一种电子级3,3-二甲基联苯胺的精制方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210143652.1

申请日:

20120510

公开号:

CN102643201A

公开日:

20120822

当前法律状态:

有效性:

有效

法律详情:

IPC分类号:

C07C211/50,C07C209/84

主分类号:

C07C211/50,C07C209/84

申请人:

石家庄海力精化有限责任公司

发明人:

李文革,张云堂,杨中民,张玉芬

地址:

052165 河北省石家庄市经济技术开发区(良村)金沙路

优先权:

CN201210143652A

专利代理机构:

石家庄国为知识产权事务所

代理人:

李荣文

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内容摘要

本发明公开了一种电子级3,3’-二甲基联苯胺的精制方法,属于3,3’-二甲基联苯胺的提纯技术领域。其包括下述步骤:(1)将粗品3,3’-二甲基联苯胺与甲苯混合并加热溶解,然后加入活性炭,回流脱色;(2)将脱色之后的溶液趁热过滤;(3)滤液冷却结晶,过滤,滤饼进行干燥,得到脱色精制品;(4)将脱色精制品用甲醇水溶液进行重结晶,过滤得滤饼;(5)将步骤(4)所得滤饼进行干燥,得到电子级3,3’-二甲基联苯胺。本发明的方法脱色效果好,产品纯度高;甲苯和甲醇的水溶液易于回收利用,生产成本低;精制得到的产品能够满足要求,为电子级3,3’-二甲基联苯胺实现工业化生产奠定了基础。

权利要求书

1.一种电子级3,3’-二甲基联苯胺的精制方法,其特征在于包括下述步骤:(1)将粗品3,3’-二甲基联苯胺与甲苯混合并加热溶解,然后加入活性炭,回流脱色;(2)将脱色之后的溶液趁热过滤;(3)滤液冷却结晶,过滤,滤饼进行干燥,得到脱色精制品;(4)将脱色精制品用甲醇水溶液进行重结晶,过滤得滤饼;(5)将步骤(4)所得滤饼进行干燥,得到电子级3,3’-二甲基联苯胺。 2.根据权利要求1所述的一种电子级3,3’-二甲基联苯胺的精制方法,其特征在于步骤(1)中所述回流温度108-110℃,时间为1-4h;粗3,3’-二甲基联苯胺、甲苯和活性炭的质量比为1:3-5:0.01-0.05。 3.根据权利要求1所述的一种电子级3,3’-二甲基联苯胺的精制方法,其特征在于步骤(3)中所述滤液冷却温度为0℃-5℃,结晶时间为2-5h;滤饼干燥温度为40-70℃,干燥时间为6-10h。 4.根据权利要求1所述的一种电子级3,3’-二甲基联苯胺的精制方法,其特征在于步骤(4)中所述重结晶过程为:在温度60℃-70℃保持0.5-2h,降温至0℃-5℃,保持1-5h。 5. 根据权利要求1所述的一种电子级3,3’-二甲基联苯胺的精制方法,其特征在于步骤(5)中所述滤饼干燥温度为40-70℃,干燥时间为6-10h。 6.根据权利要求1或4所述的一种电子级3,3’-二甲基联苯胺的精制方法,其特征在于:步骤(4)中所述甲醇水溶液的质量浓度为30%-50%;滤饼与甲醇溶液的重量比为1:8-15。

说明书

技术领域

本发明涉及3,3’-二甲基联苯胺的提纯技术领域。

背景技术

3,3’-二甲基联苯胺,结构式为:

可用作染料、油漆、油墨等中间体,可制成具有各种用途的聚酰亚胺树脂,被广泛应用于各种领域。应用于电子技术领域的3,3’-二甲基联苯胺要求具有高纯度(99.9%含量)和低的单金属离子浓度(含量≤0.5ppm)的特性。目前,3,3’-二甲基联苯胺是由邻硝基甲苯在锌粉、铁粉或钯碳催化加氢作用下还原,得到2,2’-二甲基氢化偶氮苯,再酸性转位制得3,3’-二甲基联苯胺。由该方法制得的3,3’-二甲基联苯胺通常为淡红色或褐色,纯度99%左右,远不能满足电子级中间体外观、纯度的要求(白色结晶、纯度大于99.5%、单个金属离子小于1ppM)。

发明内容

本发明提供一种电子级3,3’-二甲基联苯胺的精制方法,脱色效果好,产品纯度高;甲苯和甲醇的水溶液易于回收利用,生产成本低;精制得到的产品能够满足要求,为电子级3,3’-二甲基联苯胺实现工业化生产奠定了基础。

本发明所采取的技术方案是:

(1)将粗品3,3’-二甲基联苯胺与甲苯混合并加热溶解,然后加入活性炭,回流脱色;

(2)将脱色之后的溶液趁热过滤;

(3)滤液冷却结晶,过滤,将滤饼进行干燥,得到脱色精制品;

(4)将脱色精制品用甲醇水溶液进行重结晶,过滤得滤饼;

(5)将步骤(4)所得滤饼进行干燥,得到电子级3,3’-二甲基联苯胺。

优选的方案为:

步骤(1)中回流温度108-110℃,时间为1-4h;粗3,3’-二甲基联苯胺、甲苯和活性炭的质量比为1:3-5:0.01-0.05。

步骤(3)中滤液冷却温度为0℃-5℃,结晶时间为2-5h;滤饼干燥温度为40-70℃,干燥时间为6-10h。

步骤(4)中重结晶过程为:在温度60℃-70℃保持0.5-2h,降温至0℃-5℃,保持1-5h;甲醇水溶液的质量浓度为30%-50%;滤饼与甲醇溶液的重量比为1:8-15。

步骤(5)中滤饼干燥温度为40-70℃,干燥时间为6-10h。

本发明用甲苯、活性炭和甲醇水溶液来处理和提纯粗3,3’-二甲基联苯胺,在甲苯溶液中,活性炭吸附有机杂质(偶氮化合物),有效地将粗品3,3’-二甲基联苯胺含量提至99.9%以上;而后用甲醇水溶液处理,则有效地脱除了粗品3,3’-二甲基联苯胺的金属离子,经过二次处理由粗品3,3’-二甲基联苯胺得到了含量99.9%,金属离子≤0.5ppm的电子级3,3’-二甲基联苯胺。粗品3,3’-二甲基联苯胺和本发明精制得到3,3’-二甲基联苯胺的纯度和杂质含量数据对比如表1:

表1  对比数据表

所用甲苯和甲醇价格便宜,易于回收。回收甲苯一次蒸馏即可回收套用,甲醇水溶液则可直接套用3次以上,提纯成本低。当套用3次以上的甲醇水溶液母液中杂质较多时,可用母液蒸馏的方法就可制得纯净的甲醇水溶液。由于本发明使用30%~50%的甲醇水溶液来提纯粗产品,套用后含杂质较多的甲醇水溶液经蒸馏很容易回收利用。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于:

1. 精制过程使用的甲苯和甲醇的水溶液都为常用溶剂,易于回收利用,生产成本低。

2. 本发明的方法脱色效果好,得到的产品纯度高,能够满足电子级产品标准对于外观和纯度的要求,为电子级3,3’-二甲基联苯胺实现工业化生产奠定了基础。

具体实施方式

实施例1

向配备有加热套、机械搅拌和回流冷凝器的2000ml四口瓶中加入400g粗品3,3’-二甲基联苯胺和1200g甲苯,加热溶解,然后加入12g活性炭,在108℃-110℃回流脱色1h。将脱色之后的溶液趁热过滤,滤液冰水浴中冷却至0℃-5℃,保温结晶3h,过滤,滤饼用100ml 0℃-5℃甲苯洗涤。将滤饼50℃真空干燥7h,得到脱色精制品380g。

取上述脱色精制品300g投于配备有电加热套、机械搅拌和回流冷凝器的5000ml四口瓶中,加入50%甲醇水溶液2400g进行重结晶,在60-70℃下保温0.5h,冰水浴降温至0℃-5℃保温1h,过滤,滤饼在40℃下真空干燥10h,得到3,3’-二甲基联苯胺280g,收率93.3%,外观为白色结晶,纯度为99.9%,单个金属离子≤0.5ppm。

实施例2

向配备有加热套、机械搅拌和回流冷凝器的2000ml四口瓶中加入400g粗品3,3’-二甲基联苯胺和1600g甲苯,加热溶解,然后加入4g活性炭,在108℃-110℃回流脱色2h。将脱色之后的溶液趁热过滤,滤液冰水浴中冷却至0℃-5℃,保温结晶2h,过滤,滤饼用100ml 0℃-5℃甲苯洗涤。将滤饼70℃真空干燥6h,得到脱色精制品378g。

取上述脱色精制品300g投于配备有电加热套、机械搅拌和回流冷凝器的5000ml四口瓶中,加入45%甲醇水溶液4000g进行重结晶,在60-70℃下保温1h,冰水浴降温至0℃-5℃保温5h,过滤,滤饼在70℃下真空干燥6h,得到3,3’-二甲基联苯胺274g,收率91.3%,外观为白色结晶,纯度为99.9%,单个金属离子≤0.5ppm。

实施例3

向配备有加热套、机械搅拌和回流冷凝器的2000ml四口瓶中加入400g粗品3,3’-二甲基联苯胺和2000g甲苯,加热溶解,然后加入20g活性炭,在108℃-110℃回流脱色4h。将脱色之后的溶液趁热过滤,滤液冰水浴中冷却至0℃-5℃,保温结晶5h,过滤,滤饼用100ml 0℃-5℃甲苯洗涤。将滤饼40℃真空干燥10h,得到脱色精制品381g。

取上述脱色精制品300g投于配备有电加热套、机械搅拌和回流冷凝器的5000ml四口瓶中,加入30%甲醇水溶液4500g进行重结晶,在60-70℃下保温2h,冰水浴降温至0℃-5℃保温3h,过滤,滤饼在50℃下真空干燥8h,得到3,3’-二甲基联苯胺282g,收率94.0%,外观为白色结晶,纯度为99.9%,单个金属离子≤0.5ppm。 

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1、(10)申请公布号 CN 102643201 A (43)申请公布日 2012.08.22 CN 102643201 A *CN102643201A* (21)申请号 201210143652.1 (22)申请日 2012.05.10 C07C 211/50(2006.01) C07C 209/84(2006.01) (71)申请人 石家庄海力精化有限责任公司 地址 052165 河北省石家庄市经济技术开发 区 (良村) 金沙路 (72)发明人 李文革 张云堂 杨中民 张玉芬 (74)专利代理机构 石家庄国为知识产权事务所 13120 代理人 李荣文 (54) 发明名称 一种电子级 3,3 -。

2、 二甲基联苯胺的精制方法 (57) 摘要 本发明公开了一种电子级 3,3 - 二甲基联苯 胺的精制方法, 属于 3,3 - 二甲基联苯胺的提纯 技术领域。其包括下述步骤 :(1) 将粗品 3,3 - 二 甲基联苯胺与甲苯混合并加热溶解, 然后加入活 性炭, 回流脱色 ;(2)将脱色之后的溶液趁热过 滤 ;(3) 滤液冷却结晶, 过滤, 滤饼进行干燥, 得到 脱色精制品 ;(4) 将脱色精制品用甲醇水溶液进 行重结晶, 过滤得滤饼 ;(5) 将步骤 (4) 所得滤饼 进行干燥, 得到电子级 3,3 - 二甲基联苯胺。本 发明的方法脱色效果好, 产品纯度高 ; 甲苯和甲 醇的水溶液易于回收利用, 。

3、生产成本低 ; 精制得 到的产品能够满足要求, 为电子级 3,3 - 二甲基 联苯胺实现工业化生产奠定了基础。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 1/1 页 2 1. 一种电子级 3,3 - 二甲基联苯胺的精制方法, 其特征在于包括下述步骤 : (1) 将粗品 3,3 - 二甲基联苯胺与甲苯混合并加热溶解, 然后加入活性炭, 回流脱色 ; (2) 将脱色之后的溶液趁热过滤 ; (3) 滤液冷却结晶, 过滤, 滤饼进行干燥, 得到脱色精制品 ; (4) 将脱色精制品用甲醇水溶。

4、液进行重结晶, 过滤得滤饼 ; (5) 将步骤 (4) 所得滤饼进行干燥, 得到电子级 3,3 - 二甲基联苯胺。 2. 根据权利要求所述的一种电子级 3,3 - 二甲基联苯胺的精制方法, 其特征在于步 骤 (1) 中所述回流温度 108-110, 时间为 1-4h ; 粗 3,3 - 二甲基联苯胺、 甲苯和活性炭的 质量比为 1 : 3-5 : 0.01-0.05。 3. 根据权利要求所述的一种电子级 3,3 - 二甲基联苯胺的精制方法, 其特征在于步 骤 (3) 中所述滤液冷却温度为 0 -5, 结晶时间为 2-5h ; 滤饼干燥温度为 40-70, 干燥 时间为 6-10h。 4. 根据。

5、权利要求所述的一种电子级 3,3 - 二甲基联苯胺的精制方法, 其特征在于步 骤 (4) 中所述重结晶过程为 : 在温度 60 -70保持 0.5-2h, 降温至 0 -5, 保持 1-5h。 5. 根据权利要求所述的一种电子级 3,3 - 二甲基联苯胺的精制方法, 其特征在于 步骤 (5) 中所述滤饼干燥温度为 40-70, 干燥时间为 6-10h。 6. 根据权利要求 1 或 4 所述的一种电子级 3,3 - 二甲基联苯胺的精制方法, 其特征 在于 : 步骤 (4) 中所述甲醇水溶液的质量浓度为 30%-50% ; 滤饼与甲醇溶液的重量比为 1 : 8-15。 权 利 要 求 书 CN 1。

6、02643201 A 2 1/3 页 3 一种电子级 3,3 - 二甲基联苯胺的精制方法 技术领域 0001 本发明涉及 3,3 - 二甲基联苯胺的提纯技术领域。 背景技术 0002 3,3 - 二甲基联苯胺, 结构式为 : 可用作染料、 油漆、 油墨等中间体, 可制成具有各种用途的聚酰亚胺树脂, 被广泛应用 于各种领域。应用于电子技术领域的 3,3 - 二甲基联苯胺要求具有高纯度 (99.9% 含量) 和 低的单金属离子浓度 (含量 0.5ppm) 的特性。目前, 3,3 - 二甲基联苯胺是由邻硝基甲苯 在锌粉、 铁粉或钯碳催化加氢作用下还原, 得到 2,2 - 二甲基氢化偶氮苯, 再酸性转。

7、位制得 3,3 - 二甲基联苯胺。由该方法制得的 3,3 - 二甲基联苯胺通常为淡红色或褐色, 纯度 99% 左右, 远不能满足电子级中间体外观、 纯度的要求 (白色结晶、 纯度大于 99.5%、 单个金属离 子小于 1ppM) 。 发明内容 0003 本发明提供一种电子级 3,3 - 二甲基联苯胺的精制方法, 脱色效果好, 产品纯度 高 ; 甲苯和甲醇的水溶液易于回收利用, 生产成本低 ; 精制得到的产品能够满足要求, 为电 子级 3,3 - 二甲基联苯胺实现工业化生产奠定了基础。 0004 本发明所采取的技术方案是 : (1) 将粗品 3,3 - 二甲基联苯胺与甲苯混合并加热溶解, 然后加。

8、入活性炭, 回流脱色 ; (2) 将脱色之后的溶液趁热过滤 ; (3) 滤液冷却结晶, 过滤, 将滤饼进行干燥, 得到脱色精制品 ; (4) 将脱色精制品用甲醇水溶液进行重结晶, 过滤得滤饼 ; (5) 将步骤 (4) 所得滤饼进行干燥, 得到电子级 3,3 - 二甲基联苯胺。 0005 优选的方案为 : 步骤 (1) 中回流温度 108-110, 时间为 1-4h ; 粗 3,3 - 二甲基联苯胺、 甲苯和活性炭 的质量比为 1 : 3-5 : 0.01-0.05。 0006 步骤 (3)中滤液冷却温度为 0 -5, 结晶时间为 2-5h ; 滤饼干燥温度为 40-70, 干燥时间为 6-1。

9、0h。 0007 步骤 (4) 中重结晶过程为 : 在温度 60 -70保持 0.5-2h, 降温至 0 -5, 保持 1-5h ; 甲醇水溶液的质量浓度为 30%-50% ; 滤饼与甲醇溶液的重量比为 1 : 8-15。 0008 步骤 (5) 中滤饼干燥温度为 40-70, 干燥时间为 6-10h。 0009 本发明用甲苯、 活性炭和甲醇水溶液来处理和提纯粗 3,3 - 二甲基联苯胺, 在甲 苯溶液中, 活性炭吸附有机杂质 (偶氮化合物) , 有效地将粗品 3,3 - 二甲基联苯胺含量提 说 明 书 CN 102643201 A 3 2/3 页 4 至 99.9% 以上 ; 而后用甲醇水溶。

10、液处理, 则有效地脱除了粗品 3,3 - 二甲基联苯胺的金属 离子, 经过二次处理由粗品 3,3 - 二甲基联苯胺得到了含量 99.9%, 金属离子 0.5ppm 的 电子级 3,3 - 二甲基联苯胺。粗品 3,3 - 二甲基联苯胺和本发明精制得到 3,3 - 二甲基 联苯胺的纯度和杂质含量数据对比如表 1 : 表 1 对比数据表 所用甲苯和甲醇价格便宜, 易于回收。 回收甲苯一次蒸馏即可回收套用, 甲醇水溶液则 可直接套用 3 次以上, 提纯成本低。当套用 3 次以上的甲醇水溶液母液中杂质较多时, 可用 母液蒸馏的方法就可制得纯净的甲醇水溶液。由于本发明使用 30% 50% 的甲醇水溶液来 。

11、提纯粗产品, 套用后含杂质较多的甲醇水溶液经蒸馏很容易回收利用。 0010 采用上述技术方案所产生的有益效果在于 : 1. 精制过程使用的甲苯和甲醇的水溶液都为常用溶剂, 易于回收利用, 生产成本低。 0011 2. 本发明的方法脱色效果好, 得到的产品纯度高, 能够满足电子级产品标准对于 外观和纯度的要求, 为电子级 3,3 - 二甲基联苯胺实现工业化生产奠定了基础。 具体实施方式 0012 实施例 1 向配备有加热套、 机械搅拌和回流冷凝器的 2000ml 四口瓶中加入 400g 粗品 3,3 - 二 甲基联苯胺和1200g甲苯, 加热溶解, 然后加入12g活性炭, 在108-110回流脱。

12、色1h。 将 脱色之后的溶液趁热过滤, 滤液冰水浴中冷却至0-5, 保温结晶3h, 过滤, 滤饼用100ml 0 -5甲苯洗涤。将滤饼 50真空干燥 7h, 得到脱色精制品 380g。 0013 取上述脱色精制品 300g 投于配备有电加热套、 机械搅拌和回流冷凝器的 5000ml 四口瓶中, 加入 50% 甲醇水溶液 2400g 进行重结晶, 在 60-70下保温 0.5h, 冰水浴降温至 0 -5保温 1h, 过滤, 滤饼在 40下真空干燥 10h, 得到 3,3 - 二甲基联苯胺 280g, 收率 93.3%, 外观为白色结晶, 纯度为 99.9%, 单个金属离子 0.5ppm。 001。

13、4 实施例 2 向配备有加热套、 机械搅拌和回流冷凝器的 2000ml 四口瓶中加入 400g 粗品 3,3 - 二 甲基联苯胺和 1600g 甲苯, 加热溶解, 然后加入 4g 活性炭, 在 108 -110回流脱色 2h。将 脱色之后的溶液趁热过滤, 滤液冰水浴中冷却至0-5, 保温结晶2h, 过滤, 滤饼用100ml 0 -5甲苯洗涤。将滤饼 70真空干燥 6h, 得到脱色精制品 378g。 0015 取上述脱色精制品 300g 投于配备有电加热套、 机械搅拌和回流冷凝器的 5000ml 四口瓶中, 加入 45% 甲醇水溶液 4000g 进行重结晶, 在 60-70下保温 1h, 冰水浴。

14、降温至 0 -5保温 5h, 过滤, 滤饼在 70下真空干燥 6h, 得到 3,3 - 二甲基联苯胺 274g, 收率 说 明 书 CN 102643201 A 4 3/3 页 5 91.3%, 外观为白色结晶, 纯度为 99.9%, 单个金属离子 0.5ppm。 0016 实施例 3 向配备有加热套、 机械搅拌和回流冷凝器的 2000ml 四口瓶中加入 400g 粗品 3,3 - 二 甲基联苯胺和2000g甲苯, 加热溶解, 然后加入20g活性炭, 在108-110回流脱色4h。 将 脱色之后的溶液趁热过滤, 滤液冰水浴中冷却至0-5, 保温结晶5h, 过滤, 滤饼用100ml 0 -5甲苯洗涤。将滤饼 40真空干燥 10h, 得到脱色精制品 381g。 0017 取上述脱色精制品 300g 投于配备有电加热套、 机械搅拌和回流冷凝器的 5000ml 四口瓶中, 加入 30% 甲醇水溶液 4500g 进行重结晶, 在 60-70下保温 2h, 冰水浴降温至 0 -5保温 3h, 过滤, 滤饼在 50下真空干燥 8h, 得到 3,3 - 二甲基联苯胺 282g, 收率 94.0%, 外观为白色结晶, 纯度为 99.9%, 单个金属离子 0.5ppm。 说 明 书 CN 102643201 A 5 。

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