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介绍一种清洁制备高纯甲烷磺酸铜的方法

泰宁新闻网 http://www.tainingxinwen.cn 2020-10-18 23:37 出处:网络
这里介绍的介绍一种清洁制备高纯甲烷磺酸铜的方法,以下便是小编为大家带来的。

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一种清洁制备高纯甲烷磺酸铜的方法

[0001] 本发明设及甲烧横酸铜的制备方法,具体设及一种清洁制备高纯甲烧横酸铜的方 法,属于电子化学品的生产领域。

[0002] 普通Lewis酸在水中不稳定、易水解,且水解后活性降低,须通过蒸馈才能回收使 用。甲烧横酸铜是一种耐水性Lewis酸,广泛用于电锻工业,作为催化剂催化合成苯甲酸、催 化合成巧樣酸Ξ(2-乙基己基)醋、苹果醋、丙二酸二乙醋、下酸异戊醋、乙酸异戊醋、异下酸 节醋、己二酸二正下醋等醋,产率高,经过简单的相分离即可重复使用,无需再生,反应时 间短,兼有均相与多相催化剂的优点,是一种优良的醋化反应催化剂,具有一定的工业化 开发前景。
[0003] 关于甲烧横酸铜的制备,高拴平等(甲基横酸铜制备的绿色工艺与动力学,化学研 究与应用,2003,15 (1))采用空气氧化法直接由紫Cu与MSA水溶液反应而得,使用设备多, 加料方式复杂,不易实现工业化生产。
[0004] 杜晓哈(甲基横酸铜催化合成巧樣酸Ξ(2-乙基己基)醋的研究,应用化工,2008, 37 (9))提出氧化铜和甲烧横酸W摩尔比为1:2,加入少量水的条件下回流1小时,经过热 滤,在100°C干燥3 h而得固体甲烧横酸铜,收率为88.1%。
[0005] 史凯迎等在文献(甲烧横酸铜催化合成下酸异戊醋的性能研究,化学工业与工程 技术,2012,33(1))中提出由氧化铜和甲烧横酸W摩尔比为1:2,加入少量水的条件下回流1 小时,经过热滤,蒸干,在室溫下干燥一周得到固体甲烧横酸铜,收率为87.4%。该方法甲烧 横酸溶于水放出大量的热,溫度不易控制,易冲料,氧化铜溶解慢,反应时间长,回流溫度 高,甲烧横酸铜析出快,收率偏低,反应溫度过高,会使甲基横酸发生分解、聚合等副反应, 使液颜色加深,甚至炭化变黑,导致产品颜色深,杂质多。
[0006] 中国专利CN201210441918.0中,戴东胜采用铜带制备氯化亚铜,亚硫酸钢溶液与 一氯甲烧、Ξ氯氧憐制备甲基横酷氯,两者制备后通过高位槽滴加、减压蒸发浓缩、过滤、冷 却、结晶得甲基横酸铜固体。该方法合成路线长,反应时间长,反应溫度高,能耗高,工业化 实施难度大。



[0007] 本发明提供一种高纯甲烧横酸铜的制备方法,用来解决现有技术反应溫度高,时 间长,能耗高,操作复杂,产品色泽不好,杂质多,工业化实施难度大等问题,具有操作简单、 高效、环境友好、易于实施工业化的优点。
[000引本发明是通过如下技术方案:本方法包含W下步骤:一种清洁制备高纯甲烧横酸 铜的方法,按如下步骤制备: S1:在备有电动揽拌棒、溫度计、回流冷凝管的四口烧瓶中,先加入甲烧横酸和蒸馈水, 开启揽拌,然后在20-3(TC下分Ξ次加入氨氧化铜;其中,甲烧横酸水溶液的用量为氨氧化 铜质量的2.67~3.03倍,蒸馈水的用量为氨氧化铜质量质量的1.66~1.79倍。
[0009] S2:将上述四口烧瓶中物料用时30-40min升溫至90-92°C后,马上进行热滤,得到 滤饼1和滤液1;滤液1依次用适量水和冰水降溫至5-10°C,过滤,得到滤饼2和滤液2;将滤液 2进行蒸馈,待有晶膜出现时停止蒸馈,依次用适量水和冰水降溫至5-10°C,过滤,得到滤饼 3和滤液3;合并滤饼2和滤饼3,进行干燥得到甲烧横酸铜; 所述的滤饼1进行干燥收集;滤饼1中主要成分为氧化铜可用于本反应或其他反应; 所述的滤液3中主要是甲烧横酸、水、甲烧横酸铜,可W自然惊干,干燥得到甲烧横酸 铜,或多批次合在一起通过浓缩回收得到甲烧横酸。
[0010] 所述的甲烧横酸为质量分数70%的甲烧横酸水溶液。
[0011] 所述的氨氧化铜为95%分析纯。
[0012] 该反应的化学反应方程式如下:

本发明的有益效果:本方法W水作为溶剂,具有反应条件溫和,反应时间短,易过滤,杂 质少,未反应的酸、铜可得到回收再利用的优点,产品收率在89% W上,生产成本低,是一种 高效、环境友好的制备甲烧横酸铜的方法,有利于大规模工业化生产。

[0013] 图1是本发明的制备流程图。

[0014] 下面结合实施例对本发明作进一步说明。
[00巧]实施例1 本实施例所采用的甲烧横酸为质量分数70%的甲烧横酸水溶液;氨氧化铜为95%分析 纯。本发明制备流程图,见图1。
[0016] 在四口烧瓶中依次加入质量分数70%甲烧横酸水溶液104.3g、蒸馈水60g,开启揽 拌,然后在20-30°C下分Ξ次加入氨氧化铜39. Ig; 将四口烧瓶中物料用30min升溫至90°C后,马上进行热滤,有少量结晶析出,用少量蒸 馈水淋洗,得到滤饼1和滤液1,滤液1依次用适量水和冰水降溫至5-10°C,过滤,少量冰水淋 洗,得到滤饼2和滤液2,对滤液2进行蒸馈,待有晶膜出现时停止蒸馈,依次用适量水和冰水 降溫至5-10°C,过滤,少量冰水淋洗,得到滤饼3和滤液3; 所述的滤饼1为氧化铜可用于本反应或其他反应; 所述的滤液3中主要是甲烧横酸、水、甲烧横酸铜,可W自然惊干,干燥得到甲烧横酸 铜,或多批次合在一起通过浓缩回收得到甲烧横酸; 合并滤饼2和滤饼3,进行干燥得到甲烧横酸铜116.7g,收率为89.57%,卡尔费休检测水 分<0.4%,氯离子未检出,硝酸根离子未检出,硫酸根离子化pm。
[0017] 实施例2 本实施例所采用的甲烧横酸为质量分数70%的甲烧横酸水溶液;氨氧化铜为95%分析 纯。
[0018] 在四口烧瓶中依次加入质量分数70%甲烧横酸水溶液104.3g、蒸馈水65g,开启揽 拌,然后在20-30°C下分Ξ次加入氨氧化铜39. Ig。
[0019] 将四口烧瓶中物料用33min升溫至9rC后,马上进行热滤,得到滤饼1和滤液1,滤 液1依次用适量水和冰水降溫至5-10°C,过滤,少量冰水淋洗,得到滤饼2和滤液2,对滤液2 进行蒸馈,待有晶膜出现时停止蒸馈,依次用适量水和冰水降溫至5-10°C,过滤,少量冰水 淋洗,得到滤饼3和滤液3; 合并滤饼2和滤饼3,进行干燥得到甲烧横酸铜117.9g,收率为90.49%,卡尔费休检测水 分<0.4%,氯离子未检出,硝酸根离子未检出,硫酸根离子化pm。
[0020] 实施例3 本实施例所采用的甲烧横酸为质量分数70%的甲烧横酸水溶液;氨氧化铜为95%分析 纯。
[0021] 在四口烧瓶中依次加入70%甲烧横酸水溶液104.3g、蒸馈水70g,开启揽拌,然后 在20-30°C下分次加入氨氧化铜39.1 g。
[0022] 将四口烧瓶中物料用37min升溫至92°C后,马上进行热滤,得到滤饼1和滤液1,滤 液1依次用适量水和冰水降溫至5-10°C,过滤,少量冰水淋洗,得到滤饼2和滤液2,滤液2进 行蒸馈,待有晶膜出现时停止蒸馈,依次用适量水和冰水降溫至5-10°C,过滤,少量冰水淋 洗,得到滤饼3和滤液3; 合并滤饼2和滤饼3,进行干燥得到甲烧横酸铜117.6g,收率为90.26%,卡尔费休检测水 分<0.4%,氯离子未检出,硝酸根离子未检出,硫酸根离子化pm。
[0023] 实施例4 本实施例所采用的甲烧横酸为质量分数70%的甲烧横酸水溶液;氨氧化铜为95%分析 纯。
[0024] 在备有电动揽拌棒、溫度计、回流冷凝管的四口烧瓶,先加入70%甲烧横酸水溶液 104.3g、蒸馈水75g,开启揽拌,然后在20-30°C下分Ξ次加入氨氧化铜39. Ig; 将四口烧瓶中物料用40min升溫至92°C后,马上进行热滤,得到滤饼1和滤液1,滤液1依 次用适量水和冰水降溫至5-10°C,过滤,少量冰水淋洗,得到滤饼2和滤液2,滤液2进行蒸 馈,待有晶膜出现时停止蒸馈,依次用适量水和冰水降溫至5-10°C,过滤,少量冰水淋洗,得 到滤饼3和滤液3; 合并滤饼2和滤饼3,进行干燥得到甲烧横酸铜116.5g,收率为89.41%,卡尔费休检测水 分<0.4%,氯离子未检出,硝酸根离子未检出,硫酸根离子化pm。
[0025] 实施例5 本实施例所采用的甲烧横酸为质量分数70%的甲烧横酸水溶液;氨氧化铜为95%分析 纯。
[00%]在四口烧瓶中依次加入70%甲烧横酸水溶液111.4g、蒸馈水70g,开启揽拌,然后 在20-30°C下分Ξ次加入氨氧化铜39.1 g。
[0027]将四口烧瓶中物料用30min升溫至90°C后,马上进行热滤,得到滤饼1和滤液1,滤 液1依次用适量水和冰水降溫至5-10°C,过滤,少量冰水淋洗,得到滤饼2和滤液2,滤液2进 行蒸馈,待有晶膜出现时停止蒸馈,依次用适量水和冰水降溫至5-10°C,过滤,少量冰水淋 洗,得到滤饼3和滤液3; 合并滤饼2和滤饼3,进行干燥得到甲烧横酸铜117.5g,收率为90.18%,卡尔费休检测水 分<0.4%,氯离子未检出,硝酸根离子未检出,硫酸根离子化pm。
[0028] 实施例6 本实施例所采用的甲烧横酸为质量分数70%的甲烧横酸水溶液;氨氧化铜为95%分析 纯。
[0029] 在四口烧瓶中依次加入70%甲烧横酸水溶液118.4g、蒸馈水60g,开启揽拌,然后 在20-30°C下分Ξ次加入氨氧化铜39.1 g。
[0030] 将四口烧瓶中物料用34min升溫至9rC后,马上进行热滤,得到滤饼1和滤液1,滤 液1依次用适量水和冰水降溫至5-10°C,过滤,少量冰水淋洗,得到滤饼2和滤液2,滤液2进 行蒸馈,待有晶膜出现时停止蒸馈,依次用适量水和冰水降溫至5-10°C,过滤,少量冰水淋 洗,得到滤饼3和滤液3; 合并滤饼2和滤饼3,进行干燥得到甲烧横酸铜116.9g,收率为89.72%,卡尔费休检测水 分<0.4%,氯离子未检出,硝酸根离子未检出,硫酸根离子化pm。
[0031] 实施例7 本实施例所采用的甲烧横酸为质量分数70%的甲烧横酸水溶液;氨氧化铜为95%分析 纯。
[0032] 在四口烧瓶中依次加入70%甲烧横酸水溶液118.4g、蒸馈水65g,开启揽拌,然后 在20-30°C下分Ξ次加入氨氧化铜39.1 g。
[0033] 将四口烧瓶中物料用36min升溫至92°C后,马上进行热滤,得到滤饼1和滤液1,滤 液1依次用适量水和冰水降溫至5-10°C,过滤,少量冰水淋洗,得到滤饼2和滤液2,滤液2进 行蒸馈,待有晶膜出现时停止蒸馈,依次用适量水和冰水降溫至5-10°C,过滤,少量冰水淋 洗,得到滤饼3和滤液3; 合并滤饼2和滤饼3,进行干燥得到甲烧横酸铜117.8g,收率为90.41%,卡尔费休检测水 分<0.4%,氯离子未检出,硝酸根离子未检出,硫酸根离子化pm。
[0034] 实施例8 本实施例所采用的甲烧横酸为质量分数70%的甲烧横酸水溶液;氨氧化铜为95%分析 纯。
[0035] 在四口烧瓶中依次加入70%甲烧横酸水溶液118.4g、蒸馈水70g,开启揽拌,然后 在20-30°C下分Ξ次加入氨氧化铜39. Ig; 将四口烧瓶中物料用40min升溫至92°C后,马上进行热滤,得到滤饼1和滤液1,滤液1依 次用适量水和冰水降溫至5-10°C,过滤,少量冰水淋洗,得到滤饼2和滤液2,滤液2进行蒸 馈,待有晶膜出现时停止蒸馈,依次用适量水和冰水降溫至5-10°C,过滤,少量冰水淋洗,得 到滤饼3和滤液3; 合并滤饼2和滤饼3,进行干燥得到甲烧横酸铜117.4g,收率为90.10%,卡尔费休检测水 分<0.4%,氯离子未检出,硝酸根离子未检出,硫酸根离子化pm。
[0036] 实施例9 本实施例所采用的甲烧横酸为质量分数70%的甲烧横酸水溶液;氨氧化铜为95%分析 纯。
[0037] 在四口烧瓶中依次加入70%甲烧横酸水溶液118.4g、蒸馈水75g,开启揽拌,然后 在20-30°C下分Ξ次加入氨氧化铜39. Ig; 加毕,用时39min升溫至90°C,热滤,得到滤饼1和滤液1,滤液1依次用适量水和冰水降 溫至5-10°C,过滤,少量冰水淋洗,得到滤饼2和滤液2,滤液2进行蒸馈,待有晶膜出现时停 止蒸馈,依次用适量水和冰水降溫至5-10°C,过滤,少量冰水淋洗,得到滤饼3和滤液3; 合并滤饼2和滤饼3,进行干燥得到甲烧横酸铜116. Ig,收率为89.10%,卡尔费休检测水 分<0.4%,氯离子未检出,硝酸根离子未检出,硫酸根离子化pm。
[003引实施例10 本实施例所采用的甲烧横酸为质量分数70%的甲烧横酸水溶液;氨氧化铜为95%分析 纯。
[0039] 在四口烧瓶中依次加入70%甲烧横酸水溶液104.3g、蒸馈水65g,开启揽拌,然后 在20-30°C下分Ξ次加入氨氧化铜39. Ig; 加毕,用时32min升溫至9rC,保溫比,热滤,得到滤饼1和滤液1,滤液1依次用适量水和 冰水降溫至5-10°C,过滤,少量冰水淋洗,得到滤饼2和滤液2,滤液2进行蒸馈,待有晶膜出 现时停止蒸馈,依次用适量水和冰水降溫至5-10°C,过滤,少量冰水淋洗,得到滤饼3和滤液 3; 合并滤饼2和滤饼3,进行干燥得到甲烧横酸铜117.4g,收率为90.10%,卡尔费休检测水 分<0.4%,氯离子未检出,硝酸根离子未检出,硫酸根离子化pm。
[0040] 实施例11 本实施例所采用的甲烧横酸为质量分数70%的甲烧横酸水溶液;氨氧化铜为95%分析 纯。
[0041] 在四口烧瓶中依次加入70%甲烧横酸水溶液118.4g、蒸馈水70g,开启揽拌,然后 在20-30°C下分Ξ次加入氨氧化铜39. Ig; 加毕,用时43min升溫至回流(100-110°C ),保持回流化,热滤,得到滤饼1和滤液1,滤液 1依次用适量水和冰水降溫至5-10°C,过滤,少量冰水淋洗,得到滤饼2和滤液2,滤液2进行 蒸馈,待有晶膜出现时停止蒸馈,依次用适量水和冰水降溫至5-10°C,过滤,少量冰水淋洗, 得到滤饼3和滤液3; 合并滤饼2和滤饼3,进行干燥得到甲烧横酸铜117. Ig,收率为89.87%,卡尔费休检测水 分<0.4%,氯离子未检出,硝酸根离子未检出,硫酸根离子化pm。

1. 一种清洁制备高纯甲烷磺酸铜的方法,其特征在于:按如下步骤制备: S1:在备有电动搅拌棒、温度计、回流冷凝管的四口烧瓶中,先加入甲烷磺酸和蒸馏水, 开启搅拌,然后在20-30°C下分三次加入氢氧化铜;其中,甲烷磺酸水溶液的用量为氢氧化 铜质量的2.67~3.03倍,蒸馏水的用量为氢氧化铜质量的1.66~1.79倍; S2:将上述四口烧瓶中物料用时30-40min升温至90-92Γ后,马上进行热滤,得到滤饼1 和滤液1;滤液1依次用适量水和冰水降温至5_10°C,过滤,得到滤饼2和滤液2;将滤液2进行 蒸馏,待有晶膜出现时停止蒸馏,依次用适量水和冰水降温至5-10°C,过滤,得到滤饼3和滤 液3;合并滤饼2和滤饼3,进行干燥得到甲烷磺酸铜; 所述的滤饼1干燥收集; 所述的滤液3进行干燥得到甲烷磺酸铜,或多批次合在一起通过浓缩回收得到甲烷磺 酸。2. 根据权利要求1所述的一种清洁制备高纯甲烷磺酸铜的方法,其特征在于:所述的甲 烷磺酸为质量分数70%的甲烷磺酸水溶液。3. 根据权利要求1所述的一种清洁制备高纯甲烷磺酸铜的方法,其特征在于:所述的氢 氧化铜为95%分析纯。
本发明公开了一种清洁制备高纯甲烷磺酸铜的方法。用70%甲烷磺酸水溶液和氢氧化铜为原料,水作溶剂,分次加入氢氧化铜,经过过滤,蒸馏,两次重结晶得到甲烷磺酸铜。该方法反应温和,反应时间短,杂质少,能耗少,未反应原料和产物可回收利用等优点,产品收率在89%以上,生产成本低,是一种高效、环境友好的合成甲烷磺酸铜的方法,有利于大规模工业化生产。
C07C303/32, C07C309/04
CN105712905
CN201610223385
李敢, 王德堂, 杨成法, 王金兴, 王杰, 王一凡, 马文钊
徐州工业职业技术学院

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