1.2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸

英文名：2-phosphonobutant-l,2,4-tricarboxylic acid, PBTCA

分子式：C₇H₁₁O₉p

结构式：

相对分子质量：270.13

外观：本品为无色或淡黄色透明液体

凝固点：-15℃

密度：1.275g/mL

溶解性：能与水以任意比例混溶

质量标准：无色或淡黄色透明液体；密度1.270g/mL。活性组分(以PBTCA计)≥50.0％

应用性能：PBTCA含磷量低，由于它具有膦酸和羧酸的结构特性，使其具有良好的阻垢和缓蚀性能，优于常用的有机磷酸，特别在高温下阻垢性能远优于常用的有机膦酸，能提高锌的溶解度，耐氯的氧化性能好，复配协同性好。产品广泛应用于高温、高硬度、高pH、高浓缩倍数的循环冷却水系统和油田注水系统。PBTCA具有良好的阻碳酸钙、磷酸钙垢的性能，对锌离子等有独特稳定的作用，使锌离子在pH为8.3的循环冷却水中稳定存在。在pH为9.5时还能稳定，使含锌碱性运行配方成为可能。PBTCA还具有良好的耐高温、耐氧化、耐氯稳定性能，对高浊度、高铁的循环水有良好的分散性能。适用于铝、铁等金属在特殊场合的缓蚀，工业设备的清洗、软化、絮凝、分散，光敏材料卤化银等的处理，可用于石油、化工、发电、工业锅炉的水处理。

用量：5～150mg/L

安全性：耐酸，耐碱，耐氧化剂。能与水以任意比例混溶，1％水溶液pH为1。热稳定性好。对水解作用稳定，在高达120℃的水中，未发现水解，具有良好的缓蚀阻垢性能。在水中对氯气或氯制品以及三价铁离子的耐受力优于其他膦酸盐。与常用水处理剂配伍性好，并有协同效应。塑料桶装，净重35kg；内衬聚乙烯贮存2年以上。若因温度过低而固化，解冻后或继续使用而无不利影响。由于本品对材料有一定的腐蚀作用，因此盛器、泵和管线宜以不锈钢、玻璃和塑料(如聚乙烯)来制作。

生产方法：首先亚磷酸酯与马来酸酯在催化剂作用下发生加成反应生成中间体，在催化剂作用下，该中间体再与丙烯酸酯进行加成反应，得到的物质再于酸性介质中水解得到最终产物。

①将等物质的量的亚磷酸二乙酯、反丁烯二酸二乙酯加入到装有回流冷凝器、滴液漏斗和电动搅拌器的反应器中，加入适量的甲苯作溶剂，开动搅拌，缓慢升温至回流温度。在回流温度下滴加溶有计量的过氧化苯甲酰的甲苯溶液，控制回流温度并保持此温度至过氧化苯甲酰甲苯溶液滴加完毕。在缓慢回流中继续反应2h。反应过程中，反应体系始终在氮气保护下进行。

②取上述反应产物与等物质的量的丙烯酸乙酯混合溶于无水甲醇中，加到装有电动搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和温度计的反应器中，开动搅拌，保持体系温度在20℃左右，缓慢滴加含有甲醇钠的甲醇溶液。甲醇钠的甲醇溶液
加完后，维持反应温度继续反应2h，蒸去甲醇。

③由②得到的产物加入适量的稀盐酸，进行酸性水解反应，在室温下搅拌反应20～36h,减压蒸馏脱除乙醇和HCl，得产物2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸，加入去离子水配成所需要的比例。

2.乙二胺四亚甲基膦酸

英文名：ethylenediamine tetramethyle-nephosphonic acid, EDTMPA

分子式：C₆H₂₀N₂O₁₂P₄

结构式：

相对分子质量：436.12

外观：常温下为白色结晶性粉末

熔点：215～217℃

沸点：878.7℃(760 mmHg)

密度：1.933g/mL

溶解性：微溶于水，易溶于氨水

质量标准：白色结晶性粉末；活性组分(以EDTMPA计)≥95％，有机磷(以PO₄^3-计)≥82％

应用性能：

①用作蒸汽锅炉的阻垢缓蚀剂、循环冷却水的阻垢剂、过氧化物的稳定剂、电镀工业金属离子螯合剂等。为亚甲基膦酸阴极缓蚀剂，较无机聚磷酸盐有更突出的阴极防护作用，缓蚀率要高7倍左右。在200℃下有较好的阻垢作用。

与聚马来酸酐复配可以有效地降低结垢速率。作阻垢剂单独使用浓度为10mg/L，作缓蚀剂单独使用浓度大于100mg/L，与低分子量阻垢复合使用浓度小于5mg/L。与葡萄糖酸钠复配可以对金属表面进行清洗和处理，去除金属表面的油脂。

②高纯级的可以用作电子行业中半导体芯片的清洗剂，在医药行业作放射性元素的携带剂，用于检查和治疗疾病。

③具有很强的螯合金属离子的能力，与铜离子的络合常数是包括EDTA在内的所有螯合剂中最大的。几乎在所有使用EDTA作螯合剂的地方都可用EDTMPA替代。

安全性：为酸性固体，操作时注意劳动保护，应避免与皮肤、眼睛等接触，接触后用大量清水冲洗。对是水稍微有危害的不要让未稀释或大量的产品接触地下水、水道或者污水系统，若无政府许可，勿将材料排入周围环境。

生产方法：有三种合成方法：①甲醛与乙二胺进行亲核加成生成羟甲基胺，再与PCI₃的水解产物酯化；②以乙二醇为中间介质，乙二醇与二氯化碳反应生成氯化磷酸酯，再与乙二胺与甲醛反应生成；③EDTA, PCI₃合成法。

前两种方法副产物少，产率高，产品纯度好。但成本高，原料较贵。目前国内仍以①法为主。首先把化学计量的乙二胺加入反应釜中，加适量的水溶解。搅拌均匀。然后在冷却下滴加三氯化磷。反应温度以40～60℃为宜。滴毕后升温至60℃，滴加甲醛水溶液。滴毕后升温至100～120℃，反应5h左右。冷却，用空气吹出残留的氯化氢，加磷酸钠水溶液调pH值9.5～10.5，出料即为成品。

相关链接：1-萘胺和羟基膦酰基乙酸的用途及用量