JP2016088920A - 金化合物の新規製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
これらシアン化金化合物の中でも溶解度の関係で金めっき液用としては、シアン化第一金カリウムが多用されている。
このような金レジネートペーストの代表的な用途としては、ファクシミリー等のプリンターヘッドとして使用されているサーマルプリンターヘッドの電極作成が挙げられる。
また、別の先行技術として、金レジネートペーストの高温焼成における難点を改良して250℃以下の低温焼成によってもシート抵抗を有する金皮膜を形成できる金レジネートペーストに適した金化合物の材料も知られている(例えば、特許文献4、特許文献5)。
しかしながら、このような従来の金レジネートペーストの金供給源として利用される金化合物の製造方法は、非常に難しく、知識および、経験豊富な熟練者でないと出来ないという課題があった。
(1)亜硫酸金ナトリウム溶液、亜硫酸金カリウム溶液及び亜硫酸金アンモニウム溶液から選ばれる一種又は二種以上である金塩の溶液と、チオール基を有する有機化合物を水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化カルシウムから選ばれる一種又は二種以上を溶解した水溶液とを混合した混合溶液をpH7.0〜14.0に調整し、0℃〜100℃の温度で反応させることを特徴とする金イオンにチオール基を有する有機化合物が配位した下記一般式(1)で表される金化合物の新規製造方法。
一般式(1)
(式中、Rは、1価のアルキル基、アリール基、アルケニル基、シリル基、アルキニル基および、1価の炭化水素環系または、複素環系の芳香族有機基を示し、環上の水素原子の一部が反応に関与しない基で置換されていてもよい。)
(2)チオール基を持つ有機化合物が下記一般式(2)で表される化合物である請求項1に記載の金化合物の新規製造方法。
一般式(2)
(式中、Rは、1価のアルキル基、アリール基、アルケニル基、シリル基、アルキニル基および、1価の炭化水素環系または、複素環系の芳香族有機基を示し、環上の水素原子の一部が反応に関与しない基で置換されていてもよい。)
したがって、製造コストの低減および環境負荷の低減ができ、その工業的利用価値大である。
本発明で使用する亜硫酸金ナトリウム溶液、亜硫酸金カリウム溶液、亜硫酸金アンモニウム溶液から選ばれる一種又は二種以上である金塩の溶液を純水で希釈して攪拌する。この時、pHは7.0〜14.0の間におさまっている。この溶液を攪拌しながら0℃〜100℃好ましくは30℃〜50℃に加温して維持する。そこに、チオール基を持つ有機化合物を水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムから選ばれる一種又は二種以上の水溶液に溶かした溶液を添加する。
反応系を攪拌しながら0℃〜100℃好ましくは30℃〜50℃に維持して1〜15分間、反応を促進する。
結晶が析出したら反応系を30℃以下に冷却し、濾別して析出した結晶を得る。得られた結晶を120℃以下で乾燥して金化合物の結晶を得る。
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
添加直後、直ぐに結晶が生じるが、反応を完全に終了させる為、添加終了後、そのまま40℃に維持して10分間、攪拌を継続して反応を促進する。
反応終了後、反応系を30℃以下に冷却する。次いで、析出した結晶を濾過、純水で洗浄した後、更にエタノールで追加洗浄をする。得られた結晶は、100℃で乾燥する事により、85.9gの白色粉末状の結晶を得た。(収率:97.8%)
得られた結晶の分析結果は下記の如くであった。
Au:56.8%(計算値:56.90%)、C:24.3%(計算値:24.29%)、N:8.1%(計算値:8.09%)、S:9.1%(計算値:9.26%)
添加直後、直ぐに結晶が生じるが、反応を完全に終了させる為、添加終了後、そのまま40℃に維持して10分間、攪拌を継続して反応を促進する。
反応終了後、反応系を30℃以下に冷却する。次いで、析出した結晶を濾過、純水で洗浄した後、更にエタノールで追加洗浄をする。得られた結晶は、100℃で乾燥する事により、86.3gの白色粉末状の結晶を得た。(収率:98.2%)
得られた結晶の分析結果は下記の如くであった。
Au:56.7%(計算値:56.90%)、C:24.2%(計算値:24.29%)、N:8.0%(計算値:8.09%)、S:9.1%(計算値:9.26%)
添加直後、直ぐに結晶が生じるが、反応を完全に終了させる為、添加終了後、そのまま40℃に維持して10分間、攪拌を継続して反応を促進する。
反応終了後、反応系を30℃以下に冷却する。次いで、析出した結晶を濾過、純水で洗浄した後、更にエタノールで追加洗浄をする。得られた結晶は、100℃で乾燥する事により、84.6gの白色粉末状の結晶を得た。(収率:96.3%)
得られた結晶の分析結果は下記の如くであった。
Au:56.8%(計算値:56.90%)、C:24.2%(計算値:24.29%)、N:8.0%(計算値:8.09%)、S:9.2%(計算値:9.26%)
(比較例1)
得られた塩化第一金59.0g(Au:50.0g)に純水500mlを添加・攪拌して希釈する。この溶液を攪拌しながら40℃に加温して維持する。そこに、2−ベンズイミダゾールチオール40.1gを10%水酸化ナトリウム溶液200mlに溶解した溶液を添加する。
反応系を40℃に保ったまま攪拌を維持して反応を促進したが、添加して暫くすると、塩化第一金が不均化反応を起こして分解してしまい、目的物質を得る事が出来なかった。
(比較例2)
反応系を40℃に保ったまま攪拌を維持して反応を促進したが、反応が進行せず、目的物質を得る事が出来なかった。
(比較例3)
(比較例4)
また、金水溶液中のフリ−シアン濃度を測定した結果、実施例1、実施例2、実施例3の金化合物を用いた場合、定量下限値(0.1ppm)以下のフリ−シアン濃度であった。KAu(CN)2(シアン化第一金カリウム)を使用した場合、フリ−シアン濃度値は0.3ppmであった。本発明の金化合物を使用した場合、シアンを全く含まないことを確認した。
(参考例1)
(参考例2)
(参考例3)
添加直後、直ぐに結晶が生じるが、反応を完全に終了させる為、添加終了後、そのまま40℃に維持して10分間、攪拌を継続して反応を促進する。
反応終了後、反応系を30℃以下に冷却する。次いで、析出した結晶を濾過、純水で洗浄した後、更にエタノールで追加洗浄をする。得られた結晶は、100℃で乾燥する事により、91.1gの白色粉末状の結晶を得た。(収率:98.8%)
得られた結晶の分析結果は下記の如くであった。
Au:54.2%(計算値:54.23%)、C:23.0%(計算値:23.15%)、N:3.9%(計算値:3.86%)、S:17.5%(計算値:17.66%)
添加直後、直ぐに結晶が生じるが、反応を完全に終了させる為、添加終了後、そのまま40℃に維持して10分間、攪拌を継続して反応を促進する。
反応終了後、反応系を30℃以下に冷却する。次いで、析出した結晶を濾過、純水で洗浄した後、更にエタノールで追加洗浄をする。得られた結晶は、100℃で乾燥する事により、90.5gの白色粉末状の結晶を得た。(収率:98.2%)
得られた結晶の分析結果は下記の如くであった。
Au:54.1%(計算値:54.23%)、C:23.1%(計算値:23.15%)、N:3.8%(計算値:3.86%)、S:17.5%(計算値:17.66%)
添加直後、直ぐに結晶が生じるが、反応を完全に終了させる為、添加終了後、そのまま40℃に維持して10分間、攪拌を継続して反応を促進する。
反応終了後、反応系を30℃以下に冷却する。次いで、析出した結晶を濾過、純水で洗浄した後、更にエタノールで追加洗浄をする。得られた結晶は、100℃で乾燥する事により、88.9gの白色粉末状の結晶を得た。(収率:96.4%)
得られた結晶の分析結果は下記の如くであった。
Au:54.1%(計算値:54.23%)、C:23.1%(計算値:23.15%)、N:3.8%(計算値:3.86%)、S:17.5%(計算値:17.66%)
(比較例5)
得られた塩化第一金59.0g(Au:50.0g)に純水500mlを添加・攪拌して希釈する。この溶液を攪拌しながら40℃に加温して維持する。そこに、2−メルカプトベンゾチアゾール44.6gを10%水酸化ナトリウム溶液200mlに溶解した溶液を添加する。
反応系を40℃に保ったまま攪拌を維持して反応を促進したが、添加して暫くすると、塩化第一金が不均化反応を起こして分解してしまい、目的物質を得る事が出来なかった。
(比較例6)
反応系を40℃に保ったまま攪拌を維持して反応を促進したが、反応が進行せず、目的物質を得る事が出来なかった。
(比較例7)
(比較例8)
また、金水溶液中のフリ−シアン濃度を測定した結果、実施例4、実施例5及び実施例6の金化合物を用いた場合、定量下限値(0.1ppm)以下のフリ−シアン濃度であった。KAu(CN)2(シアン化第一金カリウム)を使用した場合、フリ−シアン濃度値は0.3ppmであった。本発明の金化合物を使用した場合、シアンを全く含まないことを確認した。
添加直後、直ぐに結晶が生じるが、反応を完全に終了させる為、添加終了後、そのまま40℃に維持して10分間、攪拌を継続して反応を促進する。
反応終了後、反応系を30℃以下に冷却する。次いで、析出した結晶を濾過、純水で洗浄した後、更にエタノールで追加洗浄をする。得られた結晶は、100℃で乾燥する事により、67.9gの淡黄色粉末状の結晶を得た。(収率:97.6%)
得られた結晶の分析結果は下記の如くであった。
Au:71.8%(計算値:71.9%)、S:11.6%(計算値:11.7%)
添加直後、直ぐに結晶が生じるが、反応を完全に終了させる為、添加終了後、そのまま40℃に維持して10分間、攪拌を継続して反応を促進する。
反応終了後、反応系を30℃以下に冷却する。次いで、析出した結晶を濾過、純水で洗浄した後、更にエタノールで追加洗浄をする。得られた結晶は、100℃で乾燥する事により、67.3gの淡黄色粉末状の結晶を得た。(収率:96.7%)
得られた結晶の分析結果は下記の如くであった。
Au:71.7%(計算値:71.9%)、S:11.5%(計算値:11.7%)
添加直後、直ぐに結晶が生じるが、反応を完全に終了させる為、添加終了後、そのまま40℃に維持して10分間、攪拌を継続して反応を促進する。
反応終了後、反応系を30℃以下に冷却する。次いで、析出した結晶を濾過、純水で洗浄した後、更にエタノールで追加洗浄をする。得られた結晶は、100℃で乾燥する事により、66.7gの淡黄色粉末状の結晶を得た。(収率:95.9%)
得られた結晶の分析結果は下記の如くであった。
Au:71.8%(計算値:71.9%)、S:11.5%(計算値:11.7%)
(比較例9)
得られた塩化第一金59.0g(Au:50.0g)に純水500mlを添加・攪拌して希釈する。この溶液を攪拌しながら40℃に加温して維持する。そこに、2−メルカプトエタノール20.8gを純水で希釈して200mlにした溶液を添加する。
反応系を40℃に保ったまま攪拌を維持して反応を促進したが、添加して暫くすると、塩化第一金が不均化反応を起こして分解してしまい、目的物質を得る事が出来なかった。
(比較例10)
反応系を40℃に保ったまま攪拌を維持して反応を促進したが、反応が進行せず、目的物質を得る事が出来なかった。
(比較例11)
(比較例12)
添加直後、直ぐに結晶が生じるが、反応を完全に終了させる為、添加終了後、そのまま40℃に維持して10分間、攪拌を継続して反応を促進する。
反応終了後、反応系を30℃以下に冷却する。次いで、析出した結晶を濾過、純水で洗浄した後、更にエタノールで追加洗浄をする。得られた結晶は、100℃で乾燥する事により、68.2gの淡黄色粉末状の結晶を得た。(収率:98.7%)
得られた結晶の分析結果は下記の如くであった。
Au:72.3%(計算値:72.4%)、S:11.7%(計算値:11.8%)
添加直後、直ぐに結晶が生じるが、反応を完全に終了させる為、添加終了後、そのまま40℃に維持して10分間、攪拌を継続して反応を促進する。
反応終了後、反応系を30℃以下に冷却する。次いで、析出した結晶を濾過、純水で洗浄した後、更にエタノールで追加洗浄をする。得られた結晶は、100℃で乾燥する事により、67.7gの淡黄色粉末状の結晶を得た。(収率:98.0%)
得られた結晶の分析結果は下記の如くであった。
Au:72.2%(計算値:72.4%)、S:11.7%(計算値:11.8%)
添加直後、直ぐに結晶が生じるが、反応を完全に終了させる為、添加終了後、そのまま40℃に維持して10分間、攪拌を継続して反応を促進する。
反応終了後、反応系を30℃以下に冷却する。次いで、析出した結晶を濾過、純水で洗浄した後、更にエタノールで追加洗浄をする。得られた結晶は、100℃で乾燥する事により、67.1gの淡黄色粉末状の結晶を得た。(収率:97.1%)
得られた結晶の分析結果は下記の如くであった。
Au:72.3%(計算値:72.4%)、S:11.7%(計算値:11.8%)
(比較例13)
得られた塩化第一金59.0g(Au:50.0g)に純水500mlを添加・攪拌して希釈する。この溶液を攪拌しながら40℃に加温して維持する。そこに、1−プロパンチオール20.3gを純水で希釈して200mlにした溶液を添加する。
反応系を40℃に保ったまま攪拌を維持して反応を促進したが、添加して暫くすると、塩化第一金が不均化反応を起こして分解してしまい、目的物質を得る事が出来なかった。
(比較例14)
反応系を40℃に保ったまま攪拌を維持して反応を促進したが、反応が進行せず、目的物質を得る事が出来なかった。
(比較例15)
(比較例16)
添加直後、直ぐに結晶が生じるが、反応を完全に終了させる為、添加終了後、そのまま40℃に維持して10分間、攪拌を継続して反応を促進する。
反応終了後、反応系を30℃以下に冷却する。次いで、析出した結晶を濾過、純水で洗浄した後、更にエタノールで追加洗浄をする。得られた結晶は、100℃で乾燥する事により、71.9gの淡黄色粉末状の結晶を得た。(収率:98.3%)
得られた結晶の分析結果は下記の如くであった。
Au:68.4%(計算値:68.4%)、S:11.0%(計算値:11.1%)
添加直後、直ぐに結晶が生じるが、反応を完全に終了させる為、添加終了後、そのまま40℃に維持して10分間、攪拌を継続して反応を促進する。
反応終了後、反応系を30℃以下に冷却する。次いで、析出した結晶を濾過、純水で洗浄した後、更にエタノールで追加洗浄をする。得られた結晶は、100℃で乾燥する事により、71.1gの淡黄色粉末状の結晶を得た。(収率:97.2%)
得られた結晶の分析結果は下記の如くであった。
Au:68.3%(計算値:68.4%)、S:11.0%(計算値:11.1%)
添加直後、直ぐに結晶が生じるが、反応を完全に終了させる為、添加終了後、そのまま40℃に維持して10分間、攪拌を継続して反応を促進する。
反応終了後、反応系を30℃以下に冷却する。次いで、析出した結晶を濾過、純水で洗浄した後、更にエタノールで追加洗浄をする。得られた結晶は、100℃で乾燥する事により、71.3の淡黄色粉末状の結晶を得た。(収率:97.5%)
得られた結晶の分析結果は下記の如くであった。
Au:68.3%(計算値:68.4%)、S:11.1%(計算値:11.1%)
(比較例17)
得られた塩化第一金59.0g(Au:50.0g)に純水500mlを添加・攪拌して希釈する。この溶液を攪拌しながら40℃に加温して維持する。そこに、メルカプト酢酸24.6gを純水で希釈して200mlにした溶液を添加する。
反応系を40℃に保ったまま攪拌を維持して反応を促進したが、添加して暫くすると、塩化第一金が不均化反応を起こして分解してしまい、目的物質を得る事が出来なかった。
(比較例18)
反応系を40℃に保ったまま攪拌を維持して反応を促進したが、反応が進行せず、目的物質を得る事が出来なかった。
(比較例19)
(比較例20)
添加直後、直ぐに結晶が生じるが、反応を完全に終了させる為、添加終了後、そのまま40℃に維持して10分間、攪拌を継続して反応を促進する。
反応終了後、反応系を30℃以下に冷却する。次いで、析出した結晶を濾過、純水で洗浄した後、更にエタノールで追加洗浄をする。得られた結晶は、100℃で乾燥する事により、75.5gの淡黄色粉末状の結晶を得た。(収率:98.4%)
得られた結晶の分析結果は下記の如くであった。
Au:65.2%(計算値:65.2%)、S:10.5%(計算値:10.6%)
添加直後、直ぐに結晶が生じるが、反応を完全に終了させる為、添加終了後、そのまま40℃に維持して10分間、攪拌を継続して反応を促進する。
反応終了後、反応系を30℃以下に冷却する。次いで、析出した結晶を濾過、純水で洗浄した後、更にエタノールで追加洗浄をする。得られた結晶は、100℃で乾燥する事により、73.2gの淡黄色粉末状の結晶を得た。(収率:95.4%)
得られた結晶の分析結果は下記の如くであった。
Au:65.1%(計算値:65.2%)、S:10.5%(計算値:10.6%)
添加直後、直ぐに結晶が生じるが、反応を完全に終了させる為、添加終了後、そのまま40℃に維持して10分間、攪拌を継続して反応を促進する。
反応終了後、反応系を30℃以下に冷却する。次いで、析出した結晶を濾過、純水で洗浄した後、更にエタノールで追加洗浄をする。得られた結晶は、100℃で乾燥する事により、74.8gの淡黄色粉末状の結晶を得た。(収率:97.5%)
得られた結晶の分析結果は下記の如くであった。
Au:65.1%(計算値:65.2%)、S:10.6%(計算値:10.6%)
(比較例21)
得られた塩化第一金59.0g(Au:50.0g)に純水500mlを添加・攪拌して希釈する。この溶液を攪拌しながら40℃に加温して維持する。そこに、3−メルカプトプロピオン酸28.3gを純水で希釈して200mlにした溶液を添加する。
反応系を40℃に保ったまま攪拌を維持して反応を促進したが、添加して暫くすると、塩化第一金が不均化反応を起こして分解してしまい、目的物質を得る事が出来なかった。
(比較例22)
反応系を40℃に保ったまま攪拌を維持して反応を促進したが、反応が進行せず、目的物質を得る事が出来なかった。
(比較例23)
(比較例24)
なお、本発明の製造条件より高温、または、長時間、若しくは、その両方の製造条件で合成した場合、原料の1つであるチオール基を持つ有機化合物2分子が反応してジスルフィドを形成する際に放出する電子により、原料となる金塩が還元されてしまう。つまり、原料の1つであるチオール基を持つ有機化合物が還元剤として作用してしまう為、目的物質である金化合物を合成する事が出来ない。
(1)亜硫酸金ナトリウム溶液、亜硫酸金カリウム溶液及び亜硫酸金アンモニウム溶液から選ばれる一種又は二種以上である金塩の溶液と、チオール基を有する有機化合物を水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化カルシウムから選ばれる一種又は二種以上を溶解した水溶液とを混合した混合溶液をpH7.0〜14.0に調整し、0℃〜100℃の温度で反応させることを特徴とする金イオンにチオール基を有する有機化合物が結合した下記一般式(1)で表される金化合物の新規製造方法。
一般式(1)
(式中、Rは、1価のアルキル基、アリール基、アルケニル基、シリル基、アルキニル基および、1価の炭化水素環系または、複素環系の芳香族有機基を示し、環上の水素原子の一部が反応に関与しない基で置換されていてもよい。)
(2)チオール基を持つ有機化合物が下記一般式(2)で表される化合物である請求項1に記載の金化合物の新規製造方法。
一般式(2)
(式中、Rは、1価のアルキル基、アリール基、アルケニル基、シリル基、アルキニル基および、1価の炭化水素環系または、複素環系の芳香族有機基を示し、環上の水素原子の一部が反応に関与しない基で置換されていてもよい。)
Claims (2)
- 亜硫酸金ナトリウム溶液、亜硫酸金カリウム溶液及び亜硫酸金アンモニウム溶液から選ばれる一種又は二種以上である金塩の溶液と、チオール基を有する有機化合物を水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化カルシウムから選ばれる一種又は二種以上を溶解した水溶液とを混合し、この混合溶液をpH7.0〜14.0に調整し、0℃〜100℃の温度で反応させることを特徴とする金イオンにチオール基を有する有機化合物が配位した下記一般式(1)で表される金化合物の新規製造方法。
一般式(1)
(式中、Rは、1価のアルキル基、アリール基、アルケニル基、シリル基、アルキニル基および、1価の炭化水素環系または、複素環系の芳香族有機基を示し、環上の水素原子の一部が反応に関与しない基で置換されていてもよい。) - チオール基を有する有機化合物が下記一般式(2)で表される化合物である請求項1に記載の金化合物の新規製造方法。
一般式(2)
(式中、Rは、1価のアルキル基、アリール基、アルケニル基、シリル基、アルキニル基および、1価の炭化水素環系または、複素環系の芳香族有機基を示し、環上の水素原子の一部が反応に関与しない基で置換されていてもよい。)
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