Состав для травления меди
Владельцы патента RU 2444580:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к составам для травления металлов и может быть использовано в машиностроительной и радиоэлектронной промышленности для травления медных поверхностей и печатных плат. Состав для травления меди содержит комплексоны 3,5-ди-трет-бутилбензохинон-1,2 и ацетилацетон в молярном соотношении 1:2 в растворе тетрагидрофурана. Предложенный состав улучшает травление меди в органических средах и позволяет без образования побочных продуктов получить максимальный выход, до 96%, товарного продукта - ацетилацетоната меди (II).
Изобретение относится к составу для травления металлов и может быть использовано в машиностроительной и радиоэлектронной промышленности для травления медных поверхностей и печатных плат.
Для травления меди применяются составы, содержащие комплексоны различного строения, такие как ацетофеноксим, тетрахлорбензохинон-1,2,3,5-ди-трет-бутилбензохинон-1,2 [1, 2].
Из известных составов для травления меди в органическом растворителе наиболее близок к предлагаемому состав, содержащий ацетофеноксим и ацетилацетон, где травление меди протекает с образованием продуктов в виде ацетилацетоната меди (II), бензонитрила и бензойной кислоты [1].
Недостатком прототипа является сложное протекание процессов при травлении меди и, как следствие, образование смеси побочных продуктов и низкий выход (3-28%) основного товарного продукта - ацетилацетоната меди (II).
Отличием предлагаемого изобретения от прототипа является то, что ацетофеноксим заменяется комплексоном 3,5-ди-трет-бутилбензохинон-1,2, который с ацетилацетоном в молярном соотношении 1:2 в растворе тетрагидрофурана дает состав для травления меди.
Технический результат - предлагаемый состав улучшает травление меди в органических средах, протекающее без образования побочных продуктов и максимальным выходом (до 96%) товарного продукта - ацетилацетоната меди (II).
Состав для травления меди, содержащий комплексен ацетилацетон в органическом растворителе, дополнительно содержит комплексен 3,5-ди-трет-бутилбензохинон-1,2 в молярном соотношении 1:2 по отношению к ацетилацетону, при этом в качестве органического растворителя состав содержит тетрагидрофуран.
Указанный технический результат достигается тем, что поверхность меди обрабатывается составом, содержащим комплексоны 3,5-ди-трет-бутилбензохинон-1,2 и ацетилацетон в молярном соотношении 1:2 в растворе тетрагидрофурана.
Сущность изобретения заключается в том, что составом для травления меди, который содержит комплексоны - 3,5-ди-трет-бутилбензохинон-1,2 и ацетилацетон в молярном соотношении 1:2 в растворе тетрагидрофурана, обрабатывают поверхность металлической меди. Травление меди протекает без образования побочных продуктов, с высоким выходом (96%) товарного продукта - ацетилацетоната меди (II).
Для этого обезжиренную медную пластинку (2,0 г) помещают в раствор 3,5-ди-трет-бутилбензохинона-1,2 (5,5 г) и ацетилацетона (5,2 г) в 50 мл тетрагидрофурана. Реакционную смесь кипятят с обратным холодильником в течение 7 часов. Выпавшие голубые кристаллы ацетилацетоната меди (II) отфильтровывают, промывают тетрагидрофураном, высушивают. Образующийся продукт 3,5-ди-трет-бутилпирокатехин остается в растворе. Количество растворившейся меди 1,5 г.
Выход комплекса ацетилацетоната меди (II) - 6,3 г (96%). Полученный продукт соответствует CAS-Nr. 13395-16-91, Тпл=245°C.
Предлагаемый компонентный состав для травления меди можно охарактеризовать следующим образом. Тетрагидрофуран является растворителем (CAS-Nr. 109-99-9). Ацетилацетон является комплексоном, выпускаемым промышленностью (ЧДА, ГОСТ 10259-78). 3,5-ди-трет-бутилбензохинон-1,2 является комплексоном хелатного типа и синтезируют следующим образом.
1. К раствору 22 г (0,2 моль) пирокатехина, суспензированному в 44 г (7 моль) трет-бутилового спирта, при перемешивании по каплям добавляли 30 мл концентрированной серной кислоты. Температура реакционной смеси не должна превышать 25°C. По окончании прибавления серной кислоты (4 ч) реакционную смесь промывали водой до нейтральной реакции; 3,5-ди-трет-бутилпирокатехин растворяли в гексане. Раствор сушили от воды безводным сульфатом натрия, растворитель удаляли. Полученный 3,5-ди-трет-бутилпирокатехин перекристаллизовывали из гексана. Выход 3,5-ди-трет-бутилпирокатехина составил 80% (35 г); бесцветные иглы; Тпл=109-110°C.
2. В 40 мл серного эфира растворяли 22,2 г (0,1 моль) 3,5-ди-трет-бутилпирокатехина. Эфирный раствор при перемешивании добавляли к окислительной смеси (водный раствор 150 г красной кровяной соли и 15 г едкого натра). Через 2 ч эфир удаляли из реакционной смеси барботированием воздуха. Выделившийся о-хинон отфильтровывали; промывали водой до нейтральной реакции; растворяли в гексане; гексан удаляли. Полученные кристаллы о-хинона перекристаллизовывали из гексана. Выход 3,5-ди-трет-бутилбензохинона-1,2 составил 70% (15 г); Тпл=113°C.
Литература
[1] Каламбетова Л.С., Старкова Н.Н. // Вестник Астраханского технического университета. 2007. №6. С.28-30.
[2] Абакумов Г.А., Черкасов В.К., Лобанов А.В., Разуваев Г.А. // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1984. №7. С.1610-1618.
Состав для травления меди, содержащий комплексон ацетилацетон в органическом растворителе, отличающийся тем, что он дополнительно содержит комплексон 3,5-ди-трет-бутилбензохинон-1,2 в молярном соотношении 1:2 по отношению к ацетилацетону, при этом в качестве органического растворителя состав содержит тетрагидрофуран.
