一种电子级吡唑的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种电子级吡唑的制备方法，包括以下步骤：1)将工业级吡唑、氨羧络合剂、高纯水混合后加热搅拌溶解；2)将上一步骤得到的混合物进行蒸馏，得到提纯后的吡唑产品。与现有技术相比，本发明专利技术的优点在于：使用本发明专利技术的制备方法，可以得到各种金属离子浓度均小于30ppb的吡唑，满足了电子级试剂对杂质含量的要求；而且该方法简单易行，成本低，效率高，可以进行批量生产。

【技术实现步骤摘要】
一种电子级吡唑的制备方法
本专利技术涉及化合物制备领域，尤其涉及一种电子级吡唑的制备方法。
技术介绍
电子级试剂是集成电路行业必不可少的原料之一，随着集成电路的飞速发展，电子级试剂需求越来越高，品类越来越多，当前主流半导体工艺技术为28nm，尖端已经达到7nm工艺，对应的电子级试剂要求也达到了相应提高，因此逐渐成为限制集成电路发展的因素之一。目前，生产电子级试剂的方法，一般是采用对应的工业级产品为原料，通过后处理提纯除去原料中的目标杂质。通常，试剂可以按其沸点分为低沸点试剂和高沸点试剂。低沸点试剂(即熔点低于或者接近室温)的提纯方法较多，而高沸点试剂，尤其是熔点高于室温的高沸点试剂，其在常温下为固体，所以在无溶剂的情况下，络合搅拌、过离子柱时均会有固体析出，导致上述步骤无法进行。如果配置成水溶液，后续需要将化合物与水分离，在分离过程中试剂中可能再次混入杂质。吡唑作为一种高沸点试剂，市场上可以买的到的吡唑(工业级吡唑)杂质含量为ppm级别，而电子级吡唑的杂质含量为ppb级别，这种电子级吡唑的生产制备方法，国内外的文献、专利报道较少，而且现有方法中，主要有以下问题：1、当用络合剂如乙二胺四乙酸络合时，虽然其络合能力极强，但是水溶性极差，需要将其变为二钠盐才能使用，此时大浓度钠离子将会引入体系，为后面提纯带来困难。2、用离子交换树脂交换时，如酸型阳离子交换树脂，吡唑中N原子电负性较大，会交换进树脂中，使得柱效降低。3、吡唑由于环上N原子相邻，两分子吡唑可以形成稳定的六元环结构，同时也可以与水分子形成氢键，所以在水溶液中溶解度较大，室温溶解度超过100g/100g水，当温度升至60℃时候，溶解度超过700g/100g水，在冷凝时候，由于氢键作用，会将溶液中大量的水携带出来，因此难以通过简单的冷凝析出来分离。4、吡唑分子中有孤立的电子对，对金属离子同样也有络合作用，导致金属离子与之络合，进一步提高分离难度。因此，需要开发一种简单、高效的吡唑提纯方法，使得产品中的杂质，尤其是金属离子杂质的含量达到ppb级，以满足电子级试剂的要求。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种电子级吡唑的制备方法，用氨羧络合剂络合工业级吡唑中金属离子，后进行蒸馏，得到各种金属离子浓度均小于30ppb的电子级吡唑。具体地，本专利技术提供了一种电子级吡唑的制备方法，包括以下步骤：1)将工业级吡唑、氨羧络合剂、高纯水混合后加热搅拌溶解；2)将上一步骤得到的混合物蒸馏，得到提纯后的吡唑产品。优选地，所述氨羧络合剂包括亚氨基二乙酸、氨基三乙酸、乙二胺四乙酸、丙二胺四乙酸、二乙三胺五乙酸、三乙四胺六乙酸、环己二胺四乙酸中的一种或多种。优选地，所述吡唑与氨羧络合剂的质量比为100:0.01至100:1。优选地，所述吡唑与高纯水的质量比为100:5至100:500。优选地，所述步骤1)后还包括步骤1a：将加热搅拌溶解后的产物进行过滤，除去滤渣，保留滤液。优选地，所述步骤1a后还包括步骤1b：将所述滤液进行冷却并过滤，除去滤液，保留滤饼。优选地，步骤2)中所述蒸馏为常压蒸馏、减压蒸馏、精馏，更优选的为减压蒸馏。本专利技术能够大幅度降低金属离子浓度的原理在于：使用的络合剂为含羧基和氨基的氨羧络合剂，如亚氨基二乙酸(IDA)，氨基三乙酸(NTA)，乙二胺四乙酸(EDTA)，丙二胺四乙酸(PDTA)，二乙三胺五乙酸(DTPA)，三乙四胺六乙酸(TTHA)和环己二胺四乙酸(CDTA)等，由于有孤立电子对，可以络合有空价电轨道的金属离子，如Fe、Cu、Mn、Zn等；又由于上述络合剂中有羧基，还具有较强的碱金属离子除去能力；同时吡唑有着弱碱性，可以与羧基反应，再通过升温解离，进一步促进了吡唑中金属离子的释放，从而进一步降低了吡唑中的金属离子浓度，采用一种络合剂同时发挥络合和交换金属离子作用，其他非氨羧类络合剂，如氨羟络合剂和巯基络合剂等，只有络合作用，没有碱金属离子去除能力。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：使用本专利技术的制备方法，可以得到各种金属离子浓度均小于30ppb的吡唑，满足了电子级试剂对杂质含量的要求；而且该方法简单易行，成本低，最终产品收率高，可以进行批量生产。具体实施方式下面通过具体实施例进一步阐述本专利技术的优点，但本专利技术的保护范围不仅仅局限于下述实施例。下述实施例中，“工业级吡唑”为市售的工业级吡唑，其中金属离子含量如表1所示。对比例1：(1)将1kg工业级吡唑、1kg高纯水混合，升温搅拌溶解；(2)将上述混合物80℃进行常压蒸馏，除去水分、低沸点有机物等初段组分后，收集吡唑，得到提纯后的吡唑产品，最终吡唑收率为98％。对比例2：(1)将1kg工业级吡唑、0.5kg高纯水混合，升温搅拌溶解，过滤除去滤渣，保留滤液；(2)将上述混合物进行减压蒸馏，除去水分、低沸点有机物等初段组分后，收集吡唑，，得到提纯后的吡唑产品，最终吡唑收率为95％。对比例3：(1)将1kg工业级吡唑、0.05kg高纯水混合，升温搅拌溶解，过滤除去滤渣，滤液冷却后过滤，保留滤饼；(2)将上述混合物进行精馏蒸馏，除去水分、低沸点有机物等初段组分后，收集吡唑，得到提纯后的吡唑产品，最终吡唑收率为90％。对比例4：(1)将1kg工业级吡唑、0.1g8-羟基喹啉、1kg高纯水混合，升温搅拌溶解；(2)将上述混合物进行减压蒸馏，除去水分、低沸点有机物等初段组分后，收集吡唑，得到提纯后的吡唑产品，最终吡唑收率为97％。对比例5：(1)将1kg工业级吡唑、0.1g乙酰丙酮、1kg高纯水混合，升温搅拌溶解；(2)将上述混合物进行减压蒸馏，除去水分、低沸点有机物等初段组分后，收集吡唑，得到提纯后的吡唑产品，最终吡唑收率为98％。实施例1：(1)将1kg工业级吡唑、0.1g亚氨基二乙酸、5kg高纯水混合，升温搅拌溶解；(2)将上述混合物进行减压蒸馏，除去水分、低沸点有机物等初段组分后，收集吡唑，得到提纯后的吡唑产品，最终吡唑收率为97％。实施例2：(1)将1kg工业级吡唑、10g氨基三乙酸、0.05kg高纯水混合，升温搅拌溶解；(2)将上述混合物进行减压蒸馏，除去水分、低沸点有机物等初段组分后，收集吡唑，得到提纯后的吡唑产品，最终吡唑收率为98％。实施例3：(1)将1kg工业级吡唑、5g乙二胺四乙酸、2kg高纯水混合，升温搅拌溶解；(2)将上述混合物行常压蒸馏，除去水分、低沸点有机物等初段组分后，收集吡唑，得到提纯后的吡唑产品，最终吡唑收率为97％。实施例4：(1)将1kg工业级吡唑、0.1g二乙三胺五乙酸、0.05kg高纯水混合，升温搅拌溶解，过滤除去滤渣，保留滤液；(2)将上述混合物进行精馏，除去水分、低沸点有机物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子级吡唑的制备方法，包括以下步骤：/n1)将工业级吡唑、氨羧络合剂、高纯水混合后加热搅拌溶解；/n2)将上一步骤得到的混合物进行蒸馏，得到提纯后的吡唑产品。/n

【技术特征摘要】
1.一种电子级吡唑的制备方法，包括以下步骤：
1)将工业级吡唑、氨羧络合剂、高纯水混合后加热搅拌溶解；
2)将上一步骤得到的混合物进行蒸馏，得到提纯后的吡唑产品。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述氨羧络合剂包括亚氨基二乙酸、氨基三乙酸、乙二胺四乙酸、丙二胺四乙酸、二乙三胺五乙酸、三乙四胺六乙酸、环己二胺四乙酸中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述吡唑与氨羧络合剂的质量比为100:0.01至100:1。


4.根据权利要求1所述的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁姜宏，刘兵，彭洪修，肖林成，赵鹏，
申请(专利权)人：安集微电子科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31