[发明专利]一种电子级3,3’-二甲基联苯胺的精制方法

说明书

技术领域

本发明涉及3,3’-二甲基联苯胺的提纯技术领域。

背景技术

3,3’-二甲基联苯胺，结构式为：

可用作染料、油漆、油墨等中间体，可制成具有各种用途的聚酰亚胺树脂，被广泛应用于各种领域。应用于电子技术领域的3,3’-二甲基联苯胺要求具有高纯度（99.9%含量）和低的单金属离子浓度（含量≤0.5ppm）的特性。目前，3,3’-二甲基联苯胺是由邻硝基甲苯在锌粉、铁粉或钯碳催化加氢作用下还原，得到2,2’-二甲基氢化偶氮苯，再酸性转位制得3,3’-二甲基联苯胺。由该方法制得的3,3’-二甲基联苯胺通常为淡红色或褐色，纯度99%左右，远不能满足电子级中间体外观、纯度的要求（白色结晶、纯度大于99.5%、单个金属离子小于1ppM）。

发明内容

本发明提供一种电子级3,3’-二甲基联苯胺的精制方法，脱色效果好，产品纯度高；甲苯和甲醇的水溶液易于回收利用，生产成本低；精制得到的产品能够满足要求，为电子级3,3’-二甲基联苯胺实现工业化生产奠定了基础。

本发明所采取的技术方案是：

（1）将粗品3,3’-二甲基联苯胺与甲苯混合并加热溶解，然后加入活性炭，回流脱色；

（2）将脱色之后的溶液趁热过滤；

（3）滤液冷却结晶，过滤，将滤饼进行干燥，得到脱色精制品；

（4）将脱色精制品用甲醇水溶液进行重结晶，过滤得滤饼；

（5）将步骤（4）所得滤饼进行干燥，得到电子级3,3’-二甲基联苯胺。

优选的方案为：

步骤（1）中回流温度108-110℃，时间为1-4h；粗3,3’-二甲基联苯胺、甲苯和活性炭的质量比为1：3-5：0.01-0.05。

步骤（3）中滤液冷却温度为0℃-5℃，结晶时间为2-5h；滤饼干燥温度为40-70℃，干燥时间为6-10h。

步骤（4）中重结晶过程为：在温度60℃-70℃保持0.5-2h，降温至0℃-5℃，保持1-5h；甲醇水溶液的质量浓度为30%-50%；滤饼与甲醇溶液的重量比为1：8-15。

步骤（5）中滤饼干燥温度为40-70℃，干燥时间为6-10h。

本发明用甲苯、活性炭和甲醇水溶液来处理和提纯粗3,3’-二甲基联苯胺，在甲苯溶液中，活性炭吸附有机杂质（偶氮化合物），有效地将粗品3,3’-二甲基联苯胺含量提至99.9%以上；而后用甲醇水溶液处理，则有效地脱除了粗品3,3’-二甲基联苯胺的金属离子，经过二次处理由粗品3,3’-二甲基联苯胺得到了含量99.9%，金属离子≤0.5ppm的电子级3,3’-二甲基联苯胺。粗品3,3’-二甲基联苯胺和本发明精制得到3,3’-二甲基联苯胺的纯度和杂质含量数据对比如表1：

表1  对比数据表

所用甲苯和甲醇价格便宜，易于回收。回收甲苯一次蒸馏即可回收套用，甲醇水溶液则可直接套用3次以上，提纯成本低。当套用3次以上的甲醇水溶液母液中杂质较多时，可用母液蒸馏的方法就可制得纯净的甲醇水溶液。由于本发明使用30%～50%的甲醇水溶液来提纯粗产品，套用后含杂质较多的甲醇水溶液经蒸馏很容易回收利用。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

1. 精制过程使用的甲苯和甲醇的水溶液都为常用溶剂，易于回收利用，生产成本低。

2. 本发明的方法脱色效果好，得到的产品纯度高，能够满足电子级产品标准对于外观和纯度的要求，为电子级3,3’-二甲基联苯胺实现工业化生产奠定了基础。

具体实施方式

实施例1

向配备有加热套、机械搅拌和回流冷凝器的2000ml四口瓶中加入400g粗品3,3’-二甲基联苯胺和1200g甲苯，加热溶解，然后加入12g活性炭，在108℃-110℃回流脱色1h。将脱色之后的溶液趁热过滤，滤液冰水浴中冷却至0℃-5℃，保温结晶3h，过滤，滤饼用100ml 0℃-5℃甲苯洗涤。将滤饼50℃真空干燥7h，得到脱色精制品380g。

取上述脱色精制品300g投于配备有电加热套、机械搅拌和回流冷凝器的5000ml四口瓶中，加入50%甲醇水溶液2400g进行重结晶，在60-70℃下保温0.5h，冰水浴降温至0℃-5℃保温1h，过滤，滤饼在40℃下真空干燥10h，得到3,3’-二甲基联苯胺280g，收率93.3%，外观为白色结晶，纯度为99.9%，单个金属离子≤0.5ppm。

实施例2