[发明专利]一种生产电子级没食子酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以塔拉粉为原料用微生物发酵法结合树脂吸附生产电子级没食子酸的方 法。

背景技术

电子工业专用高纯化学品，即MOS试剂(摩斯试剂)。一般用于半导体、电子管、集成 电路板等方面，其杂质最高含量为0.01-10ppm，有的可降低到ppb数量级。尘埃等级达到 0-2ppb。电子级试剂的生产一般采用工业级产品为原料，根据原料的特性采用相应的提纯 技术除去原料中的杂质。

没食子酸又称倍酸、五倍子酸(gallic acid)，其化学名称为3，4，5-三羟基苯甲酸 (3，4，5-trhydroxy benzoic acid)，其分子式为(OH₃)C₆H₂COOH.H₂O，结构式为： 分子量为188.14

白色针状结晶，溶点235-240℃，密度1.694g/cm³，100～120℃失去结晶水。1g溶于87 ml水、3ml沸水、6ml乙醇、100ml乙醚、10ml甘油、5ml丙酮。不溶于苯、氯仿、石油醚。避 光保存。是一种用途广泛的精细化工产品，主要应用在有机合成、医药、墨水、涂料、国防 、食品、轻工业和电子工业。

近年来，欧美电子工业使用电子级没食子酸制成洗涤剂洗涤集成电路，众所周知，金属 离子具有导电作用，因而清洗剂中含有的金属杂质会导致集成电路缺陷增加和操作障碍。因 此，对作为电子清洗剂用途的没食子酸的要求特别严格，要求Na、Fe、K、Ca、Mg、Cu、Zn 、Al、Mn离子均≤50ppb。因此除去没食子酸中的微量金属离子是制备电子级没食子酸的关 键。

没食子酸的工业生产常用五倍子(chinesenut galls)、倍花、单宁酸或塔拉(tara， 刺云实)为原料通过酸水解法、碱水解或微生物发酵法制得没食子酸。酸水解法和碱水解法 是在硫酸或烧碱的作用下水解成没食子酸的方法，基本过程分为水解、压滤、粗品结晶、粗 品离心、粗品脱色、过滤、精晶结晶、精晶离心、真空干燥、粉碎而得成品；酸水解法中硫 酸具有强氧化性，在反应过程中会破坏单宁酸中的一部苯环结构和粗品的颜色很深，而且有 副反应，杂质很多，经过后序工序的处理的产品很难达到电子级没食子酸的标准；碱水解法 中烧碱和盐酸用量很高，烧碱和盐酸中和生成氯化钠，产品中含有大量氯化钠经过后序工序 的处理的产品同样达不到电子级没食子酸的标准；酸水解法和碱水解法工艺的共同缺点是： 单宁水解不完全，没食子酸收率较低，产品质量不稳定，设备腐蚀严重，生产成本高，更重 要的是有机废水对环境污染环境严重。微生物发酵法是利用微生物在含单宁的水溶液中进行 发酵，以单宁酸水解后的葡萄糖作为碳源，供微生物生长和繁殖，与此同时微生物在溶液中 经诱导产生酶，单宁酸又经酶的催化水解作用生成没食子酸；微生物发酵法缺点是：生产周 期长，水解不完全，发酵结束后还有10～20％单宁未水解，产品质量达不到电子级没食子酸 的标准。

目前，电子级没食子酸生产国外报道甚少，我国在电子级没食子酸的制备方面尚属空白 ，仅有浙江大学和南京龙源多酚合成厂做了基础研究。浙江大学的吕秀阳(CN 101024610A )络合树脂吸附结合法制备电子级没食子酸方法中，采用工业级没食子酸溶解在6～8倍的 去离子水中，其中加入络合剂EDTA二钠，加热溶解，冷却结晶，过滤，得到没食子酸晶体； 没食子酸晶体再溶解在8倍的去离子水中加热溶解，溶液经过预处理的离子交换树脂，冷却 结晶，过滤，真空干燥得电子级没食子酸。此方法中的缺点：1、生产过程中产生大量的废 水(生产1吨电子级没食子酸产生16吨废水)；2、生产过程中没食子酸溶液经过离子交换树 脂容易结晶堵塞(没食子酸溶液在80℃左右有结晶体产生)交换柱子；3、树脂经常在60～ 75℃的环境下吸附，容易使树脂破碎，使树脂使用期减少；4、此方法虽可一步制得电子级 没食子酸，但成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一整套完整的以塔拉粉为原料生产电子级没食子酸的方法，满足电 子行业的质量要求。该方法无污染，产率高，成本低，树脂可回收利用，且对树脂无损害。

本发明以塔拉粉为原料用微生物发酵法结合树脂吸附生产电子级没食子酸的方法如下：