な実施形態において、水は、第４の組み合わせの総重量に対して約５０～約７０、約５５～約６５、又は約６０～約６５重量パーセントの量で第４の組み合わせ中に存在する。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0066】
再び言及すると、本方法はまた、第３の組み合わせと第４の組み合わせとを組み合わせてキレート組成物を形成する工程であって、キレート組成物が、少なくとも約８、８．５、９、又は９．５のｐＨ、並びにスピンドルＳ１８及び恒温槽を備えたブルックフィールドＤＶ ＩＩ ｐｌｕｓ粘度計をそれぞれ使用して約５℃で測定して約１３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度、又は約２０℃で測定して約３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度を有し、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して少なくとも約５０重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を含む、組み合わせる工程を含む。ｐＨ及び粘度の値の各々は、本明細書に記載の任意の値であり得る。同様に、キレート組成物は、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して少なくとも約５０、５５、６０、６５、７０重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を含み得る。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0067】
一実施形態において、第２の組み合わせは、第２の組み合わせの総重量に対して少なくとも約３０、３５、４０、４５、５０重量パーセント又はそれを超えるグルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩を含む。
【0068】
別の実施形態において、本方法は、キレート組成物中のグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩の重量パーセントが、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して少なくとも約４７重量パーセントになるように、第３の組み合わせから水を蒸発させる工程をさらに含む。様々な実施形態において、キレート組成物は、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して少なくとも約５０、５５、６０、６５、又は７０重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を含み得る。最終混合物が所望の濃度を有するように、第３の組み合わせと第４の組み合わせとを組み合わせた後に水の蒸発を行うこともできる。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0069】
別の実施形態において、本方法は、第１の組み合わせの温度を約２５、２０、１５、又は１０℃未満に維持する工程をさらに含む。様々な実施形態において、この温度は、約１１、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、又は１℃未満である。さらに他の実施形態において、温度は、約－１５、－１０、－５、又は０℃である。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0070】
別の実施形態において、第２の組み合わせの温度を約２０、１５、又は１０℃未満に維持し、シアン化水素を約１５～約１２０分の合計時間にわたって第１の組み合わせに添加する。様々な実施形態において、この温度は、約１０、９、８、７、６、５、４、３、２、又は１℃未満である。他の実施形態において、この時間は、約２０～約１１５分、約２５～約１１０分、約３０～約１０５分、約３５～約１００分、約４０～約９５分、約４５～約９０分、約５０～約８５分、約５５～約８０分、約６０～約７５分、又は約６５～約７０分である。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0071】
別の実施形態において、第３の組み合わせは、場合により、水酸化ナトリウム及び／又はニトリロ三酢酸ナトリウム塩（典型的には望ましくない副生成物として形成され、添加されない）をさらに含み、少なくとも約１１のｐＨを有し、約０．５重量パーセント未満の環状ＧＬＭＡ、約０．５重量パーセント未満のグルタミン酸Ｎ，Ｎ’－モノアセトニトリルのナトリウム塩、第３の組み合わせの総重量に対して約０．７５重量パーセント未満の水酸化ナトリウム、及び第３の組み合わせの総重量に対して約０．１重量パーセント未満のニトリロ三酢酸ナトリウム塩を含む。ニトリルをケン化する際にモル過剰の水酸化ナトリウムが典型的に必要とされるので、典型的には、遊離水酸化ナトリウムが存在する。後の工程で、水酸化ナトリウムは、酸性化ＧＬＤＡ溶液と組み合わせることによって除去され得るか、又は当分野で公知のいずれかの他の方法によって酸性化され得る。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0072】
別の実施形態において、キレート組成物は、場合により、水酸化ナトリウム及び／又はニトリロ三酢酸ナトリウム塩をさらに含み、少なくとも約１０のｐＨを有し、キレート組成物の総重量に対して約０．７５重量パーセント未満の環状ＧＬＭＡ、キレート組成物の総重量に対して約０．５重量パーセント未満のグルタミン酸Ｎ，Ｎ’－一酢酸のナトリウム塩、キレート組成物の総重量に対して約０．５重量パーセント未満の水酸化ナトリウム、及びキレート組成物の総重量に対して約０．１重量パーセント未満のニトリロ三酢酸ナトリウム塩を含む。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0073】
別の実施形態において、第３の組み合わせは水酸化ナトリウムを含み、方法は、イオン交換及び／又はバイポーラ膜電気透析によって第３の組み合わせを酸性化して、第３の組み合わせ中の水酸化ナトリウムの残存量を減少させる工程をさらに含む。これは、当分野で公知であるか、又は本明細書に記載されているいずれかの方法を使用して成し遂げられ得る。
【0074】
別の実施形態において、キレート組成物のｐＨは、約１０～約１１であり、キレート組成物は、キレート組成物の総重量に対して約０．１重量パーセント未満のＮａＯＨを含む。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0075】
別の実施形態において、グルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩は、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、第３の組み合わせの総重量に対して約４７～約６０（例えば、約５４、５５、５６、５７、５８、５９、又は６０）重量パーセントの量で第３の組み合わせ中に存在する。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0076】
別の実施形態において、グルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩は、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して約４７～約６０（例えば、約４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、又は６０）重量パーセントの量でキレート組成物中に存在する。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0077】
別の実施形態において、組成物は、国際連合危険物輸送勧告、試験方法及び判定基準のマニュアル；ＳＴ／ＳＧ／ＡＣ．１０／１１／Ｒｅｖ．４によって決定した場合に非腐食性である。
【0078】
別の実施形態において、グルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を形成するグルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩のニトリル基の反応収率は、少なくとも約９５、９６、９７、９８、又は９９重量％である。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0079】
別の実施形態において、グルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を形成するグルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩のニトリル基の反応収率は、少なくとも約９５、９６、９７、９８、又は９９％であり、キレート組成物は、Ｆｅ全封鎖量値（Ｆｅ－ＴＳＶ）を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して約０．７５重量パーセント超の環状ＧＬＭＮ、及び／又は約０．７５重量パーセント超のグルタミン酸Ｎ，Ｎ’－一酢酸のナトリウム塩を含む比較キレート組成物と比較して、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に高い封鎖量値を有する。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0080】
様々な実施形態において、ＨＣＮの投入前にヒートシンクを利用することが有益であり得る。しかしながら、過剰希釈された系の使用は、ケン化過程において効率的ではない。ＨＣＮの投入前に、グルタメート／グルタミン酸溶液若しくはスラリー、及び／又はグルタメート－ホルムアルデヒドの混合物溶液の冷却を使用して、反応温度を制御することができる。例えば、単に低温で開始することができる。より効率的なアプローチは、ＧＬＤＡを合成するために必要なすべてのホルムアルデヒド（３７％、又は４４若しくは５０重量％である）がすでに投入されたときに、グルタメート／ホルムアルデヒド溶液を冷却することを含み得る。一実施形態において、温ホルムアルデヒド（２５℃超）は、ＨＣＮの投入開始前に冷却され、より大きな反応体積が、ＨＣＮの添加が行われる前に、約２０℃未満、典型的には約１０℃未満、最も典型的には約５、０、－５、又は－１０℃に冷却される。ホルムアルデヒド保存温度はホルムアルデヒドの濃度に依存するので、ＭＳＧ－ホルムアルデヒド溶液が温まるため、典型的には、ＭＳＧ－ホルムアルデヒド溶液はＨＣＮの投入前に冷却される。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0081】
様々な実施形態において、（例えば、５～８℃の温度の）この冷グルタメート／ホルムアルデヒド溶液又はスラリーに、反応混合物が約１５℃未満、好ましくは約１０℃未満、又はさらには約５～８℃、又は約０、－５、若しくは－１０℃未満で維持されるように、可能な最高速度で冷ＨＣＮが投入される。ニトリルが形成される反応は非常に発熱性であるため、温度を制御するためには効率的な冷却システムが不可欠である。最後の微量の原料の変換は時間と温度との組み合わせに依存する傾向があるため、すべてのＨＣＮを投入したときに、反応混合物を時間に応じて最高約３０、３５、又は４０℃まで上昇させる。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0082】
キレート組成物のさらなる形成方法
本開示はまた、キレート組成物のさらなる形成方法であって、グルタミン酸一ナトリウム及び／又はグルタミン酸並びに約１当量の苛性物質（例えば、ＭＳＧのその場形成をもたらすＮａＯＨ）をホルムアルデヒドと組み合わせて第１の組み合わせを形成する工程と、シアン化水素を第１の組み合わせに添加して、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩、環状ＧＬＭＮ、及びグルタミン酸Ｎ－モノアセトニトリルのナトリウム塩を含む第２の組み合わせを形成する工程と、第２の組み合わせの温度を約１６℃未満に維持し、ｐＨを約７未満に維持する工程と、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩のニトリル基をカルボキシレート基に変換して、それによって、水と、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して少なくとも約４７重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とを含むキレート組成物を形成する工程であって、キレート組成物が、約１０．５超のｐＨを有し、ＧＬＤＮの一ナトリウム塩のニトリル基に変換し、その後ケン化してグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を形成した後のＭＳＧ（又はＭＳＧと苛性物質との混合物、若しくはグルタミン酸とグルタミン酸の二ナトリウム塩との混合物）の反応収率が少なくとも約９１％である、変換する工程とを含む、方法を提供する。前述の工程、化合物、混合物、条件などのいずれか１つ又はそれ以上は、代替的に上記の通りであってもよい。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
本開示はまた、キレート組成物のさらなる形成方法であって、グルタミン酸一ナトリウム及び／又はグルタミン酸並びに約１当量の苛性物質（例えば、ＭＳＧのその場形成をもたらすＮａＯＨ）をホルムアルデヒドと組み合わせて第１の組み合わせを形成する工程と、シアン化水素を第１の組み合わせに添加して、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩、環状ＧＬＭＮ、及びグルタミン酸Ｎ－モノアセトニトリルのナトリウム塩を含む第２の組み合わせを形成する工程と、第２の組み合わせの温度を約１６℃未満に維持し、ｐＨを約７未満に維持する工程と、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩のニトリル基をカルボキシレート基に変換して、それによって、水と、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して少なくとも約４７重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とを含むキレート組成物を形成する工程であって、キレート組成物が、約１０．５超のｐＨを有し、ＧＬＤＮの一ナトリウム塩のニトリル基に変換し、その後ケン化してグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を形成した後のＭＳＧ（又はＭＳＧと苛性物質との混合物、若しくはグルタミン酸とグルタミン酸の二ナトリウム塩との混合物）の反応収率が少なくとも約９１％である、変換する工程とを含む、方法を提供する。前述の工程、化合物、混合物、条件などのいずれか１つ又はそれ以上は、代替的に上記の通りであってもよい。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0083】
一実施形態において、当業者によって理解されるように、第２の組み合わせは、第２の組み合わせの総重量に対して、またＭＳＧ（及びホルムアルデヒド）の濃度に応じて（ＨＣＮは１００％純粋であるため）、約３７～約５０重量パーセントのグルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩を含む。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0084】
別の実施形態において、本方法は、キレート組成物中のグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩の重量パーセントが、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して少なくとも約４７重量パーセントになるように、キレート組成物から水を蒸発させる工程をさらに含む。
【0085】
別の実施形態において、グルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩は、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して約４７～約６０重量パーセントの量でキレート組成物中に存在する。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0086】
別の実施形態において、本方法は、第１の組み合わせの温度を約２５、２０、１６、１５、１４、１３、１２、１１、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、又は１℃未満に維持する工程をさらに含む。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0087】
別の実施形態において、第２の組み合わせの温度を約１０℃未満に維持し、シアン化水素を約１５～約１２０分の合計時間にわたって第１の組み合わせに添加する。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0088】
別の実施形態において、キレート組成物は、場合により、水酸化ナトリウム及び／又はニトリロ三酢酸ナトリウム塩をさらに含み、少なくとも約１１のｐＨを有し、キレート組成物の総重量に対して約１重量パーセント未満の環状ＧＬＭＡ、約１重量パーセント未満のグルタミン酸Ｎ，Ｎ’－一酢酸のナトリウム塩、約１又は０．７５重量パーセント未満の水酸化ナトリウム、及びキレート組成物の総重量に対して約０．１重量パーセント未満のニトリロ三酢酸ナトリウム塩を含む。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0089】
別の実施形態において、粘度は約５℃で約１２００ｍＰａ．ｓ未満であり、組成物は、国際連合危険物輸送勧告、試験方法及び判定基準のマニュアル；ＳＴ／ＳＧ／ＡＣ．１０／１１／Ｒｅｖ．４によって決定した場合に非腐食性であると分類される。
【0090】
別の実施形態において、キレート組成物は水酸化ナトリウムを含み、方法は、イオン交換及び／又はバイポーラ膜電気透析によってキレート組成物を酸性化して、キレート組成物中の水酸化ナトリウムの残存量を減少させる工程をさらに含む。
【0091】
別の実施形態において、キレート組成物のｐＨは、１％溶液として約９、９．５、又は１０～約１１であり、キレート組成物は、キレート組成物の総重量に対して約０．１重量パーセント未満のＮａＯＨを含む。様々な非限定的な実施形態において、前述の値を含めて前述の値の間のすべての値及び値の範囲（整数及び分数の両方）は、本明細書中での使用が明示的に意図される。
【0092】
別の実施形態において、組成物は、国際連合危険物輸送勧告、試験方法及び判定基準のマニュアル；ＳＴ／ＳＧ／ＡＣ．１０／１１／Ｒｅｖ．４によって決定した場合に非腐食性である。
【0093】
別の実施形態において、グルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を形成するグルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩のニトリル基の反応収率は、少なくとも約９０又は９５％である。
【0094】
別の実施形態において、ＭＳＧに対する、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩、及びそれに続くケン化のニトリル基の反応収率は、少なくとも約９５％であり、キレート組成物は、Ｆｅ全封鎖量値（Ｆｅ－ＴＳＶ）を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して約１重量パーセント超の環状ＧＬＭＮ、及び／又はＦｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して約１重量パーセント超のグルタミン酸Ｎ，Ｎ’－モノアセトニトリルのナトリウム塩を含む比較キレート組成物と比較して、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に高い封鎖量値を有する。あるいは、別の実施形態において、キレート組成物は、同じＴＳＶ及びより多くのＭＧＭＡを有するＧＬＤＡ溶液よりも低い粘度を有する。
【0095】
さらなる実施形態
本開示は、キレート組成物の形成方法であって、グルタミン酸一ナトリウム及び／若しくはグルタミン酸（並びに／又はグルタミン酸及び苛性物質）を２当量のホルムアルデヒドと組み合わせて第１の組み合わせを形成する工程と、約２当量のシアン化水素を第１の組み合わせに添加して、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩、環状ＧＬＭＮ、及びグルタミン酸Ｎ－モノアセトニトリルのナトリウム塩（並びに場合によりグルタミン酸Ｎ－モノアセトニトリルのナトリウム塩）を含む第２の組み合わせを形成する工程と、第２の組み合わせの温度を約１６℃未満に維持し、ｐＨを約７未満に維持する工程と、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩のニトリル基をカルボキシレート基に変換して、それによって、水と、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、第３の組み合わせの総重量に対して少なくとも約４７重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とを含む第３の組み合わせを形成する工程であって、ＧＬＤＮの一ナトリウム塩のニトリル基に変換し、その後ケン化してグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を形成した後のＭＳＧ（又はＭＳＧと苛性物質との混合物、若しくはグルタミン酸とグルタミン酸の二ナトリウム塩との混合物）の反応収率が少なくとも約９１％である、変換する工程と、水とグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とを含み、約７未満のｐＨを有する第４の組み合わせを準備する工程と、第３の組み合わせと第４の組み合わせとを組み合わせてキレート組成物を形成する工程であって、キレート組成物が、少なくとも約９のｐＨ、並びにスピンドルＳ１８及び恒温槽を備えたブルックフィールドＤＶ ＩＩ ｐｌｕｓ粘度計をそれぞれ使用して約５℃で測定して約１３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度、又は約２０℃で測定して約３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度を有し、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して少なくとも約５０重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を含む、組み合わせる工程とを含む、方法を提供する。当業者であれば、第３の組み合わせの低アッセイを酸性化生成物の高アッセイと組み合わせるか、又は２倍量の低アッセイを利用し、より多くの水の蒸発を必要とし得ることも考えられる。
本開示は、キレート組成物の形成方法であって、グルタミン酸一ナトリウム及び／若しくはグルタミン酸（並びに／又はグルタミン酸及び苛性物質）を２当量のホルムアルデヒドと組み合わせて第１の組み合わせを形成する工程と、約２当量のシアン化水素を第１の組み合わせに添加して、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩、環状ＧＬＭＮ、及びグルタミン酸Ｎ－モノアセトニトリルのナトリウム塩（並びに場合によりグルタミン酸Ｎ－モノアセトニトリルのナトリウム塩）を含む第２の組み合わせを形成する工程と、第２の組み合わせの温度を約１６℃未満に維持し、ｐＨを約７未満に維持する工程と、グルタミン酸ジアセトニトリルの一ナトリウム塩のニトリル基をカルボキシレート基に変換して、それによって、水と、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、第３の組み合わせの総重量に対して少なくとも約４７重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とを含む第３の組み合わせを形成する工程であって、ＧＬＤＮの一ナトリウム塩のニトリル基に変換し、その後ケン化してグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を形成した後のＭＳＧ（又はＭＳＧと苛性物質との混合物、若しくはグルタミン酸とグルタミン酸の二ナトリウム塩との混合物）の反応収率が少なくとも約９１％である、変換する工程と、水とグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩とを含み、約７未満のｐＨを有する第４の組み合わせを準備する工程と、第３の組み合わせと第４の組み合わせとを組み合わせてキレート組成物を形成する工程であって、キレート組成物が、少なくとも約９のｐＨ、並びにスピンドルＳ１８及び恒温槽を備えたブルックフィールドＤＶ ＩＩ ｐｌｕｓ粘度計をそれぞれ使用して約５℃で測定して約１３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度、又は約２０℃で測定して約３５０ｍＰａ．ｓ未満の粘度を有し、Ｆｅ全封鎖量値を使用して決定した場合に、キレート組成物の総重量に対して少なくとも約５０重量パーセントのグルタミン酸Ｎ，Ｎ－二酢酸の四ナトリウム塩を含む、組み合わせる工程とを含む、方法を提供する。当業者であれば、第３の組み合わせの低アッセイを酸性化生成物の高アッセイと組み合わせるか、又は２倍量の低アッセイを利用し、より多くの水の蒸発を必要とし得ることも考えられる。
【0096】
他の実施形態において、ＨＣＮ／ホルムアルデヒドの他の投入形態も可能であり、例えば、米国特許第８，４５５，６８２号を参照されたい。この文献は、様々な非限定的な実施形態において、その全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。１つ又はそれ以上の非限定的な実施形態において、ニトリル反応混合物における低温、及びモノニトリルの短い滞留時間が重要な態様である。
【実施例0097】
ＧＬＭＡ（環状）（１－ピロリジン酢酸、２－カルボキシ－５－オキソナトリウム塩）の合成
ＧＬＭＡ（環状）と呼ばれる１－ピロリジン酢酸、２－カルボキシ－５－オキソナトリウム塩の合成を以下に示す。
ＧＬＭＡ（環状）と呼ばれる１－ピロリジン酢酸、２－カルボキシ－５－オキソナトリウム塩の合成を以下に示す。
【0098】
強撹拌棒、還流冷却器、及び窒素入口毛細管を備えた２５０ｍｌの三口丸底フラスコに、２９．７２ｇ（２００ミリモル）のＬ－グルタミン酸及び１６．２４ｇ（４００ｍｍｏｌ）の苛性物質の微小粒を連続して投入した。水浴を用いて冷却しながら、蒸留水６０ｍｌを添加した。すべての固体は、強い発熱下で急速に溶解した。このようにして、Ｌ－グルタミン酸二ナトリウム水溶液を製造した。反応混合物を周囲温度に冷却した後、１９．７０ｇ（２０２ミリモル）のグリコニトリル水溶液（５８．５重量％）を添加した。遅れた弱い発熱が顕著であった（約２５℃）。
【0099】
１時間撹拌した後（ＧＬＭＮの形成を完了した後）、さらに８．２４ｇ（２０３ミリモル）の苛性物質の微小粒を冷却下で少しずつ加えた。反応熱の適度な発生とわずかに黄色がかった色調への変色が認められた。室温で１時間撹拌を続けた。次いで、反応混合物を窒素ストリッピング（ニトリルの加水分解からのアンモニアの発生を補助する）下で約１００℃に３時間加熱した。冷却後、わずかに黄色のＬ－ＧＬＭＡ三ナトリウム水溶液（ｐＨ≒１１．５）が得られ、これは明らかにもはやアンモニア臭をほとんど示さなかった。
【0100】
水浴で冷却しながら、濃塩酸６０．４３ｇ（６０５ｍｍｏｌ）を素早く添加した。添加が完了した後、この混合物を４時間還流する。冷却後、この混合物をガラスフィルターを通して（部分１）５００ｍｌの洋ナシ型丸底フラスコに注いだ。混合物をロータリーエバポレーターを用いて蒸発乾固した。存在する硬質塊を１００ｍｌの乾燥アセトンと共に撹拌した。内在する塩化ナトリウムが凝固し始め、ゆっくりと結晶化し始めた。塩（３５．７５ｇ、理論値：３５．２４ｇ）をガラスフリットを用いて除去し（部分３）、アセトンで洗浄した。アセトン相をロータリーエバポレーターを用いて蒸発乾固した。これにより、極めて粘稠な黄色がかったｃ－ＧＬＭＡ－Ｈ２の油（４１．９２ｇ）が得られた。
【0101】
この残渣を水５０ｍｌに溶解し、水５０ｍｌに溶解したＮａＯＨ微小粒１６．２４（４００ｍｍｏｌ）を添加した。５００ｍｌの洋ナシ型フラスコにろ過した後、この溶液をロータリーエバポレーターを用いて再び蒸発乾固した。残渣を無水エタノール１００ｍｌで抽出した。ガラスフリットを用いて固体を濾別し（部分１）、無水エタノール５０ｍｌで１回洗浄し、４０℃で一晩真空乾燥した。このようにして、４５．５９ｇの無色固体粉末を得た。プロトンＮＭＲ及びＫａｒｌＦｉｓｈｅｒによる分析により、以下の結果が得られた：８４．６重量％の環状ＧＬＭＡ－Ｎａ２、３．５重量％の水、残部：少量の様々な副生成物。
【0102】
生成物を、Ｆｅイオン及びＣａイオンを使用した滴定によってその封鎖能力について試験した。これらの分析手順は、Ｆｅ全封鎖量値（Ｆｅ－ＴＳＶ）及びカルシウムキレート価（ＣａＣＶ）として公知である。ＧＬＭＡ（環状）は、封鎖量値を全く有さず、封鎖能力に関してＧＬＤＡのアッセイに何ももたらさない。せいぜい、この化合物は不活性副生成物と見なされ得る。
【0103】
ＧＬＭＡ（直鎖）の合成
グルタミン酸Ｎ，Ｎ－一酢酸ナトリウム塩（直鎖ＧＬＭＡ）の合成を以下に示す。
グルタミン酸Ｎ，Ｎ－一酢酸ナトリウム塩（直鎖ＧＬＭＡ）の合成を以下に示す。
【0104】
強撹拌棒、還流冷却器、及び窒素入口毛細管を備えた２５０ｍｌの三口丸底フラスコに、１４．８６ｇ（１００ミリモル）のＬ－グルタミン酸及び８．１２ｇ（２００ｍｍｏｌ）の苛性物質の微小粒を連続して投入した。水浴を用いて冷却しながら、蒸留水３０ｍｌを添加した。すべての固体は、強い発熱下で急速に溶解した。このようにして、Ｌ－グルタミン酸二ナトリウム水溶液を製造した。反応混合物を周囲温度に冷却した後、９．７５ｇ（１００ミリモル）のグリコニトリル水溶液（５８．５重量％）を添加した。遅れた弱い発熱が顕著であった（約２５℃）。
【0105】
１時間撹拌した後（ＧＬＭＮの形成を完了した後）、さらに４．０６ｇ（１００ミリモル）の苛性物質の微小粒を冷却下で少しずつ加えた。反応熱の適度な発生とわずかに黄色がかった色調への変色が認められた。室温で１時間撹拌を続けた。次いで、反応混合物を窒素ストリッピング（ニトリルの加水分解からのアンモニアの発生を補助する）下で約１００℃に３時間加熱した。冷却後、わずかに黄色のＬ－ＧＬＭＡ三ナトリウム水溶液（ｐＨ≒１１．５）が得られ、これは明らかにもはやアンモニア臭をほとんど示さなかった。
【0106】
この混合物をガラスフィルターを通して（部分１）５００ｍｌの洋ナシ型丸底フラスコに注ぎ、ロータリーエバポレーターを用いて蒸発乾固した。内在する水の大部分を除去するために、存在する硬質塊を１００ｍｌの無水エタノールと共に撹拌した。乾燥後、残渣を４０℃でメタノール１００ｍｌでさらに抽出し、微量のグルタメートを除去するために温かい状態でろ過した。乾燥後、２９．４７ｇ（理論値：２７．２４ｇ）の無色固体物質を得た。
【0107】
プロトンＮＭＲ及びＫａｒｌ Ｆｉｓｈｅｒによる分析により、以下の結果が得られた：８１．９４重量％の開鎖／直鎖ＧＬＭＡ－Ｎａ３、０．２重量％のＧＬＤＡ－Ｎａ４、１２重量％の水（Ｋａｒｌ Ｆｉｓｈｅｒ）、及び残部：少量の様々な副生成物。
【0108】
この副生成物は、構造に基づくと、ある程度の封鎖力を有すると予想される。封鎖を担う構造フラグメントは、窒素に結合した２つのカルボン酸基、すなわち－ＮＨ（ＣＨ２－ＣＯＯＮａ）２である。強いキレート化は、３つのカルボン酸基、例えばＮＴＡ－Ｎａ３、すなわちニトリロ三酢酸ナトリウム塩［Ｎ－（ＣＨ２－ＣＯＯＮａ）３］（周知のキレート剤）を必要とする。２つのカルボン酸を有する分子は、封鎖力／封鎖能力に寄与するが、それはあまり効率的ではない形態である。例えば、Ｃｕイオンの封鎖は可能であるがＦｅ３＋は封鎖できない。そのため、ＧＬＤＡ溶液中に低濃度のＧＬＭＡ（直鎖）が存在することが好ましい。
【0109】
ＧＬＭＡ（直鎖）は、ある程度の封鎖力を有するが、ＧＬＤＡ自体と比較してあまり効率的でないことが示されている。また、この副生成物は粘度／密度を増加させるため、可能な限り低減すべきである。
【0110】
ＧＬＤＡ－Ｎａ４（５５重量％）の合成
１リットルのガラス製反応容器に、２７８グラムのＭＳＧ．Ｈ２Ｏ（１．４９モル）を充填した。ＭＳＧを２２０グラムの水と混合して、５０．５重量％のＭＳＧスラリーを得た。２当量のホルムアルデヒド、２０８．９グラムの４４．６％ホルムアルデヒド（３．１１モル）を５分間で投入した。その後、混合物をほぼ６℃まで冷却した。次いで、２当量のＨＣＮ、すなわち８２．５グラム（３．０５モル）を４５分間で投入した。反応温度を最高８℃で維持した。
１リットルのガラス製反応容器に、２７８グラムのＭＳＧ．Ｈ２Ｏ（１．４９モル）を充填した。ＭＳＧを２２０グラムの水と混合して、５０．５重量％のＭＳＧスラリーを得た。２当量のホルムアルデヒド、２０８．９グラムの４４．６％ホルムアルデヒド（３．１１モル）を５分間で投入した。その後、混合物をほぼ６℃まで冷却した。次いで、２当量のＨＣＮ、すなわち８２．５グラム（３．０５モル）を４５分間で投入した。反応温度を最高８℃で維持した。
【0111】
すべてのホルムアルデヒド及びシアン化物の投入が完了すると、グルタメートは、グルタミン酸ジアセトニトリル（ＧＬＤＮと呼ばれる）の一ナトリウム塩、並びに少量のＧＬＭＮ（直鎖）及びＧＬＭＮ（環状）に変換される。ＨＣＮを投入した後、混合物を周囲温度で少なくとも３０分間保存して、収率／ＧＬＤＮへの変換率を改善する。
【0112】
ＧＬＤＮを、次の工程の反応器で、９６℃の事前に投入された苛性物質／水に投入し、ニトリル基をカルボキシレートに変換する。ＧＬＤＮの投入が完了すると、反応混合物の温度を沸点まで上昇させる。この反応中、ＮＨ３が放出される。沸点での加水分解又はケン化は、アンモニアの放出が停止するまで続く。
【0113】
ＧＬＤＡナトリウム塩溶液を、Ｆｅ全封鎖量値に基づいて５５重量％の所望の濃度に達するまで、水の蒸発によって濃縮する。必要であれば、活性炭カラムの使用又は空気／オゾン／過酸化水素による漂白などの技術を適用することによって、ＧＬＤＡ溶液の色を低減することができる。プロトンＮＭＲを使用したＧＬＤＡ溶液の分析により、０．４５重量％のＧＬＭＡ（直鎖）及び０．３７％のＧＬＭＡ（環状）の存在が明らかになった。遊離苛性物質濃度は０．５重量％であり、ＮＴＡは０．１重量％未満であった。１％溶液としてのｐＨは１１．３である。グルタメートに関するＧＬＤＡの収率は、Ｆｅ－ＴＳＶに基づいて９６．５％である。５５重量％溶液の密度は２０℃で１４３５ｋｇである。
【0114】
イオン交換又はバイポーラ膜電気透析を用いた酸性化は、残留量の遊離苛性物質を除去し得る。ケン化工程に必要な遊離苛性物質は、粘度に寄与することが公知である。入手可能な場合、当業者であれば、酸性化ＧＬＤＡを添加することもできる。遊離苛性物質の除去が粘度に対してもたらす効果は、遊離苛性物質を用いた場合と用いない場合の粘度プロファイル／曲線を比較することによって可視化される。以下を参照のこと。
【0115】
比較例
Ｆｅ－ＴＳＶ値（鉄全封鎖量値）として表して、５５．０重量％のＮａ３－ＨＥＤＴＡ濃度を有するＮａ４－ＧＬＤＡ溶液を、約２５℃未満の温度で、事前に投入したグルタミン酸ナトリウムに１当量のホルムアルデヒドを投入することによって調製した。投入が完了したら、反応混合物を約３０℃未満の温度に維持しながら、第１の当量のＨＣＮを４５分間で添加した。
Ｆｅ－ＴＳＶ値（鉄全封鎖量値）として表して、５５．０重量％のＮａ３－ＨＥＤＴＡ濃度を有するＮａ４－ＧＬＤＡ溶液を、約２５℃未満の温度で、事前に投入したグルタミン酸ナトリウムに１当量のホルムアルデヒドを投入することによって調製した。投入が完了したら、反応混合物を約３０℃未満の温度に維持しながら、第１の当量のＨＣＮを４５分間で添加した。
【0116】
次の工程では、反応温度を最高約３０℃に維持しながら、第２の当量のホルムアルデヒド及び２当量のＨＣＮを同時に投入する。すべてのＨＣＮ及びホルムアルデヒドが完了したら、混合物を約２５～約３０℃でさらに３０分間撹拌する。
【0117】
ＧＬＤＮ溶液を、次の工程の反応器で、９６℃の事前に投入された苛性物質／水に投入し、ニトリル基をカルボキシレートに変換する。ＧＬＤＮの投入が完了すると、反応混合物の温度を沸点まで上昇させる。ＧＬＤＮの投入が完了すると、反応混合物の温度を沸点まで上昇させる。この反応中、ＮＨ３が放出される。沸点での加水分解又はケン化は、アンモニアの放出が停止するまで続く。
【0118】
ＧＬＤＡナトリウム塩溶液を、Ｆｅ全封鎖量値に基づいて５５重量％の所望の濃度になるまで、水の蒸発によって濃縮する。プロトンＮＭＲを使用した分析により、１．８重量％のＧＬＭＡ（直鎖）及び２．９重量％のＧＬＭＡ（環状）の存在が明らかになった。遊離苛性物質濃度は０．７重量％であり、ＮＴＡは０．１重量％未満であった。ｐＨは１１．３である。グルタメートに関するＧＬＤＡの収率は、Ｆｅ－ＴＳＶに基づいて８９％である。遊離苛性物質濃度が０になるように酸性化ＧＬＤＡの添加によって遊離苛性物質を除去すると、粘度が低下すると考えられる。
【0119】
少なくとも１つの例示的な実施形態が前述の詳細な説明に提示されたが、膨大な数の変形形態が存在することを理解されたい。１つ又はそれ以上の例示的な実施形態は単なる例であり、範囲、適用性、又は構成を決して限定することを意図するものではないことも理解されたい。そうではなく、前述の詳細な説明は、例示的な実施形態を実施するために好都合な手引きを当業者に提供する。添付の特許請求の範囲に記載された範囲から逸脱することなく、例示的な実施形態に記載された要素の機能及び形態に様々な変更を加えることができることが理解される。
【図1】
【外国語明細書】