[發明專利]電子級的N,N－二甲基甲酰胺的提純方法

無效

• 申請號: 201010530822.2
• 申請日: 2010-11-03
• 公開（公告）號: CN101993387A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 楊長生;馬升勇;劉占光
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C07C233/03
• 分類號: C07C233/03;C07C231/24
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

技術領域

本發明涉及提純技術領域，特別是一種電子級的N，N-二甲基甲酰胺的提純方法。?

背景技術

N，N-二甲基甲酰胺，其英文名字為N，N-dimethyl?formamide(縮寫為DMF)，結構式：HCON(CH₃)₂，它是一種無色、透明的液體，毒性小，略有氨味。DMF極性強，是一種很好的有機溶劑。主要用于聚氨酯、晴綸、電子、醫藥中間體和和農藥等行業，在電子行業用作覆銅板生產過程的溶劑、鍍錫部件的淬火劑、電路板的清洗劑以及電化學合成的電解液。?

N，N-二甲基甲酰胺的生產方法有多種，目前商業上多數為一氧化碳和二甲胺一步合成法，該方法包括如下步驟(1)二甲胺、一氧化碳和甲醇在DMF反應器中反應；(2)反應后生成的DMF混合物經過蒸發器精制后，進入第一精餾塔，在塔頂脫除輕組分，DMF由塔底采出進入第二精餾塔；(3)第二精餾塔為脫重組分塔，脫去重組分的DMF由塔頂采出進入第三精餾塔；(4)在第三精餾塔為氣提塔，利用氮氣等惰性氣體將DMF中的水、低沸點的二甲胺類進一步脫除，塔釜出料為工業級DMF產品。?

在該工藝中，原料二甲胺的純度對產品DMF的質量影響很大，如果二甲胺中含有氨和除二甲胺以外的其它胺類物質，這些雜質可以與一氧化碳反應能生成甲酰胺、N-甲基甲酰胺和N，N-二甲基乙酰胺及其類似物質，這些物質的沸點高于DMF，但是遇熱和遇水的穩定性要低于DMF，在DMF的精制過程中，在精餾塔的再沸器中或者在遇到少量水時它們就會發生分解，這些胺類物質的分解產物氨、二甲胺、甲酸和它們生成的鹽就會帶入DMF產品中。?

合成反應要用甲醇作為溶劑，原料二甲胺和溶劑甲醇都是強的極性物質，在合成過程中它們不可避免的會把金屬離子帶入反應系統中，同時，合成反應用的催化劑為甲醇鈉，盡管DMF在去重組分的精餾過程中是從塔頂得到的，由于DMF的強極性，DMF和金屬離子可以形成很好的有機電解質溶液，使得產品DMF不可避免的帶有金屬離子，導致DMF產品的電導率增高。?

DMF在電子行業中使用量越來越大，廣泛用于覆銅板生產、電路板的清洗和電解質溶液，這些情況對DMF中金屬離子和水含量的要求高。?

到目前為止，有用離子交換樹脂法來提純DMF的專利，包括US?2942027、US?3472827和US?3558702，它們所涉及的處理對象都是丙烯晴聚合抽絲過程回收的DMF溶劑。?

由現有工藝和技術生產的DMF產品雜質含量較高，不能滿足電子工業對DMF產品質量的要求。?

連續電去離子技術(Continuous?Electrodeionzation)簡稱CEDI技術，它是將電滲析和離子交換樹脂兩個過程耦合在一起，使兩個過程在同一設備中進行，它兼有電滲析技術的連續除鹽和離子交換技術深度脫鹽的優點，又避免了電滲析技術濃差極化和離子交換技術中的酸堿再生等帶來的問題。有關CEDI裝置的專利非常多，例如CN2412892Y，CN1652863A，US4632754，US4925541，US5259936，US5316637，US5154809，US6235166，US2006/0231495A1等等。專利CN2412892Y，CN1652863A作為本專利的參考專利，在電場的作用下，陰陽離子分別通過離子膜進行遷移，導致淡室中的離子減少而濃室中的離子增加，淡室中流出的液體就是要制得的降低了金屬離子含量的產品，濃室中流出的液體再進入工業生產系統中進行回收。?

從以上專利可以看出，用離子交換樹脂法來提純DMF存在許多如下不足：?

(1)樹脂的預處理和再生過程復雜；?

(2)在預處理和再生過程中需要用DMF溶液對樹脂床中的水進行置換，這樣就形成了DMF水溶液，增加了后處理的負擔；

(3)在DMF的提純過程中會有微量水從樹脂中出來，增加了DMF產品中水的含量。?

同時到目前為止，CEDI技術都是用于高純水的生產或者用于含水體系，沒有見到有專利把CEDI技術用于純有機體系N，N-二甲基甲酰胺的提純過程中。?

發明內容