Диэтилентриаминпентауксусной кислоты кальциевый комплекс кальциевая соль для известкования подзолистых почв и подкормки растений Советский патент 1983 года по МПК C07C101/26 C05D3/00 

ел

СП

DO СО

Изобретение относится к новому химическому соединению - диэтиленСНгроооооНгО, NCHgCHz CHgCHgN, оосНгС olSOHzO снгсоо исНгСНгКОНгСНрс;; oocibO / icHgOoo -ооснгС

для известкования, подзолистых почв и подкормки растений.

Известно использование солей кальция, в частности карбоната и нтрата, в качестве препаратов, повышающих эффективность известкования подзолистых почв, и для подкормки растений при недостатке кальция на .кислых почвах и солонцах l .

Однако карбонат кальция (извест практически нерастворим в воде, а переход в растворимое состояние в почве под действием углекислого газа происходит достаточно медленно и сопровождается вымыванием веще- ства. К тому же, константа обмена кальция из его углекислой солина водород соединений, содержащихся .в почве, невелика, что также спосоствует известкованию подзолистых почв.

Азотнокислый кальций растворим в.воде, но и данная соль рбменивает кальций на катионы почвы недостаточно хорошо.

Наиболее близким к предлагаемому соединению по строению является многокальциевый комплекс диэтилентриаминпентауксусной кислоты () 2 .

Однако использование известного соединения для известкования подзолистых почв и подкормки растений нецелесообразно в связи с тем, что препарат незначительно растворим в воде и содержит малые количества кальция. .

Цель изобретения - расширение ассортимента соединений, использу-; емых для известкования подзолистых почв и подкормки растений и обладающих улучшенными свойствами.

Указанная цель достигается новым химическим, соединением - диэтилентриаминпентауксусной кислоты кальциевым комплексом кальциевой солью указанной формулы fl) для известкования подзолистых почв и подкормки растений.

Дизтилентриаминпентауксусной кислоты кальциевый комплекс каль циетриаминпентауксусной кислоты капьциовому комплексу кальциевой соли формулы .CHgCOOCHgCOO

вую соль получают взаимодействием диэтилентриаминпентауксусной кислоты с окисью кальция и выделением .конечного продукта высаживанием метиловым спиртом. Лиэтилентриаминпентауксусную кислоту получают конденсацией диэтилентриамина с натриевой солью монохлоруксусной кислоты в щелочной среде С последующим выделением названной кислоты в твердом виде после подкисления реакционного раствора концентрированной соляной кислотой и разбавления водой.

Пример. Дизтилентриаминпентауксуснс1й кислоты кальциевый комплекс кальциевая соль.

В четырехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную механической

мешалкой, тегрмометром, обратным холодильником, капельной воронкой и помещенную в баню с обогревом и охлаждением, загружают 82,8 г (0,711 моль) натриевой соли монохлоруксусиой кислоты и 54 мл воды и при 18-20с размешивают содержимое колбы в течение 30 мин, а затем нагревают до 60°С. При зтой температуре и перемешивании медленно по

каплям прикапывают одновременно 14,1 г (0,1368 моль) диэтилентриамина и 40%-ный водный раствор едкого натра с такой скоростью, чтобы температура внутри реакционной массы была не выше 55-бО°С и значение рН 9-10 (по фенолфталеину). По установлении неменяющегося значения рН массу размешивают при 55-бО°С в течение 8 ч, затем охлаждают до , подкисляют концентрированной соляной кислотой до рН 1,4 (по потенциометру) и разбавляют водой (соотношение реакционная масса;вода 1:1). Выпавший осадок отфильтровывают через 15 ч и промывают

водой от ионов хлора. .

Получают 39,3 г диэтилентриаминпентауксусной кислоты (ДТПА) (в пересчете на сухой продукт), что составляет около 60% (от теоретичесkOTD, считая на амин). НгО

Суспензию 39,3 г (0,1 моль) ДТПА в 70 мл воды нагревают при размешивании до 50°С и порциями прибавляют 14,0 г (0,25 моль) окиси кальция с такой скоростью, чтобы температура внутри реакционной массы не i превьпиала 50-55с в течение 0,5 ч, охлаждают до 18-20°С, отфильтровывают и из фильтрата высаживают целевой продукт метиловым спиртом. Получают 40,3 г вещества, что составляет в среднем 88%.

На основании термогравиметрических исследований показано, что в состав молекулы вещества входит 10 молекул воды..

Элементный{ анализ для Cjg lOHoO:

Найдено, %: С 29,8 - 29,5; Н 4,9 - 5,0; N 7,5 - 7,8; Са 17,1.

Вычислено, %: С 29,06; Н 4,88; N 7,26; Са 17,31.

В ИК-спектре твердого комплекса, снятого в матрице КВг(2 мг образца на 500 мг KB наблюдаются полосы см : 3000-3700 о.с.ш. (максимум

3420 см-) (-J-OH); 1590 О.с. ( asCOO); 1417 с. () ; 1336 ср. (рСН); 1007 ср. (JC-N) . Эти данHtjg позволяют сделать вывод относительно наличия связей -СОО-Саt и азот-Са Характер связей -СОО-Са преимущественно ионный, все карбоксильные группы равноценны между собой. Широкая полоса в области 3000-3700 свидетельствует о наличии значительного количества гидратной воды. ИК-спектр 0,5М водного раствора, снятого в HjO во флюоритовых кюветах толщиной 10 мкм в бласти 1000-1800 см , практически полностью совпадает со спектром кристаллического образца.

Химическим методом - титрованием трилоном Б В присутствии кальциона - установлено наличие в молекуле комплекса во внешней сфере трех .катионов кальция.

Коэффициенты избирательности К мп.са KFe.,ca ДЛЯ подзолистой поч(Vln,VU -- }

вы (разрез 1 Белый Раст ) показаны в табл. 1,

Таблица

Диэтилентриаминпентауксусной ; кислоты кальциевый комплекс кальциевая соль формулы 1сн,соо i снгсоо««« Г -сн.соо i- Св,-9Н,0 .-7 КГ75 j;;i«mirajHCHiCH2V:; 1CHjCOO OOCHzC почв с ;для известкования подзолистых и подкормки растений. (Л

Увеличение содержания в подзолистой почве обменного кальция после взаимодействия их с СаСНОз)и Са-ДТПА при внесении с раствором 1 г кальция на 100 г почвы (разрез 1 Белый Раст).

Возможность поглощения Са из Са-ДТПА растениями иллюстрируется данными табл. 3.

ТаблицаЗ

Поглощение Са из Са-ДТПА в водной культуре за 1 сут, IOW/Л

22,6%

Фасоль 28,9% Подсолнечник

Таблица2

Как показывают испытания, катион кальция из предлагаемого комплекса легче поступает в почвенный

комплекс, чем из СаСО- и Ca(NO). Уак, при внесении в почву Са с раствором предлагаемого соединения по сравнению с ) содержание в подзолистой почве обменного Са

увеличивается в среднем в 2,5-3 раза и, таким образом, предлагаемое соединение можно использовать для известкования подзолистых почв и подкормки растений.