[發明專利]磺酸鐵及其醇溶液的制備方法

有效

• 申請號: 201310037739.5
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103113268A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 鄭仲天;鐘玲;李兵;陳長春
• 申請（專利權）人: 深圳新宙邦科技股份有限公司
• 主分類號: C07C309/30
• 分類號: C07C309/30;C07C309/29;C07C309/04;C07C303/32;H01G9/15
• 代理公司: 深圳市博銳專利事務所 44275
• 代理人: 張明

技術領域

本發明涉及磺酸鐵以及其醇溶液的制備方法，尤其涉及作為制備導電性高分子的氧化劑用途的磺酸鐵及其醇溶液的制備方法。

背景技術

磺酸鐵是一種有機鐵鹽，在醇中有良好的溶解性，同時，由于氧化電位比較適中，與3，4-乙撐二氧噻吩（EDOT）聚合后其聚合膜具有優良的導電性以及非常好的高溫穩定性。此種聚合物廣泛用于有機半導體，固體電解電容器，抗靜電涂層等領域。

中國專利（申請號：CN200610156892.X）介紹了一種以三氯化鐵和對甲基苯磺酸為原料的合成方法。本方法使用三氯化鐵為原料,氯離子較難除干凈。除氯離子過程中,使用硝酸銀,價格昂貴，過程中形成的氯化銀顆粒非常細小,過濾困難。同時工藝過程生成的氯化氫和溶劑乙醇會生成一氯乙烷，沸點低、不易回收、有毒易燃、對環境不友好。過程中引入硝酸銀，其硝酸根無法除去，將會與EDOT和PEDOT發生反應，造成電容器漏電流偏大和阻抗偏高。

中國專利（200910163366.X）介紹了一種以氫氧化鐵為鐵源與對甲基苯磺酸反應的合成方法,但是氫氧化鐵顆粒極細，會吸附大量雜質離子和溶劑分子，需要洗滌多次才能去除，會產大量廢水。氫氧化鐵與對甲基苯磺酸反應時受氫氧化鐵活性影響很大，新制的氫氧化鐵易反應，陳放后或在高溫條件下制得的氫氧化鐵難反應，或需與過量的酸在高溫下反應。根據該專利描述得到的粗品對甲基苯磺酸鐵后，需用乙醚對粗品進行洗滌。乙醚沸點很低，揮發性高，易燃易爆,危險性大，同時造成大量的三廢難以處理，對環境很不友好。

中國專利（201010531474.0）介紹了一種以硝酸鐵和對甲基苯磺酸為原料的合成方法，以硝酸鐵和對甲基苯磺酸反應，得到對甲基苯磺酸鐵，同時產生硝酸，硝酸用水合肼去除。用水合肼去除硝酸根，難以徹底去除，水合肼價格高，有毒，易分解，危險性大，殘余水合肼造成較大環境問題。殘余硝酸根會對EDOT和PEDOT造成較大問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種三廢排放少，生產工藝便捷，成本低廉的磺酸鐵以及其醇溶液的制備方法。

為實現上述發明目的，本發明提供了一種磺酸鐵的制備方法，包括以下步驟：

在溶液中將含有磺酸根離子與堿土金屬離子的物質同硫酸鐵混合反應，產生堿土金屬硫酸鹽沉淀，所述堿土金屬離子選自鋇離子或鍶離子中的至少一種；

將反應后的堿土金屬硫酸鹽沉淀與溶液分離，得到含有磺酸鐵的溶液。

優選地，所述磺酸鐵為芳香族磺酸鐵。

優選地，含有磺酸根離子與堿土金屬離子的物質同硫酸鐵混合反應的溶劑環境為水或有機溶劑。

優選地，所述有機溶劑選自甲醇，乙醇，丙醇，丁醇中的一種或多種。

優選地，磺酸根離子中磺酸基的數量為1個或2個，其中的芳香環為苯環或具有1個或2個取代基的苯環，所述取代基選自烴基或烴氧基，全部取代基的碳原子數之和不大于15。

例如，當磺酸基的數目為1個時，所述磺酸根離子的結構表示如下：

（式1）或（式2），

其中取代基R1、R2為間位、鄰位或對位分布，R1與R2為氫、烴基或烴氧基，R1與R2的碳原子數之和不大于15。

當磺酸基的數目為2個時，其中2個磺酸基可以為鄰位、間位或對位分布，其中磺酸根離子中取代基的分布結構類似式1或式2。

優選地，所述含有磺酸根離子與堿土金屬離子的物質為磺酸鋇或磺酸鍶。

優選地，所述含有磺酸根離子與堿土金屬離子的物質包括堿土金屬的氫氧化物或碳酸鹽與磺酸。

優選地，在在水溶液中將含有磺酸根離子與堿土金屬離子的物質同硫酸鐵混合反應時，硫酸根與堿土金屬離子的比例為1：0.9～1.1。在這個比例范圍內，易將反應體系中的硫酸鹽除至技術要求的合理范圍。

更優選地，在在水溶液中將含有磺酸根離子與堿土金屬離子的物質同硫酸鐵混合反應時，硫酸根與堿土金屬離子的比例為1：0.97～1.0。在這個比例范圍內，反應體系中的硫酸鹽可以較為徹底清除，達到更高的產品要求。

優選地，在溶液中將含有磺酸根離子與堿土金屬離子的物質同硫酸鐵混合反應時，反應溫度控制在50℃以下。如果反應時溫度高于這個溫度，鐵鹽將會有部份水解。

優選地，所述含有磺酸根離子與堿土金屬離子的物質同硫酸鐵混合反應的溶劑環境為水，并且制備方法還包括下列步驟：

在將反應后的堿土金屬硫酸鹽沉淀與溶液分離，得到含有磺酸鐵的水溶液后，去除水分，得到磺酸鐵固體。

其中，所述去除水分的方式可以為減壓蒸干。