專利名稱：一種無水溴化亞鐵的制備方法
一種無水溴化亞鐵的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種制備無水溴化亞鐵的方法，確切地說，是一種由離子液體催化溴化還原鐵粉制備無水溴化亞鐵的方法，屬于無機化學合成的技術領域。
背景技術：
溴化亞鐵是鐵的溴化物，其中鐵元素的化合價為+2價，化學式為i^Br2，純凈的溴化亞鐵是棕黃色易潮解的固體，可溶于水，由于其具有一定的共價性，也可溶解于乙醚、乙醇等有機溶劑。溴化亞鐵在室溫下從水溶液中結晶出淡綠色的六水合物，溫度升高時，也可結晶出四水合物和二水合物。無水溴化亞鐵是一種合成其它重要試劑的中間體，譬如其可以作為合成卟啉鐵的鐵源。通常制備溴化亞鐵的方法是以還原鐵粉與氫溴酸發生置換反應以制備其水溶液，但該方法存在的主要不足為1、原子經濟性低，產生大量副產物氫氣；2、 溴化亞鐵水溶液制備成無水溴化亞鐵難度很大，如若直接加熱干燥易使其發生氧化及水解反應，生成氫氧化鐵或氧化鐵，一般采用的方法是將溴化亞鐵水溶液在溴化氫氣流中加熱到400°C制得其無水鹽，此工藝要求在高溫下才能進行，能耗高的同時也對生產設備提出了苛刻的要求。

發明內容本發明目的是克服了現有技術的不足，提供一種反應條件簡易，綠色清潔環保，效率高，催化劑可以循環使用的無水溴化亞鐵的制備方法。本發明是通過以下技術方案實現的一種無水溴化亞鐵的制備方法，以還原鐵粉為原料，溴化1-正丁基-3-甲基咪唑離子液體為催化劑(BMImBr)，液溴為溴源制備無水溴化亞鐵，其特征在于包括以下步驟(1)將液溴與溴化1-正丁基-3-甲基咪唑離子液體按摩爾比為1 (1 50)放入反應器中混合攪拌均勻，再加入與液溴摩爾比為5 (1 50)的還原鐵粉；(2)將經過步驟(1)處理的反應器置于溫度為20°C 90°C水浴中恒溫反應10分鐘 120分鐘，靜置冷卻至20°C室溫后加入有機溶劑進行萃取，再在分液后對其蒸餾，得到無水溴化亞鐵。如上所述的無水溴化亞鐵的制備方法，其特征在于步驟(1)中的液溴與離子液體按按摩爾比為1 (1 10)。如上所述的無水溴化亞鐵的制備方法，其特征在于步驟O)中的反應溫度為 20 50 。如上所述的無水溴化亞鐵的制備方法，其特征在于步驟O)中的反應時間優選為 30分鐘 60分鐘。如上所述的無水溴化亞鐵的制備方法，其特征在于第二步中用于萃取無水溴化亞鐵的有機溶劑為無水乙醚。與現有技術相比，本發明有如下優點
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1、本發明反應條件簡易，綠色清潔環保，效率高，催化劑可以循環使用。2、本發明反應條件溫和，甚至室溫下還原鐵粉在很短的時間內就能完全溴化為無水溴化亞鐵。3、本發明生產成本低，未使用氫溴酸等助劑。4、本發明催化體系易與反應體系分離，催化劑可以循環使用，降低成本。具體實施方式
實施例1 一種無水溴化亞鐵的制備方法，以還原鐵粉為原料，溴化1-正丁基-3-甲基咪唑離子液體為催化劑(BMImBr)，液溴為溴源制備無水溴化亞鐵，包括以下步驟(1)將0. 01摩爾(1. 6g)液溴加入到0. 01摩爾(2. 19g) BMImBr離子液體放入反應器中攪拌混合均勻，再加入0. 01摩爾(0. 56g)的還原鐵粉；(2)把經過步驟(1)處理的反應器置于溫度為30°C水浴中恒溫反應30分鐘，靜置冷卻至20°C室溫后加入乙醚進行萃取，再在分液后對其蒸餾，得到目標產物無水溴化亞鐵。(3)取催化體系重復使用，未明顯發現催化劑的催化活性有所降低。實施例2:(1)將0. 01摩爾(1. 6g)液溴加入到0. 1摩爾(21. 9g) BMImBr離子液體放入反應器中攪拌混合均勻，再加入0. 002摩爾(0. 112g)的還原鐵粉；(2)把經過步驟(1)處理的反應器置于溫度為50°C水浴中恒溫反應10分鐘，靜置冷卻至20°C室溫后加入乙醚進行萃取，再在分液后對其蒸餾，得到目標產物無水溴化亞鐵。(3)取催化體系重復使用，未明顯發現催化劑的催化活性有所降低。實施例3 (1)將0. 01摩爾(1. 6g)液溴加入到0. 05摩爾(10. 95g) BMImBr離子液體放入反應器中攪拌混合均勻，再加入0. 01摩爾(0. 56g)的還原鐵粉；(2)把經過步驟(1)處理的反應器置于室溫條件下反應6分鐘，靜置冷卻至室溫后加入乙醚進行萃取，再在分液后對其蒸餾，得到目標產物無水溴化亞鐵。(3)取催化體系重復使用，未明顯發現催化劑的催化活性有所降低。實施例4 (1)將0. 01摩爾(1. 6g)液溴加入到0. 01摩爾(2. 19g) BMImBr離子液體放入反應器中攪拌混合均勻，再加入0. 1摩爾(5. 6g)的還原鐵粉；(2)把經過步驟⑴處理的反應器置于溫度為50°C水浴中恒溫反應60分鐘，靜置冷卻至20°C室溫后加入乙醚進行萃取，再在分液后對其蒸餾，得到目標產物無水溴化亞鐵。(3)取催化體系重復使用，未明顯發現催化劑的催化活性有所降低。實施例5 (1)將0. 01摩爾(1. 6g)液溴加入到0. 5摩爾(109. 5g) BMImBr離子液體放入反應器中攪拌混合均勻，再加入0. 1摩爾(5. 6g)的還原鐵粉；(2)把經過步驟⑴處理的反應器置于溫度為90°C水浴中恒溫反應30分鐘，靜置冷卻至20°C室溫后加入乙酸乙酯進行萃取，再在分液后對其蒸餾，得到目標產物無水溴化亞鐵。
(2)取催化體系重復使用，未明顯發現催化劑的催化活性有所降低。實施例6 (1)將0. 01摩爾(1. 6g)液溴加入到0. 05摩爾(10. 95g) BMImBr離子液體放入反應器中攪拌混合均勻，再加入0.005摩爾(OJSg)的還原鐵粉；(2)把經過步驟⑴處理的反應器置于溫度為70°C水浴中恒溫反應80分鐘，靜置冷卻至20°C室溫后加入乙醇進行萃取，再在分液后對其蒸餾，得到目標產物無水溴化亞鐵。(3)取催化體系重復使用，未明顯發現催化劑的催化活性有所降低。
權利要求
1.一種無水溴化亞鐵的制備方法，以還原鐵粉為原料，溴化1-正丁基-3-甲基咪唑離子液體為催化劑(BMImBr)，液溴為溴源制備無水溴化亞鐵，其特征在于包括以下步驟(1)將液溴與溴化1-正丁基-3-甲基咪唑離子液體按摩爾比為1 (1 50)放入反應器中混合攪拌均勻，再加入與液溴摩爾比為5 (1 50)的還原鐵粉；(2)將經過步驟(1)處理的反應器置于溫度為20°C 90°C水浴中恒溫反應10分鐘 120分鐘，靜置冷卻至20°C室溫后加入有機溶劑進行萃取，再在分液后對其蒸餾，得到無水溴化亞鐵。
2.根據權利要求1所述的無水溴化亞鐵的制備方法，其特征在于步驟(1)中的液溴與離子液體按按摩爾比為1 (1 10)。
3.根據權利要求1所述的無水溴化亞鐵的制備方法，其特征在于步驟O)中的反應溫度為20°C 50°C。
4.根據權利要求1所述的無水溴化亞鐵的制備方法，其特征在于步驟O)中的反應時間優選為30分鐘 60分鐘。
5.根據權利要求1所述的無水溴化亞鐵的制備方法，其特征在于第二步中用于萃取無水溴化亞鐵的有機溶劑為無水乙醚。
全文摘要
本發明公開了一種無水溴化亞鐵的制備方法，以還原鐵粉為原料，溴化1-正丁基-3-甲基咪唑離子液體為催化劑(BMImBr)，液溴為溴源制備無水溴化亞鐵，其技術方案的要點是，包括以下步驟(1)將液溴與溴化1-正丁基-3-甲基咪唑離子液體按摩爾比為1∶(1～50)放入反應器中混合攪拌均勻，再加入與液溴摩爾比為5∶(1～50)的還原鐵粉；(2)將經過步驟(1)處理的反應器置于溫度為20℃～90℃水浴中恒溫反應10分鐘～120分鐘，靜置冷卻至20℃室溫后加入有機溶劑進行萃取，再在分液后對其蒸餾，得到無水溴化亞鐵。
文檔編號C01G49/10GK102502881SQ201110354678
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月10日 優先權日2011年11月10日
發明者李子華, 王小民, 蔣曉敏, 謝嬌, 趙新華, 趙燚 申請人:中山市中山紀念中學