JP2001064288A - N,n,n’,n’−テトラ(ホスホノメチル)ジアミノアルカン類の精製方法 - Google Patents

N,n,n’,n’−テトラ(ホスホノメチル)ジアミノアルカン類の精製方法

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JP2001064288A
JP2001064288A JP23684399A JP23684399A JP2001064288A JP 2001064288 A JP2001064288 A JP 2001064288A JP 23684399 A JP23684399 A JP 23684399A JP 23684399 A JP23684399 A JP 23684399A JP 2001064288 A JP2001064288 A JP 2001064288A
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phosphonomethyl
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Mineki Kubo
峰樹 久寳
Akira Okamura
顕 岡村
Chiharu Nishizawa
千春 西沢
Yoshiji Namikawa
好次 南川
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体分野の高純度洗浄組成物に
用いられるN,N,N',N'−テトラ(ホスホノメチ
ル)ジアミノアルカン類を精製する方法を提供する。 【解決手段】 粗N,N,N',N'−テトラ(ホ
スホノメチル)ジアミノアルカン類水溶液に炭素数4以
下のアルコール類またはアセトンを添加して再結晶させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、キレート剤である
N,N,N',N'−テトラ(ホスホノメチル)ジアミノ
アルカン類を精製する方法に関する。本発明のN,N,
N',N'−テトラ(ホスホノメチル)ジアミノアルカン
類は、半導体分野の高純度洗浄組成物に用いられる。
【0002】
【従来の技術】N,N,N',N'−テトラ(ホスホノメ
チル)ジアミノアルカン類は、微量に存在する金属によ
り分解が促進される製品、例えば過酸化水素水溶液など
に金属カチオンを封鎖する目的で安定剤として添加され
ている。また、過酸化水素やアンモニア、あるいはこれ
らの混合物からなる洗浄液にN,N,N',N'−テトラ
(ホスホノメチル)ジアミノアルカン類を存在させるこ
とにより、キレート作用によって金属などの汚染物質を
捕捉し、その金属による過酸化水素の分解を抑制するこ
とができる。これらの洗浄液を電子デバイスなどの半導
体表面洗浄用として使用する場合、その中に含まれる不
純物は極めて少量としなければならない。
【0003】N,N,N',N'−テトラ(ホスホノメチ
ル)ジアミノアルカン類の製造には、水の存在下にジ
アミノアルカン、三塩化りん及びホルマリンとから製造
する方法(英国特許第1230121号)、アルキレ
ンジオールと三塩化りんとからアルキレングリコールク
ロルフォスファイトを造り、これにアルキレンジアミン
及びホルマリンを反応させる方法(米国特許第3832
393号)、ジアミノアルカン、亜りん酸、塩酸の混
合溶液にホルマリンを滴下して製造する方法(特公昭6
2−57193号公報)などがあるが、いずれも反応系
に大量の塩化物イオンが存在するために、得られたN,
N,N',N'−テトラ(ホスホノメチル)ジアミノアル
カン類には塩化物イオンなどの不純物が含まれるという
問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術における上記したような課題を解決し、塩化物イオ
ン等の不純物含有量が極めて少ないN,N,N',N'−
テトラ(ホスホノメチル)ジアミノアルカン類を提供す
ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
について鋭意検討した結果、粗N,N,N',N'−テト
ラ(ホスホノメチル)ジアミノアルカン類を水に溶解さ
せてこれを濃縮し、炭素数4以下のアルコール類または
アセトンを添加して再結晶することにより、塩化物イオ
ンなどの不純物含有量が極めて少ないN,N,N',N'
−テトラ(ホスホノメチル)ジアミノアルカン類を高い
回収率で得られることを見出し、本発明を完成するに至
った。
【0006】すなわち本発明は、粗N,N,N',N'−
テトラ(ホスホノメチル)ジアミノアルカン類の水溶液
に炭素数4以下のアルコール類またはアセトンを添加し
て再結晶させることを特徴とする、N,N,N',N'−
テトラ(ホスホノメチル)ジアミノアルカン類の精製方
法に関するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明において、粗N,N,
N',N'−テトラ(ホスホノメチル)ジアミノアルカン
類の製造法に関しては特に限定されない。なお、原料に
起因する不純物汚染を抑制するため、合成に用いる原料
にはいわゆる特級試薬や電子工業用などの純度の高い薬
品を使用することが好ましい。また、装置からの金属カ
チオン溶出を回避するため、接液部はガラスやテフロン
樹脂などが好ましい。
【0008】本発明のN,N,N',N'−テトラ(ホス
ホノメチル)ジアミノアルカン類には、N,N,N',
N'−テトラメチルホスホン酸−ジアミノエタン、N,
N,N',N'−テトラメチルホスホン酸−1,3−ジア
ミノプロパン、N,N,N',N'−テトラメチルホスホ
ン酸−1,4−ジアミノブタン、N,N,N',N'−テ
トラメチルホスホン酸−1,5−ジアミノペンタン、
N,N,N',N'−テトラメチルホスホン酸−1,6−
ジアミノヘキサン、N,N,N',N'−テトラメチルホ
スホン酸−1,2−ジアミノブタン、N,N,N',N'
−テトラメチルホスホン酸−1,2−ジアミノペンタ
ン、N,N,N',N'−テトラメチルホスホン酸−1,
2−ジアミノヘキサン、N,N,N',N'−テトラメチ
ルホスホン酸−1,3−ジアミノブタン、N,N,
N',N'−テトラメチルホスホン酸−1,3−ジアミノ
ペンタン、N,N,N',N'−テトラメチルホスホン酸
−1,3−ジアミノヘキサン、N,N,N',N'−テト
ラメチルホスホン酸−1,4−ジアミノペンタン、N,
N,N',N'−テトラメチルホスホン酸−1,4−ジア
ミノヘキサン、N,N,N',N'−テトラメチルホスホ
ン酸−1,5−ジアミノヘキサン、N,N,N',N'−
テトラメチルホスホン酸−2,3−ジアミノブタン、
N,N,N',N'−テトラメチルホスホン酸−2,4−
ジアミノペンタン、またはN,N,N',N'−テトラメ
チルホスホン酸−2,5−ジアミノヘキサンなどが例示
される。
【0009】粗N,N,N',N'−テトラ(ホスホノメ
チル)ジアミノアルカン類の水への溶解度は、例えば水
100gに対し7.7g(10℃)であるが、一旦溶解
すると約85重量%まで濃縮しても析出しないという性
質がある。従って、本発明の再結晶を行うには、粗N,
N,N',N'−テトラ(ホスホノメチル)ジアミノアル
カン類水溶液を通常40〜80重量%、好ましくは50
〜80重量%まで濃縮させる。濃度がこの範囲以下では
回収率が低くコストの面から好ましくない。この範囲以
上に濃縮した場合、濃縮装置内において結晶が析出する
ため取り扱いが困難となる。濃縮は、加温による水分の
蒸発等によって行われる。なお、溶解に用いる水は、不
純物の少ない超純水が好ましい。
【0010】次に得られた濃縮液に析出促進剤を添加し
て結晶化を行う。析出促進剤としては、N,N,N',
N'−テトラ(ホスホノメチル)ジアミノアルカン類の
溶解度が水よりも低く、水と容易に混ざり合い、反応液
を冷却して結晶を析出させる際に凝固せず、減圧乾燥な
どで容易に除去されるという条件を満たす物質であれば
よく、炭素数4以下のアルコール類またはアセトンが好
ましい。炭素数4以下のアルコール類として、メタノー
ル、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノー
ル、1−ブタノール、2−ブタノールが挙げられる。添
加量は、水溶液中のN,N,N',N'−テトラ(ホスホ
ノメチル)ジアミノアルカン類1kgに対して、0.0
5〜10l、好ましくは0.2〜4lである。添加量が
これ以下では回収率が低くなり、これ以上では回収率に
有意差がみられないためコストの面から好ましくない。
【0011】本発明の結晶化は、水溶液の温度を0〜2
5℃、好ましくは0〜10℃に冷却することによって
N,N,N',N'−テトラ(ホスホノメチル)ジアミノ
アルカン類の析出を行う。また、析出した結晶を濾別す
るに際しては、粗結晶を炭素数3以下のアルコール水溶
液で洗浄することによって、さらに精製度を高めること
ができる。炭素数3以下のアルコールとして、メタノー
ル、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール
が挙げられる。アルコール濃度については、特に限定さ
れないが、好ましくは50〜70重量%である。水の濃
度が高すぎるとN,N,N',N'−テトラ(ホスホノメ
チル)ジアミノアルカン類の洗浄液への溶解度が上昇
し、それに伴う結晶の損失が多くなるため、コストの面
から好ましくない。
【0012】
【実施例】以下に、本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれらの実施例により限定されるものではない。こ
こで濃度を表す%及びppmは重量比を表記するものと
する。塩化物イオンの濃度は、硝酸銀溶液を用いた電位
差滴定法により室温において求めた。N,N,N',N'
−テトラメチルホスホン酸−1,2−ジアミノプロパン
の回収率は、精製前の粗結晶に対する精製後の結晶の重
量百分率により示した。
【0013】実施例1 粗N,N,N',N'−テトラメチルホスホン酸−1,2
−ジアミノプロパン30g(塩化物イオン濃度7000
ppm)を超純水に溶解させ10%とした液を、ロータ
リーエバポレーターを用いて濃縮した後、濃縮液に対し
て同体積のエタノールを添加した。5℃にて一晩放置後
に液を濾過し、結晶を61%エタノール水溶液75ml
で2回濾過洗浄した。濾過は、G4ガラスフィルター
(ポアサイズ16〜40μm)で約30分間吸引濾過し
た。90℃で4時間減圧乾燥して得られた結晶の塩化物
イオン濃度は267ppm、回収率は94%であった。
【0014】実施例2 粗N,N,N',N'−テトラメチルホスホン酸−1,2
−ジアミノプロパン30g(塩化物イオン濃度7000
ppm)を超純水に溶解させ10%とした液を、ロータ
リーエバポレーターを用いて濃縮した後、濃縮液に対し
て同体積のメタノールを添加した。5℃にて一晩放置後
に液を濾過し、結晶を61%エタノール水溶液75ml
で2回濾過洗浄した。90℃で4時間減圧乾燥して得ら
れた結晶の塩化物イオン濃度は187ppm、回収率は
68%であった。
【0015】比較例1 粗N,N,N',N'−テトラメチルホスホン酸−1,2
−ジアミノプロパン30g(塩化物イオン濃度9620
ppm)を、61%エタノール水溶液75mlで5回濾
過洗浄した。90℃で4時間減圧乾燥して得られた結晶
の塩化物イオン濃度は7393ppm、回収率は84%
であった。
【0016】比較例2 粗N,N,N',N'−テトラメチルホスホン酸−1,2
−ジアミノプロパン30g(塩化物イオン濃度4540
ppm)を、超純水50mlで5回濾過洗浄した。90
℃で4時間減圧乾燥して得られた結晶の塩化物イオン濃
度は2547ppm、回収率は25%であった。
【0017】実施例3 粗N,N,N',N'−テトラメチルホスホン酸−1,2
−ジアミノプロパン30g(塩化物イオン濃度5743
ppm)を超純水に溶解させ10%とした液を、ロータ
リーエバポレーターを用いて濃縮した後、濃縮液に対し
て同体積の1−プロパノールを添加した。5℃にて一晩
放置後に液を濾過し、結晶を61%エタノール水溶液7
5mlで2回濾過洗浄した。90℃で4時間減圧乾燥し
て得られた結晶の塩化物イオン濃度は61ppm、回収
率は88%であった。
【0018】実施例4 粗N,N,N',N'−テトラメチルホスホン酸−1,2
−ジアミノプロパン30g(塩化物イオン濃度5743
ppm)を超純水に溶解させ10%とした液を、ロータ
リーエバポレーターを用いて濃縮した後、濃縮液に対し
て同体積の2−プロパノールを添加した。5℃にて一晩
放置後に液を濾過し、結晶を61%エタノール水溶液7
5mlで2回濾過洗浄した。90℃で4時間減圧乾燥し
て得られた結晶の塩化物イオン濃度は212ppm、回
収率は95%であった。
【0019】実施例5 粗N,N,N',N'−テトラメチルホスホン酸−1,2
−ジアミノプロパン30g(塩化物イオン濃度5743
ppm)を超純水に溶解させ10%とした液を、ロータ
リーエバポレーターを用いて濃縮した後、濃縮液に対し
て同体積の1−ブタノールを添加した。5℃にて一晩放
置後に液を濾過し、結晶を61%エタノール水溶液75
mlで2回濾過洗浄した。90℃で4時間減圧乾燥して
得られた結晶の塩化物イオン濃度は71ppm、回収率
は74%であった。
【0020】実施例6 粗N,N,N',N'−テトラメチルホスホン酸−1,2
−ジアミノプロパン30g(塩化物イオン濃度5743
ppm)を超純水に溶解させ10%とした液を、ロータ
リーエバポレーターを用いて濃縮した後、濃縮液に対し
て同体積の2−ブタノールを添加した。5℃にて一晩放
置後に液を濾過し、結晶を61%エタノール水溶液75
mlで2回濾過洗浄した。90℃で4時間減圧乾燥して
得られた結晶の塩化物イオン濃度は57ppm、回収率
は65%であった。
【0021】実施例7 粗N,N,N',N'−テトラメチルホスホン酸−1,2
−ジアミノプロパン30g(塩化物イオン濃度5743
ppm)を超純水に溶解させ10%とした液を、ロータ
リーエバポレーターを用いて濃縮した後、濃縮液に対し
て同体積のアセトンを添加した。5℃にて一晩放置後に
液を濾過し、結晶を61%エタノール水溶液75mlで
2回濾過洗浄した。90℃で4時間減圧乾燥して得られ
た結晶の塩化物イオン濃度は165ppm、回収率は8
2%であった。
【0022】
【発明の効果】本発明により、半導体製造に使用できる
塩化物イオン含有量が500ppm未満のN,N,
N',N'−テトラ(ホスホノメチル)ジアミノアルカン
類を高い回収率で得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南川 好次 三重県四日市市日永東2丁目4番16号 三 菱瓦斯化 学株式会社四日市工場内 Fターム(参考) 4H050 AA02 AD11 AD15 BB14 BB16 BB31 BC50 BE60

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粗N,N,N',N'−テトラ(ホスホノ
    メチル)ジアミノアルカン類水溶液に炭素数4以下のア
    ルコール類またはアセトンを添加して再結晶させること
    を特徴とする、N,N,N',N'−テトラ(ホスホノメ
    チル)ジアミノアルカン類の精製方法。
  2. 【請求項2】 アルコール類またはアセトンの添加前に
    N,N,N',N'−テトラ(ホスホノメチル)ジアミノ
    アルカン類を40〜80重量%水溶液に濃縮させる請求
    項1記載の精製方法。
  3. 【請求項3】 再結晶後、得られた結晶を炭素数3以下
    のアルコールで洗浄する請求項1記載の精製方法。
JP23684399A 1999-08-24 1999-08-24 N,n,n’,n’−テトラ(ホスホノメチル)ジアミノアルカン類の精製方法 Pending JP2001064288A (ja)

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