本申請涉及有機(jī)物合成，具體涉及一種聚二硫二丙烷磺酸鹽及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在酸性電鍍銅中，光亮劑是一類能夠降低陰極極化、加速銅離子還原沉積速率的物質(zhì)。其中，聚二硫二丙烷磺酸鹽，尤其是聚二硫二丙烷磺酸鈉(sps)是印刷線路板鍍銅和酸性鍍銅中廣泛使用的鍍銅光亮劑。

2、目前，聚二硫二丙烷磺酸鈉的主要合成方法有以下幾種：（1）采用硫化氫或硫氫化鈉與丙磺酸內(nèi)酯為原料，反應(yīng)生成3-巰基丙磺酸鈉（mps），然后通過加入如溴水、碘、過氧化物等氧化劑使mps轉(zhuǎn)化成sps。該合成使用的原料在制備過程中涉及劇毒的硫化氫氣體，存在較高的安全隱患。（2）硫代硫酸鈉和丙磺酸內(nèi)酯生成對應(yīng)的彭特鹽，然后在酸性或者堿性條件下進(jìn)行水解，最后加入氧化劑反應(yīng)生成sps。該方法中采用的氧化反應(yīng)溫度較高（≥55℃），水解過程會伴隨著產(chǎn)生等摩爾比的硫酸鈉，導(dǎo)致sps的產(chǎn)率和純度低。（3）硫化鈉和硫粉生成過硫化鈉，然后加入丙磺酸內(nèi)酯反應(yīng)制得sps。該方法存在多硫醚副反應(yīng)產(chǎn)物，影響產(chǎn)品性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，本申請?zhí)峁┮环N聚二硫二丙烷磺酸鹽及其制備方法。本申請?zhí)峁┑木鄱蚨榛撬猁}的制備方法，具有較低的制備溫度，且能夠有效降低副反應(yīng)的發(fā)生，具有安全、產(chǎn)率和純度較高的優(yōu)點(diǎn)。

2、本申請的第一方面，提供一種聚二硫二丙烷磺酸鹽的制備方法，包括以下步驟：

3、將硫脲源、丙磺酸內(nèi)酯和溶劑于35℃~65℃的溫度下混合、進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)，制備異硫脲丙烷磺酸內(nèi)鹽；

4、將所述異硫脲丙烷磺酸內(nèi)鹽和堿金屬氫氧化物溶液混合，于40℃~100℃的溫度下進(jìn)行堿解反應(yīng)，制備3-巰基丙烷磺酸的堿金屬鹽；所述堿金屬氫氧化物溶液中堿金屬氫氧化物的摩爾數(shù)與所述異硫脲丙烷磺酸內(nèi)鹽的摩爾數(shù)比值為（2.1~2.5）：1；

5、于所述3-巰基丙烷磺酸的堿金屬鹽中加入氧化劑，于15℃~35℃的溫度下進(jìn)行氧化反應(yīng)，制備所述聚二硫二丙烷磺酸鹽。在其中一個實(shí)施例中，氧化反應(yīng)結(jié)束后，所述制備方法還包括：

6、將氧化反應(yīng)所得粗產(chǎn)物與重結(jié)晶溶劑于50℃~70℃的溫度下混合，冷卻至室溫后，收集析出的固體，制備所述聚二硫二丙烷磺酸鹽。

7、在其中一個實(shí)施例中，制備異硫脲丙烷磺酸內(nèi)鹽的步驟具有如下特征中的一種或多種：

8、（1）所述硫脲源和所述丙磺酸內(nèi)酯的摩爾比為1：（1~1.15）；

9、（2）所述溶劑包括甲醇、乙醇、異丙醇和叔丁醇中的一種或多種。

10、在其中一個實(shí)施例中，將硫脲源、丙磺酸內(nèi)酯和溶劑于35℃~65℃的溫度下混合、進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)的步驟包括：

11、將所述硫脲源于35℃~65℃的溫度下溶于所述溶劑中，制備中間液；

12、將所述丙磺酸內(nèi)酯分批加入到所述中間液中，于35℃~65℃的溫度下進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)，制備所述異硫脲丙烷磺酸內(nèi)鹽；

13、其中，所述丙磺酸內(nèi)酯的分批加入時(shí)間為1.5h~2.5h，所述開環(huán)反應(yīng)的時(shí)間為4h~6h。

14、在其中一個實(shí)施例中，制備3-巰基丙烷磺酸的堿金屬鹽的步驟具有如下特征中的一種或多種：

15、（1）所述堿金屬氫氧化物溶液包括氫氧化鈉溶液和氫氧化鉀溶液中的一種或多種；

16、（2）所述堿解反應(yīng)的時(shí)間為1h~4h。

17、在其中一個實(shí)施例中，于所述3-巰基丙烷磺酸的堿金屬鹽中加入氧化劑，于15℃~35℃的溫度下進(jìn)行氧化反應(yīng)，制備所述聚二硫二丙烷磺酸鹽的步驟具有如下特征中的一種或多種：

18、（1）所述氧化劑包括空氣、氧氣和過氧化氫中的一種或多種；

19、（2）所述氧化反應(yīng)的時(shí)間為2h~4h；

20、（3）所述聚二硫二丙烷磺酸鹽包括聚二硫二丙烷磺酸鈉和聚二硫二丙烷磺酸鉀中的一種或多種。

21、在其中一個實(shí)施例中，所述制備方法具有如下特征中的一種或多種：

22、（1）所述重結(jié)晶試劑包括甲醇、乙醇、異丙醇、乙腈、n,n-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜中的一種或多種；

23、（2）將氧化反應(yīng)所得粗產(chǎn)物與重結(jié)晶溶劑于50℃~70℃的溫度下混合的步驟包括：于50℃~70℃的溫度下，向氧化反應(yīng)所得粗產(chǎn)物中分批加入所述重結(jié)晶試劑混合，攪拌1.5h~2.5h。

24、在其中一個實(shí)施例中，所述硫脲源包括硫脲、四甲基硫脲、1,3-二乙基硫脲和甲脒基硫脲中的一種或多種。

25、在其中一個實(shí)施例中，所述制備方法具有如下特征中的一種或多種：

26、（1）所述異硫脲丙烷磺酸內(nèi)鹽包括、、和中的一種或多種；

27、（2）所述3-巰基丙烷磺酸的堿金屬鹽的陰離子為。

28、本申請的第二方面，提供一種聚二硫二丙烷磺酸鹽，通過本申請第一方面任一項(xiàng)實(shí)施例所述的制備方法制備得到，所述聚二硫二丙烷磺酸鹽的純度≥98.5%。

29、本申請?zhí)峁┑木鄱蚨榛撬猁}制備方法的有益效果至少包括：

30、本申請?zhí)峁┑木鄱蚨榛撬猁}的制備方法中，首先選用硫脲源、丙磺酸內(nèi)酯作為反應(yīng)原料，其未選用硫化氫等無機(jī)物，因此該制備方法具有相對安全的優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)一步將硫脲源、丙磺酸內(nèi)酯和溶劑于35℃~65℃的溫度下混合、進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)，這有利于控制反應(yīng)速率，避免副產(chǎn)物的產(chǎn)生。選用堿金屬氫氧化物，其與異硫脲丙烷磺酸內(nèi)鹽定向生成3-巰基丙烷磺酸的堿金屬鹽，該步驟中限定堿金屬氫氧化物和異硫脲丙烷磺酸內(nèi)鹽的摩爾數(shù)，能夠使一分子異硫脲丙磺酸內(nèi)鹽先與一分子氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)，變成異硫脲丙磺酸的堿金屬鹽，然后再與另一分子氫氧化鈉反應(yīng)成3-巰基丙磺酸鹽，保證反應(yīng)的充分進(jìn)行。進(jìn)一步在15℃~35℃的低溫條件下進(jìn)行氧化反應(yīng)，可以提高氧化反應(yīng)的選擇性，減少由于溫度過高導(dǎo)致的過度氧化導(dǎo)致其他副產(chǎn)物的生成。

31、綜上，本申請?zhí)峁┑木鄱蚨榛撬猁}的制備方法，具有較低的制備溫度，且能夠有效降低副反應(yīng)的發(fā)生，具有安全、產(chǎn)率和純度較高的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種聚二硫二丙烷磺酸鹽的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚二硫二丙烷磺酸鹽的制備方法，其特征在于，氧化反應(yīng)結(jié)束后，所述制備方法還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚二硫二丙烷磺酸鹽的制備方法，其特征在于，制備異硫脲丙烷磺酸內(nèi)鹽的步驟具有如下特征中的一種或多種：

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚二硫二丙烷磺酸鹽的制備方法，其特征在于，將硫脲源、丙磺酸內(nèi)酯和溶劑于35℃~65℃的溫度下混合、進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)的步驟包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚二硫二丙烷磺酸鹽的制備方法，其特征在于，制備3-巰基丙烷磺酸的堿金屬鹽的步驟具有如下特征中的一種或多種：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚二硫二丙烷磺酸鹽的制備方法，其特征在于，于所述3-巰基丙烷磺酸的堿金屬鹽中加入氧化劑，于15℃~35℃的溫度下進(jìn)行氧化反應(yīng)，制備所述聚二硫二丙烷磺酸鹽的步驟具有如下特征中的一種或多種：

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚二硫二丙烷磺酸鹽的制備方法，其特征在于，所述制備方法具有如下特征中的一種或多種：

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或7所述的聚二硫二丙烷磺酸鹽的制備方法，其特征在于，所述硫脲源包括硫脲、四甲基硫脲、1,3-二乙基硫脲和甲脒基硫脲中的一種或多種。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聚二硫二丙烷磺酸鹽的制備方法，其特征在于，所述制備方法具有如下特征中的一種或多種：

10.一種聚二硫二丙烷磺酸鹽，其特征在于，通過權(quán)利要求1~9任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到，所述聚二硫二丙烷磺酸鹽的純度≥98.5%。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及有機(jī)物合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及聚二硫二丙烷磺酸鹽及其制備方法。本申請的制備方法，包括以下步驟：將硫脲源、丙磺酸內(nèi)酯和溶劑于35℃~65℃的溫度下混合、進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)，制備異硫脲丙烷磺酸內(nèi)鹽；將異硫脲丙烷磺酸內(nèi)鹽和堿金屬氫氧化物溶液混合，于40℃~100℃的溫度下進(jìn)行堿解反應(yīng)，制備3?巰基丙烷磺酸的堿金屬鹽；堿金屬氫氧化物溶液中包括堿金屬氫氧化物的摩爾數(shù)與所述異硫脲丙烷磺酸內(nèi)鹽的摩爾數(shù)比值為（2.1~2.5）：1；于3?巰基丙烷磺酸的堿金屬鹽中加入氧化劑，于15℃~35℃的溫度下進(jìn)行氧化反應(yīng)，制備聚二硫二丙烷磺酸鹽。本申請的制備方法具有較低的制備溫度，能有效降低副反應(yīng)的發(fā)生，具有安全、產(chǎn)率和純度較高的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：吳豪忠,劉彬云,肖定軍,鄒浩斌,梁坤,李婧雅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東光華科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19