空氣催化氧化二甲基二硫一步生產電子級高純甲基磺酸的工藝的製作方法

2023-06-23 15:03:51 3

專利名稱：空氣催化氧化二甲基二硫一步生產電子級高純甲基磺酸的工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及精細有機合成領域，具體涉及甲基磺酸合成新工藝。
背景技術：
甲基磺酸是電鍍有機合成、醫藥、農藥的重要原料，隨著信息化 的高速發展，微電子封裝業向小型化、高性能、高可靠性和低成本方 向發展，半導體微電子器件最後一道工序就是引線腳的電鍍。在IC 引線腳的間距越來越密的情況下，電鍍產生的晶須和可焊性差的問題 阻礙微電子產品的更新換代。所以電子化學品素有"一代材料， 一代 產品"之說。
國外半導體業從20世紀80年代普遍採用甲基磺酸體系的電鍍， 該線路結晶細緻均勻，長期儲存不會產生晶須，它是IC小間距多引線
腳的中高檔工業產品必須使用的電鍍工藝，該工藝使用絡合劑能有效 控制晶須的增長速度和大小，實現高速電鍍和無鉛電鍍，採用甲基磺 酸體系的電鍍，可以改善環境實現產品無鉛化，滿足高速發展的微電 子封裝業的需要，目前，國內半導體微電子產品採用甲基磺酸體系電 鍍的很少，原因甲基磺酸比硫酸、氟硼酸的價格高，所以阻礙了甲基 磺酸體系電鍍的應用。
目前國內甲基磺酸的生產工藝都是用氯氣氧化法，用氯氣氧化二 甲基二硫生成甲基磺醯氯，再將甲基磺醯氯水解製成甲基磺酸。每生
產一噸甲基磺酸副產8.26噸20%的鹽酸，由於副產鹽酸濃度低處理困 難對環境危害極大。空氣催化氧化二甲基二硫一步生產甲基磺酸的工藝是，以空氣為 氧化劑是最低廉的，賦予產品最低的成本，無三廢排放循環經濟、綠 色環保新工藝從而使甲基磺酸價格可大幅度下降，有利於先進的甲基 磺酸體系電鍍新工藝推廣。

發明內容
本發明的目的在於提供一種合成工藝簡單、反應快速、產品質量 優越、成本低、循環經濟、綠色環保的甲基磺酸生產工藝。
本發明提供的製造方法是以空氣為氧化劑硝酸為催化劑氧化二甲 基二硫一步生產甲基磺酸反應式如下
2CH3-S-S- CH3 + 4HN03 + 202 — 4 CH3S03H + 4NO ...... ①
4NO + 202 — 4N02 ...... ②
4N02 + 2 H20 + 02 — 4HN03 ...... ③
①+②+ ③得下式
2CH3-S-S- CH3 + 502 + 2 H20= 4CH3S03H
反應液經減壓脫硝，催化劑回收循環再利用。本發明提供的製造
工藝條件如下
1、 空氣經淨化後進入反應體系進行氧化。
2、 硝酸氧化二甲基二硫生成一氧化氮，通空氣將一氧化氮氧化成 二氧化氮循環使用。
3、 反應液中有二甲基二硫及硝酸溶液二者不相溶，加入一定量的
甲基磺酸起到助溶的作用，使反應順利進行。
4、 二甲基二硫是連續的、少量的加入反應體系，減少副反應發生。5、加入少量的脫硝催化劑通過減壓蒸餾可將硝酸及催化劑去除， 甲基磺酸達高純電子級質量。
本發明克服了以往技術的不足，具有以下優點
1、 以空氣為氧化劑成本低、綠色環保無三廢排放。
2、 催化劑可再生循環使用。
3、 產品質量好、純度高，滿足微電子產品的要求。
4、 產品價格低，有利於高速電鍍、無鉛電鍍體系的推廣。 工藝流程見附圖
。
實施示例
取硝酸7. 5mo1加入甲基磺酸0. 5mo1，以0. 2_0. 3公斤/釐米2壓 力通入空氣，並開動攪拌連續少量加入二甲基二硫5mo1加入時間12 小時，保持溫度在4(TC-6(TC之間，反應2小時後加入催化劑，加熱 到120。C保持1小時，然後轉入蒸餾器減壓10-20mmHg，蒸餾到底溫為 120'C停止，降溫後出料。
檢測
甲基磺酸含量85%，無臭味，顏色《10 APHA，無硝酸根。 經計算收率98%。
權利要求
1、一種空氣催化氧化二甲基二硫一步生產甲基磺酸的生產工藝，其特徵在於採用空氣為氧化劑硝酸為催化劑一步氧化二甲基二硫為甲基磺酸。
2、 根據權利要求1所訴的生產工藝，其特徵在於氧化過程是將二 甲基二硫結構式CH3-S-S- CH3中的兩個硫原子鍵(S-S)打開， 分別將帶有甲基的硫原子氧化成磺酸。
3、 根據權利要求1所訴的生產工藝，其特徵在於催化劑硝酸的催 化過程如下2CH3-S-S-CH3 + 4HN03 +202 — 4CH3S03H + 4N0 …① 4N0+202— 4N02 …② 4N02+ 2歸+ 02— 4HN03 …③①+②+③得下式2CH3S-SCH3 + 2H20 + 502 — 4CH3S03H 由反應過程看出硝酸沒有消耗，所以硝酸是該反應的催化劑。
4、 根據權利要求1所訴的生產工藝，其特徵在於催化劑硝酸可採 用減壓蒸餾方法脫出循環利用。
5、 根據權利要求1所訴的生產工藝，其特徵在於減壓蒸餾脫硝酸 過程加入脫硝催化劑防止產品變色。
6、 根據權利要求1所訴的生產工藝，其特徵在於二甲基二硫的加 料方式連續少量加入，瞬時二甲基二硫分散在反應物混合液裡， 使反應容易進行。
全文摘要
本發明提供的是一種空氣催化氧化二甲基二硫一步生產電子級高純甲基磺酸的工藝，其特徵在於採用空氣為氧化劑在硝酸催化下氧化二甲基二硫一步生產甲基磺酸。以空氣為氧化劑賦予產品低成本，以硝酸為催化劑可以回收循環利用。新工藝具有工藝簡單、生產快捷、降低能耗、節約能源、循環經濟、綠色環保的特點，生產出的產品質量優越。
文檔編號C07C309/00GK101648892SQ20091007010
公開日2010年2月17日 申請日期2009年8月10日 優先權日2009年8月10日
發明者張文仲 申請人:天津市康沃特科技有限公司