專利名稱：二甲亞砜(dmso)的純化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二甲亞砜(DMSO)的純化方法以及如此純化的DMSO。
目前市場上可購到的DMSO是一種純度已經(jīng)很高的產(chǎn)品。其市售產(chǎn)品規(guī)格一般是純度 ≥99.7％，色譜法測定酸度 ≤0.04毫克KOH/克，電位法測定結(jié)晶點(diǎn) ≤18.1℃外觀 ≤透明水含量 ≤0.15％顏色(APHA) ≤10FR2 014 385描述了使用離子交換劑制備純DMSO的方法。在該專利的兩個實(shí)施例中，使用了Amberlite IR-A 400或MerckIII型強(qiáng)堿性樹脂，處理二甲硫醚/DMSO/10％硫酸三元混合物。事實(shí)上，在該已知方法中，該純化方法似乎主要采用分餾預(yù)先用陰離子交換劑處理的DMSO含水溶液。
現(xiàn)在分析了多個不同來源的市售DMSO試樣中的微量金屬。這些分析結(jié)果列于表1。
采用ICP(等離子體原子火矩發(fā)射光譜，Perkin Elmer儀器，Optima 3000型)測定了鈉、鐵、鉀、鈣、鉻、銅、鎳和鋅的濃度，其濃度用ppb(1ppb＝十億分之一＝1微克/公斤)表示。
表1中列出的金屬元素表不是這些試樣中的全部金屬元素。
表1
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對于某些應(yīng)用，例如像電子或藥物方面的應(yīng)用，上述分析的DMSO含有很多金屬雜質(zhì)。一般地，對于上述兩種技術(shù)領(lǐng)域中的大多數(shù)應(yīng)用來說，所含的每種金屬雜質(zhì)、堿金屬和堿土金屬雜質(zhì)在10ppb以下的DMSO是必需的。
本發(fā)明的目的是尋找一種純度已經(jīng)很高的市售DMSO的純化方法，而這種市售DMSO還不能滿足某些應(yīng)用。
采用樹脂的離子交換是一種含水介質(zhì)使用非常多的技術(shù)，尤其能夠得到去離子水。Alan M.Phipps，在Anal.Chem.40(12)第1769-1773頁(1968)中已經(jīng)實(shí)施過在低水含量的液體DMSO介質(zhì)中的陰離子交換，其目的是測定在接近熱力學(xué)平衡的試驗(yàn)條件下固定在樹脂上的陰離子的量。
現(xiàn)在，本發(fā)明的目的是一種降低金屬陽離子、堿金屬和堿土金屬離子含量純化二甲亞砜的方法，其特征在于該方法主要是讓待純化的DMSO與至少兩種陽離子交換樹脂進(jìn)行接觸，其中至少一種是磺酸型樹脂，另外一種(其他多種)可以是螯合型樹脂。
有利地，處理低水含量的DMSO，以總重量計，水含量優(yōu)選地低于或等于O.15％(重量)。
根據(jù)本發(fā)明，所有陽離子Mn+(n是1-4)被保留，并被來自所使用的酸型或銨型樹脂的質(zhì)子H+或陽離子NH4+交換。
將例如具有氨基膦酸基團(tuán)或亞胺基二乙酸基團(tuán)的螯合型樹脂，即交換鐵和多電荷金屬(Mn+，n＝2、3和4)有效的樹脂，和磺酸型樹脂，即交換鈉和單電荷離子有效的樹脂，結(jié)合使用可以達(dá)到非常有效的純化幾乎無水的DMSO。
優(yōu)選地，使用的陽離子樹脂是以苯乙烯-二乙烯苯共聚物為主要成分的。事實(shí)上，這些樹脂的骨架耐化學(xué)作用，特別是它們不溶于DMSO中。
待純化的DMSO與樹脂是在溫度18.45℃(DMSO熔點(diǎn))至120℃(樹脂熱穩(wěn)定性極限溫度)下進(jìn)行接觸的。該溫度有利地是19-80℃，優(yōu)選地是20-50℃。
可以讓待純化的DMSO與不同樹脂的混合物進(jìn)行接觸，或者與不同樹脂中的每種樹脂相繼進(jìn)行接觸。
這種操作可以在本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的條件與設(shè)備中連續(xù)或間斷地進(jìn)行?？梢圆捎萌魏我阎暮线m方法，具體如過濾、滲濾或離心方法將已純化的DMSO與樹脂分離。
為了確定采用本發(fā)明的方法進(jìn)行純化能夠得到的DMSO的質(zhì)量，鐵和鈉作為金屬陽離子、堿金屬和堿土金屬陽離子總含量的示蹤元素和指示劑被保留。
這種已純化的DMSO，其特征在于它的鐵陽離子含量低于或等于1ppb，鈉陽離子含量低于或等于2ppb，分別是等離子體原子火矩發(fā)射光譜分析方法的測定限。
通過下述試驗(yàn)部分描述的本發(fā)明實(shí)施例可更好地理解本發(fā)明。
試驗(yàn)部分1.分析方法分析DMSO中的微量金屬使用了ICP(等離子體原子火矩發(fā)射光譜法)將試樣加到等離子體火矩中，激發(fā)試樣中的不同元素，并發(fā)射具有這種元素特征能量的光子，因?yàn)檫@種能量由所研究元素的電子結(jié)構(gòu)決定。一般使用Perkin Elmer儀器(Optima 3000DV型)。
II.方法原理微量金屬呈Mn+狀。讓DMSO通過兩種陽離子交換樹脂，這些樹脂本身呈H+型，由n.H+取代溶液中的Mn+離子。
III試驗(yàn)原理為簡化分析起見，選擇鈉和鐵作為示蹤劑代表DMSO中的全部金屬雜質(zhì)。
鈉代表大氣和偶然污染(灰塵、環(huán)境)，而鐵代表顆粒來自工藝過程的污染(不銹鋼設(shè)備)。
讓摻雜1000ppb鐵和1000ppb鈉的DMSO在25℃與兩種H+型陽離子交換樹脂接觸(每100克DMSO為2克每種樹脂)。在與螯合型樹脂第一次陽離子交換之后，用孔隙度為70微米的聚乙烯燒結(jié)過濾器過濾將DMSO與固體分離，然后與磺酸型樹脂接觸。在每個步驟中隨著時間推移而抽取DMSO試樣，以便測定鐵和鈉的濃度隨時間的改變。
作為磺酸型樹脂，可使用由Rohm & Haas公司銷售的Amberlyst35樹脂，而作為螯合樹脂，可使用Purolite公司的S 940氨基膦酸樹脂。這些樹脂以下述方式預(yù)先處理以得到H+型樹脂讓540毫升5％HCl以不變的流量和如操作時間30-45分鐘通過90毫升樹脂。在用去離子水沖洗直到排出的水呈中性之后，將這種樹脂在甲醇中制成懸浮液進(jìn)行干燥，再在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中真空下(90℃，2000帕)蒸發(fā)直到重量測定結(jié)果不變。表2匯集了第一次和第二次交換時鐵和鈉的含量隨時間的變化。
表權(quán)利要求
1.為降低二甲亞砜中金屬陽離子、堿金屬和堿土金屬陽離子含量的二甲亞砜(DMSO)純化方法，其特征在于該方法主要是讓待純化的DMSO與至少兩種陽離子交換樹脂進(jìn)行接觸，其中一種至少是磺酸型樹脂，而另一種(其他多種)可以是螯合型的樹脂，這些樹脂以酸或銨型使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于處理低水含量的DMSO，以總重量計，該水含量優(yōu)選地低于或等于0.15％(重量)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于每種樹脂都是以苯乙烯-二乙烯苯共聚物為主要成分的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于待純化的DMSO與交換樹脂是在溫度19-80℃下進(jìn)行接觸的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于該溫度是20-50℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一權(quán)利要求所述方法能夠得到的DMSO，其特征在于它的Fe陽離子含量低于或等于1ppb，Na陽離子含量低于或等于2ppb，即分別是等離子體原子火矩發(fā)射光譜分析方法的測定限。
全文摘要
為了純化二甲亞砜(DMSO),讓DMSO與多種陽離子交換樹脂接觸,其中至少一種是SO
文檔編號G01N21/73GK1202484SQ9810291
公開日1998年12月23日 申請日期1998年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月15日
發(fā)明者A·科馬里厄, F·安布洛 申請人:法國埃勒夫阿基坦勘探生產(chǎn)公司