TW522145B - Process for purification of dimethyl sulphoxide (DMSO) - Google Patents

Description

522145 A7 B7 五、發明説明（1 ) 本發明係關於純化二甲基亞颯（DMSO)之方法及如此純 化的DMSO。 目前市場上供應的DMSO爲一種已具有良好純度的產 物。其之商業規格通常爲： 純度 ：2 99.7%以色層分析法測定 酸度 ：S 0.04毫克氫氧化鉀（ΚΟΗ)/克以電位測 量法測定 結晶點 可見外觀 水含量 色澤（ΑΡΗA) (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

< 18.1°C S清澈 < 0.15% <10 法國專利説明書FR 2 014 385説明使用離子交換樹脂的 製備純化過ΏΜβΙ方法 //} Ct；7 安柏利特（Ambg^) IR-A 400或墨克（Merck) III型等強鹼性 樹脂處理二甲_~^>DMSO/10%硫酸三元混合物。事實上， 在該已知的方法中，純化作用似乎實質上係藉由DMSO水 溶液之分餾作用來完成，該DMSO事先曾以陰離子交換器 處理過。 曾在許多來自不同來源的商業DMSO樣本上施行微量金 屬分析。這些分析結果列於表1。 鈉、鐵、鉀、鈣、鉻、銅、鎳和鋅等的濃度係使用ICP (電漿充炬-原子發射光譜測量法，柏金艾爾摩（Perkin Elmer)儀器，歐普提瑪（Optima) 3000型）測量並以ppb表示 (1 ppb=十億分之1重量份=每公斤中有1微克）。 在本發明的二個實例中，使用 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 522145 五、發明説明（2 Α7 Β7 存在===素並非毫無遺漏地顯示出

於某些應用，對電子學或藥學之實例而言，前文所分 ^的DMSOs含有太多金屬雜質。包含各少於1〇 ppb之鹼金 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I裝· 、1Τ 屬、驗土金屬和金屬污染物的Dms〇通常係上述二種技術 範w壽中的大部份用途所必須。 本發明之主旨係找出一種純化已具有良好純度之商業 DMSO的方法因爲對某些應用而言，這些商業dms〇已具 有的純度仍係不夠的。 、,論， 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 使用樹脂的離子交換作用係1種廣泛應用於含水介質的 技術並且特別係用於要獲得^子水。低水含量之液體 DMSO介質中的陰離子交換已藉由亞倫％費普斯（Alan Μ· Phipps)的 Anal· Chem· 40(12) ρρ· 1769-1773，1968 來進 行，其之目的係在接近熱力平衡的實驗條件下，測量束縛 於樹脂的陰離子量。 根據一種情況，本發明提供一種用以減少二甲基亞職之 驗金屬、驗土金屬及/或其它金屬陽離子含量的純化二甲 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規桔（210Χ297公釐） 522145 A7 B7 五、發明説明（3 ) 基亞砜之方法，此方法包括使要純化的DMSO與至少二種 陽離子交換樹脂接觸，其中至少一種樹脂係磺酸型樹脂， 其它可能爲螯型樹脂。 低水含量之DMSO係有利地處理過i，此含量較佳係小 於或等於0· 15重量％ (以總重量爲準）。 根據本發明，任何陽離子Mn+(n之値爲1至4)仍保有並且 與Η+質子或ΝΗ4+陽離子交換，此Η+質子或ΝΗ4+陽離子係 來自於以酸性形態或銨形態使用的樹脂。 實質上無水之DMSO的高效率純化作用可藉由螯合型樹 脂和磺酸型樹脂的合併使用而得之，其中螯合型樹脂有對 交換鐵和具有多電荷之金屬（Μη+，η=2、3和4 )係有效的胺 基膦系或亞胺二醋酸系基，而磺酸型樹脂對交換鈉和單電 荷離係有效的。 所使用的陽離子樹脂最好係以聚苯乙晞·二乙晞基苯共 聚物爲基質。事實上，這些樹脂有經得起化學侵害的骨 幹，並且特別地，它們不溶於DMSO。

要純化之DMSO和樹脂的接觸適合地係在18.45°C(DMSO 之熔化點至120°C (樹脂之熱穩定極限溫度）範園的溫度下 施行。此溫度有利地係在19和80°C間，較佳係在2〇和5〇°C 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 要純化之DMSO可與各種樹脂之混合物接觸或連續地與 每一種不同的樹脂接觸。 操作可在熟諳此藝者習知的條件和設備下非連續地（分 批）或連續地施行。純化過DMSO與樹脂之分離作用係使 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規枱（210X 297公釐） 522145 A7 ^___ ___BL—一___—一一_ 五、發明説明（4 ) 用適合的已知方法施行’尤其係藉由過遽作用、滲濾作用 或離心作用。 鐵和鈉曾被採用做爲微量元素和鹼金屬、鹼土金屬和金 屬陽離子之一般含量的指示劑，並且用以表示能藉由本發 明之方法獲得的純化過DMSO之品質。 根據另一種情況，本發明亦提供純化過DMSO，其特點 爲其之鐵陽離子含量小於或等於1 ppb而鋼陽離子含量小 於或等於2 ppb，此電漿光炬-原子發射光譜測量法 之分析方法的個自艮度。 本發明更藉著參列説明本發明之具體實施例的實驗 部份來例舉説明。、 實驗部份 I.分析方法： 使用ICP(電漿米矩-原子發射光譜測量法）分析DMSO中 的微量金屬：管樣本導致電漿光矩中，存在的各種元素皆 受激並發射出’實子，其之能量係元素之特徵，因爲其係由 / . ，.‘ / 討論中的交_冬電子構造所界定。例常使用的係柏金艾摩 (Perkin Elmer)儀器（歐普提瑪（〇ptima)3000 DV型）。 II·方法學： 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 原理：微量金屬係Mn+形式。當DMSO通過二種本身係H+ 形式之陽離子交換樹脂時，溶液中的Mn+離子被n個H+取 代。 III.試驗： 原理·爲簡化分析方法，選定鋼和鐵做爲代表存在於 本紙張尺度適用中賴家標準（CNS) Μ規格（21GX 297公餐) 522145 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ΒΊ 五、發明説明（5 ) DMSO中的所有金屬雜質的微量元素。 鈉之特點爲係大氣和偶發的污染（灰塵、環境污染），而 鐵之特點爲由處理程序所產生之污染（製造不銹鋼的單 元）。 在25°C下，使具有1000 ppb鐵和1000 ppb鋼的DMSO連續 地與二種H+形式之陽離子交換樹脂接觸（每100克DMSO與 各自爲2克的樹脂接觸）。在第一種具有螯合型樹脂之陽 離子交換作用之後，藉由7 0微米孔隙性之聚乙烯燒結物 的過濾作用，使DMSO從固體中分離，然後接著使其與磺 酸型樹脂接觸。於每一個步驟期間的一段時間之中皆取出 DMSO樣本以追腙鐵和鈉濃度的變化。 使用羅姆和哈斯（Rohm & Haas)出品的安柏利斯特®35 (Amberlyst®35)樹脂做爲橫酸型樹脂並使用波羅利特 (Purolite)的S940胺基膦系樹脂做爲螯合型樹脂。這些樹脂 皆以下列方法預處理過以獲得H+形式：使540毫升的5%鹽 酸以固定流速穿過9 0毫升的樹脂，此流速使得操作花費 3 0至4 5分鐘。在以去離子水沖洗至流出的水呈中性之 後，藉由懸浮在甲醇中和在旋轉蒸發器（90°C，2000 Pa)中 的眞空蒸發作用而使樹脂乾燥至觀察到固定重量。 爲第一次和第二次交換作用之時間函數的鐵和鈉含量收 集在表2中。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） —j-------------訂------ (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 522145 137 五、發明説明（6 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 表2 時間（分鐘） Fe (ppb) Na (ppb) 波羅利特©8940 0 1390 1330 樹脂 30 64 1120 (Purolite®S940) 60 <1 960 90 <1 880 120 <1 800 安柏利斯特®A35 5 <1 <2 樹脂 30 <1 <2 (Amberlyst® A3 5) 60 <1 <2 120 <1 <2 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）

Claims (1)

1. 522145 A 8 ί . ; j 第87107539號專利申請案 B8 \〇〇 ( ^ 中文申請鼻利範圍絛正頁(90年1月) 〇8 i L («—V.……- 一 、.一 L 六、申請專利範圍 1. 一種純化二甲基亞颯（DMSO)以降低其鹼金屬、鹼土金屬 及/或其它金屬陽離子含量之方法，其特徵在於欲被純 化之DMSO在1 9至80°C之溫度下，與至少一種磺酸型陽 離子交換樹脂及與至少一種螯合型陽離子交換樹脂接 觸，此等樹脂各係以聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚物為主 且係以酸或銨的形式使用。 2. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中係處理低水含量之 DMSO。 3 .根據申請專利範圍第2項之方法，其中水含量係相對於 總重量低於或等於0.15重量％。 4。根據申請專利範圍第1項之方法，其中溫度係在20和50 t：之間。 5 .根據申請專利範圍第1或2項之方法，其係用於製造 DMSO，其中DMSO具有鐵陽離子含量低於或等於1 ppb， 且鋼陽離子含量低於或等於2 ppb，此係使用電漿光炬-原子發射光譜測量法之分析方法的個別檢測限度。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）