羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐的合成方法

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。

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：

步：3-氯-2-羟基丙磺酸钠的合成

在常温条件下，将Na2S03、Na2S205和水搅拌溶解后加入催化剂，升温至40-80°C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°C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-稀，在30-KKTC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 的尚端精细化广品。

具体实施方式

以下通过具体实施例来进一步说明本发明：

向带有机械搅拌、温度计、回流冷凝管、恒压滴液漏斗的500ml四颈烧瓶中，加入 去离子水（335g，18. 59mol)，焦亚硫酸钠（97g，0. 51mol)，充分搅拌使其溶解后，加入辅助 磺化剂亚硫酸钠（11.57g，0. 091mol)调节体系pH为5. 5,加入0. 2552g催化剂聚醚F-6(烯 丙醇与环氧乙烷、环氧丙烷聚合物），柠檬酸0.0028g。体系升温至60-65Γ后通入氮气保 护，缓慢滴加环氧氯丙烷（92. 31g，1.0mol)，控制滴加温度为60-65°C之间，滴加成后于此 60-65°C之间保温反应4小时，之后升温至70-75°C保温反应1小时。保温反应结束加入吡 啶（73. 77g，0.93mol)，升温至90-105°C回流反应10小时。之后加入4g除杂剂三乙胺， 减压脱水脱色后用盐酸调节体系pH值2-5之间，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衍生物得到色度小于50# (铂钴比色法）淡黄色透明液体。

经电镀应用测试效果良好，高电流密度区镀层白亮无脆性无针孔，经HPLC分析其 收率达到90. 03 %，对比之前合成方案产品杂质更低，色度更小，室温避光保存1年无色泽 稳定。