[发明专利]一种羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于镀镍中间体羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐制备新方法，它是一种在高电流密度区具有光亮、整平性能优良的电镀添加剂。 

背景技术

羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐是一种电镀中间体，纯品为白色晶体，常见的是含量在40%-50%之间、pH值在3-5的无色至淡黄色液体产品。CAS号：3918-73-8，分子式：C₈H₁₁NaO₄S，分子量：217.24。 

羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐（PPS-OH）在电镀镍中具有优良的光亮和整平作用，尤其在高电流密度区整平效果特佳。作为镀镍槽液中的基础添加剂、其消耗量为20-50g/kAH，用量50-500mg/L，市场需求量大。目前，羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐（PPS-OH）液体产品在国外只有德国拉西格、BASF公司生产,国内同行主要采用两步法制备，其生产成本高、废水量大、产品不稳定、生产周期长，从而导致国内主要还是依赖进口高品质PPS-OH产品。 

目前国内外对PPS-OH的合成报道较少，主要有法国专利FR1390191，同名专利为GB1006139、US3280130、DE19620724和中国专利CN102161639A公开了该产品的合成制备方法，其中法国专利提到的合成方法存在异构体、最终反应收率较低、产品应用效果较差,不适宜工业化生产。我公司专利CN102161639A是结合国外资料提出 的新的合成方法，对国内该产品的工业化生产提供了重要参考意见。 

其合成方法也分为两个步骤： 

第一步：3-氯-2-羟基丙磺酸钠的合成 

在常温条件下，将Na₂S0₃、Na₂S₂O₅和水搅拌溶解后加入催化剂，升温至40-80℃之间，通入惰性气体保护，缓慢滴加环氧氯丙烷，滴完后在40-80℃之间保温2小时，减压脱部分水后得3-氯-2-羟基丙磺酸钠。 

第二步：羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐的合成 

将3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠溶解于水，再加入高效催化剂1,4,7,13-四氧杂-10-氮杂-2,3-苯并环十五-2-烯，在30-100℃之间，和吡啶反应6-12小时，减压脱去部分水，最后经过脱色除杂得到羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐水溶液。 

其反应原理为： 

按照上述方法合成羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐存在以下缺点； 

经HPLC分析发现杂质含量较高，在电镀应用上表现为镀层脆性较大、发暗；其次杂质含量较高对产品色度影响较大，表现为生产的产品较国外产品色度深，呈淡黄色至黄色；按照上述方法生产的产品久置后容易出现变色现象，表现为变红/黄色；上述方案中吡啶用量较 大且回收困难，造成生产原料浪费严重。 

在镀镍行业发展日益精细化的今天，上述合成路线已很难生产出能满足行业需要的高端精细化产品。 

发明内容

本发明目的在于改进现有技术的不足，提供一种符合当今电镀行业发展要求的杂质含量低、外观好、生产成本低廉的羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐的制备方法。 

本发明是通过如下技术方案实现的：一种羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐的合成方法，其步骤包括： 

（1）中间体3-氯-2-羟基丙烷磺酸盐的合成 

在常温条件下，将亚硫酸氢盐或焦亚硫酸盐在水中充分溶解后，加入辅助磺化剂亚硫酸钠调节体系pH值为5.2-5.5之间，后加入催化剂聚醚F-6；再加入络合剂，控制环境条件并加入环氧氯丙烷，发生开环反应得到3-氯-2-羟基丙烷磺酸盐。 

（2）羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐的合成 

在上述体系中再加入吡啶，控温回流反应后，加入除杂剂三乙胺，反应1小时，之后脱水脱色并调节pH值为2-5，加入稳定剂4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基与维生素C衍生物，得到产品羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐的水溶液。 

所述催化剂聚醚F-6用量为体系总量质量的0.04-0.07%。 

所述稳定剂4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基与维生素C衍生物，其用量为体系总量的0.02%。 

所述络合剂柠檬酸，其用量为焦亚硫酸盐总质量的0.003-0.005%。 

所述环氧氯丙烷发生开环反应时，控制体系内温度为40-70℃，且通入氮气作为保护气。