Four variants of the methods for obtaining and conditions for the synthesis of choline chloride were analyzed: all methods use trimethylamine and mild synthesis conditions
choline chloride, choline, trimethylamine, ethylene oxide, ethylene chlorohydrin, synthesis, technology
Холинхлорид (ХХ) представляет собой четырёхзамещённую соль аммония (β-оксиэтилтриметиламмоний хлорид или хлорид триметил (2-гидроксиэтил) аммония): [(CH3)3NCH2CH2OH]+Cl-. ХХ находит широкое применение: в производстве фармпрепаратов [1], в кормовых добавках для сельскохозяйственных животных [2], в качестве ингибитора набухания глин и для обеспечения устойчивости стенок скважин в нефтегазодобывающей промышленности [3], как компонент растворителя при обработке табачных материалов [4], входит в состав ингибитора коррозии [5], а также для улучшения свойств хлопковых тканей в без формальдегидной технологии [6]. Мировой рынок ХХ в 2021 г. составил 494,4 млн. долларов и достигнет 916,9 млн. долларов к 2031 г. Рост мирового рынка обусловлен увеличением использования ХХ в производстве средств личной гигиены, фармацевтики [7]. В РФ выпуск ХХ приостановлен с 2000-х гг. [8]. Поэтому интерес представляет организация синтеза ХХ в России. Целью данной работы явился сравнительный анализ методов синтеза ХХ.
Сведения о методах получения ХХ представлены исключительно патентными данными. Его производят в виде водного раствора 70-75 масс. % или в твёрдом виде. Существующие в настоящее время промышленные методы синтеза ХХ преимущественно базируются на реакциях между триметиламином (ТМА) и этиленхлоргидрином (ЭХГ) или окисью этилена (ОЭ) в водных или спиртовых растворах. Известны методы синтеза из ТМА и дихлорэтана с последующим омылением щёлочью образовавшегося хлорхолинхлорида и непосредственное взаимодействие гидрохлорида ТМА и ЭО [9-15]. Базовые реакции синтеза ХХ по четырём методам могут быть представлены уравнениями:
1)
2)
3)
4) .
Анализ литературы показал, что температуры синтезов ХХ не превышают 100 °C, давление в аппаратах 1-5 атм, процессы являются гомофазными и протекают в системе жидкость – жидкость, либо гетерофазными, протекающими в системе газ – жидкость. Основным исходным реагентом всех синтезов служит ТМА, получаемый алкилированием аммиака метиловым спиртом в присутствии катализаторов. Помимо ХХ возможен выпуск и других четырёхзамещённых солей аммония: монохолинфосфата, холина стеарата, дихолина фолата.
1. Registr lekarstvennyh sredstv Rossii. Tekst : elektronnyy. URL: https://www.rlsnet.ru/active-substance/xolina-xlorid-1726 (data obrasch.: 01.03.2023).
2. Holin hloristyy: svoystva i primenenie. Tekst : elektronnyy. URL: https://www.systopt.com.ua/ru/article-holyn-hlorystyj-svojstva-y-prymenenye (data obrascheniya: 1.03.2023).
3. Kakie preimuschestva u holinhlorida po sravneniyu s drugimi stabili-zatorami glin. Tekst : elektronnyy. URL: https://albionchem.ru/news/19878/ (data obrascheniya: 1.03.2023).
4. Zayavka 2015125059 Rossiyskaya Federaciya, MPK A24V 15/18. Obra-botka tabachnogo materiala / Koats S. [i dr.] (GB); zayavitel' British Ameriken Tobekko (INVESTMENTS) LIMITED (GB); zayav. 25.11.2013; opubl. 10.01.2017, Byul. № 01; prioritet 26.11.2012 (GB) 1221209.8. 2 s. URL: https://www.fips.ru/ofpstorage/Doc/IZPM/RUNWA/000/002/015/125/059/A_20161228_2015125059/document.pdf (data obrascheniya: 19.03.2023).
5. Zayavka 2017143409 Rossiyskaya Federaciya, MPK C23F 11/10. Sostavy ingibitora korrozii / Hetchmen K. (GB); zayavitel' Rodia Operas'on (FR); zayavl. 12.05.2016; opubl. 17.06.2019, Byul. № 17; prioritet 13.05.2015 (US)62/160,837. 2 s. URL: https://www1.fips.ru/ofpstorage/Doc/IZPM/RUNWA/000/002/ 017/143/409/A_20190617_2017143409/document.pdf (data obrasch.: 19.03.2023).
6. Application MX20200002778 (A), Int. Cl. D06M15/39; D06M101/06. Im-proving the balance of durable press properties of cotton fabrics using non- formalde-hyde technology / Greeson Jr Harold Kenneth (US) et al.; Applicant(s) Cotton INC (US) ; Int. Filing Date 12.03.2020 ; Int. Publication Date 06.11.2020. 61 p. URL: https://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/originalDocument?CC=MX. &NR=2020002778A&KC=A&FT=D&ND=3&date=20201106&DB=&locale=en_EP (data obrascheniya: 19.03.2023).
7. Insights on the Choline Chloride Global Market to 2031 - Increasing Use of Choline Chloride in Personal Care and Pharmaceutical End-Use Industries Drives Growth. Tekst : elektronnyy. URL: https://www.yahoo.com/ lifestyle/insights-choline-chloride-global-market-095800310.html?guccounter=1&guce_referrer=aHR 0cH.(data obrascheniya: 01.03.2023).
8. Katalog produkcii OOO «Himprom», g. Kemerovo. Tekst : elektronnyy. URL: https://extream.ru/PRO-DUKTSIYA_4.htm (data obrascheniya 25.10.18).
9. Kozlovskiy R.A. Teoreticheskie osnovy upravleniya selektivnost'yu v promyshlennyh kataliticheskih processah oksietilirovaniya : spec. 05.17.04 «Tehnologiya organicheskih veschestv» : diss. na soiskanie uch. st. d.h.n. / Kozlovskiy Roman Anatol'evich ; RHTU im. D.I. Mendeleeva - Moskva, 2011. - 306 s. - Bibliogr.: s. 278-298. Tekst : neposredstvennyy.
10. A. s. 176591 SSSR, MPK S 07s. Sposob poucheniya holinhlorida / Alek-seev N.F., Egorov A.M., Liven A.V. i dr.; zayavitel' Kemerovskiy nauchno-issledovatel'skiy institut himicheskoy promyshlennosti. № 938386/23-4; za-yav. 18.01.1965; opubl. 17.11.1965, Byulleten' № 23. Tekst : neposredstvennyy.
11. Application 2655541 US, Int. Cl. 260567.6; Preparation of choline chloride / Hopff H. (G), Vierling K. (G); Applicant(s) Hopff H. (G), Vierling K. (G); Int. Filing Date 13.10.1949; Int. Publication Date 13.10.1953, Serial № 121222. 1 p. URL: https://patents.google.com/patent/US2655541A/en (data obrasch.: 01.03.2023).
12. Application 2623901 US, Int. Cl.; Production of choline chloride / Howard C. Klein (US), Roland Kapp, Newark, N.J.; Current Assignee Nopco Chemical Com-pany; Int. Filing Date 28.01.1950; Int. Publication Date 30.12.1952, Seria № 141,152. 3 p. URL: https://patents.google.com/patent/US2623901A/en (data obrasch.: 01.03.2023).
13. Licenzirovannye processy: holinhlorid // Johnson Matthey Davy Technologies. Tekst : elektronnyy. URL: http://www.davyprotech.com/what-we-do/licensed-processes-and-core-technologies /licensed-processes/choline-chloride/specification/ (data obrascheniya: 1.03.2023).
14. Application 2774759 US, Int. Cl.; Preparation of choline base and choline salts / Eben G. Blackett (US), Arnold J. Soliday (US); Current Assignee Wyeth Hold-ings LLC; Int. Filing Date 06.01.1955; Int. Publication Date 18.12.1956, Serial № 480268; 2 p. URL: https://patents.google.com/patent/US2774759A/en (data obrasche-niya: 01.03.2023).
15. Yurchenko I.V. Poluchenie holinhlorida / I.V. Yurchenko, L.V. Fomina. Tekst neposredstvennyy // Vestnik AnGTU. - 2018. - № 12. - S. 136-141.
