CN104250220A

CN104250220A - 一种高纯对甲苯磺酸铁制备方法

Info

Publication number: CN104250220A
Application number: CN201310262260.1A
Authority: CN
Inventors: 张雪琴
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2013-06-27
Publication date: 2014-12-31

Abstract

本发明提供一种高纯对甲苯磺酸铁制备方法，其特征在于，所述制备方法以氢氧化铁为铁源与对甲苯磺酸进行反应，产物经过滤后，再经喷雾干燥得到合格对甲苯磺酸铁；所述氢氧化铁与对甲苯磺酸的摩尔比为1:1~3.5。本发明方法能够制得水分低、各种阴离子含量低、颗粒细、溶解性高、符合电子产品要求的高纯对甲苯磺酸铁，并且更适合工业化生产。

Description

一种高纯对甲苯磺酸铁制备方法

技术领域

本发明涉及电子化学品领域，具体涉及一种电子级对甲苯磺酸铁的高纯方法。

背景技术

对甲苯磺酸铁广泛应用于有机导电材料中，与杂环单体参混，如3,4-乙烯二氧噻吩借着有机溶剂如异丙醇、甲醇或丙酮等增进混合效能，其后进行杂环聚合反应，此聚合物主要是用于导电性高分子涂料。另外对甲苯磺酸铁添加于有机黏合剂及黏着剂，如聚醋酸乙烯(PVA)或环氧硅烷中，可以增进其黏着性。

关于对甲苯磺酸铁的制备，Stephen M. Holmes在文献中提出由三氯化铁或三氯化铁水合物与对甲苯磺酸在160度条件下反应，得到的固体经乙醚洗涤，甲醇回流过滤，真空干燥制得。

中国专利CN101066941A中，徐永进等人采用三氯化铁和对甲苯磺酸铁在乙醇做溶剂条件下反应，经过脱溶、干燥、重结晶、过滤、再脱溶、洗涤、再重结晶、烘干最后达到电子化学品需求成品。

中国专利CN101973913.A中，王永军等人提出用硝酸铁为铁源与对甲苯磺酸反应，反应中加入水合肼还原硝酸根再经过过滤减压脱水真空干燥制得。

CN102557993.A中，李俊等人提出用甲酸铁为铁源与对甲苯磺酸反应，经减压脱溶除去甲酸制得。

目前报道的采用三氯化铁、硫酸铁、硝酸铁或甲酸铁为铁源的反应普遍都存在以下问题：各种阴离子除去难，微量溶剂残留，造成对甲苯磺酸铁在做为电子材料的氧化剂兼掺杂剂时，残留的氯离子、硫酸根离子或硝酸根离子都会严重腐蚀氧化膜，造成电解电容的使用寿命缩短、性能变差，不能很好地满足电子化学品的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种对甲苯磺酸铁的制备方法，该方法能够克服上述缺点，制得水分及各种阴离子含量低、符合电子产品要求的高纯对甲苯磺酸铁。

为实现上述目的，本发明提供一种高纯对甲苯磺酸铁的制备方法，所述制备方法以氢氧化铁为铁源与对甲苯磺酸进行反应，产物经过滤后，再经喷雾干燥得到高纯对甲苯磺酸铁。

其中，所述氢氧化铁与对甲苯磺酸的摩尔比为1:1~3.5。

优选的，所述氢氧化铁与对甲苯磺酸的摩尔比1:1.8~2.5。

优选的，所述反应温度为60~120℃。

优选的，所述反应温度为85~110℃。

优选的，所述反应时间1～7h。

优选的，所述反应时间为3.5～5.5h。

优选的，所述反应在纯水中进行，纯水使用量为对甲苯磺酸重量的0～3倍。

优选的，所述纯水使用量为对甲苯磺酸重量的0.5～2倍。

所述产物经过滤后，再经喷雾干燥得到的高纯对甲苯磺酸铁，其溶解于乙醇中澄清透明无杂质。

本发明的反应式为：

本发明由于采用氢氧化铁为铁源，阴离子为羟基，没有引入其它阴离子，所以反应产物除产品对甲苯磺酸铁以外就仅有水，不会象其他制备方法那样有残留的氯离子、硫酸根离子或硝酸根离子等阴离子，因而本产品不会腐蚀氧化膜，不会影响电解电容的使用寿命和性能，而且本方法的工艺过程非常干净，无污染产生，绿色环保。

本发明方法能够制得水分低（<0.2%）、各种阴离子含量低（氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子<5ppm）、颗粒细、溶解性高、符合电子产品要求的对甲苯磺酸铁，并且更适合工业化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所限定的范围。

实施例1，

在2000ml烧瓶中加入1000g去离子水、500g对甲苯磺酸和100g氢氧化铁，加热反应温度在100～104℃，反应5h，冷却过滤。滤液经喷雾干燥，得固体450g，卡尔费休检测水分<0.2%，颗粒度<25um，氯离子未检出，硝酸根离子未检出，硫酸根离子2ppm。

实施例2，

在2000ml烧瓶中加入500g去离子水、500g对甲苯磺酸和100g氢氧化铁，加热反应温度在105～110℃，反应3h，冷却补水过滤。滤液经喷雾干燥，得固体430g，卡尔费休检测水分<0.2%，颗粒度<25um，氯离子未检出，硝酸根离子未检出，硫酸根离子2ppm。

实施例3，

在2000ml烧瓶中加入100g去离子水、500g对甲苯磺酸和100g氢氧化铁，加热反应温度在115～120℃，反应2h，冷却补水过滤。滤液经喷雾干燥，得固体380g，卡尔费休检测水分<0.2%，颗粒度<25um，氯离子未检出，硝酸根离子未检出，硫酸根离子3ppm。

实施例4，

在2000ml烧瓶中加入1500g去离子水、500g对甲苯磺酸和100g氢氧化铁，加热反应温度在95～100℃，反应7h，冷却过滤。滤液经喷雾干燥，得固体450g，卡尔费休检测水分<0.2%，颗粒度<25um，氯离子未检出，硝酸根离子未检出，硫酸根离子2ppm。

实施例5，

在2000ml烧瓶中加入1000g去离子水、380g对甲苯磺酸和100g氢氧化铁，加热反应温度在100～104℃，反应4.5h，冷却过滤。滤液经喷雾干燥，得固体340g，卡尔费休检测水分<0.2%，颗粒度<25um，氯离子未检出，硝酸根离子未检出，硫酸根离子2ppm。

实施例6，

在2000ml烧瓶中加入1000g去离子水、600g对甲苯磺酸和100g氢氧化铁，加热反应温度在100～104℃，反应5h，冷却过滤。滤液经喷雾干燥，得固体510g，卡尔费休检测水分<0.2%，颗粒度<25um，氯离子未检出，硝酸根离子未检出，硫酸根离子10ppm。

实施例7，

在2000ml烧瓶中加入1000g去离子水、500g对甲苯磺酸和100g氢氧化铁，加热反应温度在100～104℃，反应2.5h，冷却过滤。滤液经喷雾干燥，得固体430g，卡尔费休检测水分<0.2%，颗粒度<25um，氯离子未检出，硝酸根离子未检出，硫酸根离子10ppm。

本发明通过改进对甲苯磺酸铁制备工艺，能够制得水分低（<0.2%）、各种阴离子含量低（氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子<5ppm）、颗粒细、溶解性高、符合电子产品要求的对甲苯磺酸铁，并且更适合工业化生产。

以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种高纯对甲苯磺酸铁制备方法，其特征在于，所述制备方法以氢氧化铁为铁源与对甲苯磺酸进行反应，产物经过滤后，再经喷雾干燥得到高纯对甲苯磺酸铁；所述氢氧化铁与对甲苯磺酸的摩尔比为1:1~3.5。

2.如权利要求1所述的高纯对甲苯磺酸铁制备方法，其特征在于，所述氢氧化铁与对甲苯磺酸的摩尔比1:1.8~2.5。

3.如权利要求1或2所述的高纯对甲苯磺酸铁制备方法，其特征在于，所述反应温度为60~120℃。

4.如权利要求3所述的高纯对甲苯磺酸铁制备方法，其特征在于，所述反应温度为85~110℃。

5.如权利要求1或2所述的高纯对甲苯磺酸铁制备方法，其特征在于，所述反应时间为1～7h。

6.如权利要求5所述的高纯对甲苯磺酸铁制备方法，其特征在于，所述反应时间为3.5～5.5h。

7.如权利要求1或2所述的高纯对甲苯磺酸铁制备方法，其特征在于，所述反应在纯水中进行，纯水使用量为对甲苯磺酸重量的0～3倍。

8.如权利要求7所述的高纯对甲苯磺酸铁制备方法，其特征在于，所述纯水使用量为对甲苯磺酸重量的0.5～2倍。

9.如权利要求1或2所述的高纯对甲苯磺酸铁制备方法，其特征在于，所述产物经过滤后，再经喷雾干燥得到的高纯对甲苯磺酸铁，其溶解于乙醇中澄清透明无杂质。