[發明專利]制備高純度、穩定化羥基胺溶液的方法

無效

• 申請號: 00811108.1
• 申請日: 2000-08-03
• 公開（公告）號: CN1367757A
• 公開（公告）日: 2002-09-04
• 發明（設計）人: O·瓦岑伯格;H·J·維爾芬格
• 申請（專利權）人: BASF公司
• 主分類號: C01B21/14
• 分類號: C01B21/14;B01J45/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫宏艷,邰紅

本發明涉及制備高純度、穩定化的羥基胺溶液(HA溶液)的方法，其中用陰離子交換劑處理羥基胺起始水溶液以分出陰離子。

高純度、濃的羥基胺水溶液尤其用于電子工業，例如用于印刷電路板的前清洗。基于電子工業的用途，所使用的起始原料(如溶液、材料及其他溶劑)的雜質濃度(如陰離子)通常要求低于10ppm。如此高純度的起始原料被認為是“電子級”的產品。然而，目前可商購的羥基胺水溶液含有來自制備中的雜質(例如硫酸鈉)，其濃度在30ppm的范圍內。

美國專利第US-A-5,872,295號描述了純化羥基胺水溶液的一種方法，其中羥基胺溶液首先要通過至少一個強酸離子交換劑(其事先先用稀釋的鹽酸處理)，然后再通過至少一個強堿離子交換劑(其已使用非金屬氨基或氫氧化物堿溶液進行預處理或再生)。然后將由此方法獲得的、已進行雙重交換處理的HA溶液與穩定劑混合。因此使所形成的HA溶液后穩定化。如此除了浪費外，還會出現問題，即穩定劑含有來自其制備過程相對大量(約1ppm)金屬離子，特別是鈉。既然電子級化學藥品主要必須不含金屬離子，因此這種形式的后穩定化是行不通的，因為鈉離子會通過后穩定化作用而再次導入溶液。

美國專利US-A-5,788,946公開了一種用于純化羥基胺的類似方法，其導致陽離子和陰離子含量會顯著下降。此方法是將羥基胺溶液通過至少一個強酸離子交換床(其事先先用稀釋的鹽酸處理)，隨后再通過至少一個強堿陰離子交換樹脂床。在此已知方法中獲得的羥基胺水溶液并未穩定化。假若羥基胺溶液要后穩定化，會再發生上述的問題。

美國專利US-A-4,147,623公開了一種用于從羥基銨鹽水溶液中分離羥基胺的方法，此溶液含有陽離子鹽類，其各自對應的游離堿具有大于10^-7的解離常數。此類鹽亦包括前述的硫酸鈉。根據此已知方法，首先將所使用的起始溶液的pH值調節到6～11，隨后通過一個強離子交換樹脂床，其可以是陽離子交換樹脂或陰離子交換樹脂。在這些條件下，大部分的羥基胺離子會轉變成電中性的羥基胺分子，然而其余存在于溶液中的鹽則基本上未受影響。假若此溶液這樣通過陽離子交換劑或陰離子交換劑，此未具有電性的羥基胺會保留于離子交換樹脂內，而該鹽類作為首先離開離子交換塔的物質。依照此現有技術而獲得的溶液同樣亦未穩定化，且必須進行如前所述的后穩定化。如此，又會再發生前面已討論的問題。

PCT/EP99/00993描述了基本上不含金屬離子的羥基胺溶液的制備，其通過用酸性陽離子交換劑處理。

另一種純化方法為美國專利US-A-5,472,679中所描述的羥基胺溶液的蒸餾處理。然而，其必須確保在蒸餾期間溫度不能超過65℃，因為濃度為50％的羥基胺溶液的開始分解溫度(亦即可辨認的分解反應開始發生的溫度)大約在70℃。WO97/22551和WO98/57886描述了其他可選擇的蒸餾方法，后者得到“電子級”羥基胺。蒸餾(特別是在低溫和低壓下)相對耗力及耗時。相應地，以此方法制得的電子級無鹽羥基胺水溶液是相當昂貴的，且因而限制其于若干應用領域中的應用。

本發明的目的是提供一種用于制備穩定化的、高純度且符合電子級純度需求的羥基胺水溶液的方法。此外，此方法要比現有技術中的普通方法花費少。最后，可以進行此方法而沒有羥基胺分解的危險。

通過以下方法可以實現本發明目的，其中高純度、穩定化的羥基胺水溶液是通過載有羥基胺穩定劑、用以除去陰離子的陰離子交換劑來處理含陰離子的羥基胺起始水溶液而制得。

本發明的術語“高純度HA溶液”是指HA溶液的陰離子含量(特別是硫酸根離子)低于定量檢測限度(亦即，譬如低于10ppm)。優選這樣的HA溶液中陽離子(金屬離子，特別是堿金屬離子，例如鈉離子)含量為低于1ppm，特別是低于0.1ppm。

所使用的羥基胺起始溶液通常為陰離子，特別是硫酸根離子含量最多達50ppm(一般而言，陰離子含量為20到40ppm)的HA溶液。陽離子含量通常最多達約50ppm，特別是最多達30ppm。如此溶液的羥基胺濃度范圍通常為1到70％重量，特別是5到60％重量。這類HA溶液的制備是專業人員已知的，且描述于例如WO97/22551和US-A-5,472,679中。