專利名稱：一種生產五溴芐基溴的方法
技術領域：
本發明涉及阻燃劑技術領域，尤其設計一種生產五溴芐基溴的方法。
背景技術：
溴系阻燃劑是阻燃 劑中用量最大的品種，近年來由于環保方面的壓力和“二噁英”問題，部分溴系阻燃劑如多溴二苯醚被逐步淘汰，但溴系阻燃劑具有優異的性價比，對一些阻燃標準要求嚴格的領域和某些難于阻燃的材料，仍然是目前最實際的選擇。五溴芐基溴的溴含量達84. 8%，具有優異的阻燃性能，可以作為添加型阻燃劑直接使用；同時，其分子中芐基上的溴具有較高的反應活性，可以與多種羧酸或酸酐反應生成一系列衍生物，其中許多化合物都是性能非常優異的新型溴系阻燃劑，如聚丙烯酸五溴芐酯，雙-(五溴芐基)四溴鄰苯二甲酸酯等。此外，五溴芐基溴是由五溴甲苯制備的，五溴芐基溴類阻燃劑的開發無疑為五溴甲苯這一老產品的更新換代找到了一條合適的出路。五溴芐基溴常見的制備方法有兩種一種是以N-溴代丁二酰亞胺(NBS)為溴化齊U，在引發劑BPO作用下，由五溴甲苯與NBS反應制得；二是以溴作溴化劑，在紫外光照射下反應制備。前者所使用的溴化劑NBS較貴，工業化成本較高；而后者所要求的紫外光法由于對設備要求較高，僅適于實驗室生產。

發明內容
本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種生產五溴節基溴的方法以五溴甲苯和液溴為原料，加入聯合引發劑，采用逐步升溫的方法進行反應，在提高收率的同時縮短反應時間。本發明提出的五溴芐基溴的生產方法，具體步驟如下向裝有冷凝和攪拌裝置的三口瓶中依次加入五溴甲苯、鹵代烴、液溴和去離子水，采用逐步升溫反應的方法，先在4(T50°C下加入聯合引發劑反應2h，之后升溫至7(T75°C繼續反應2 2. 5h，攪拌速度保持在350r/min左右；將反應液冷卻過濾,分別用鹵代烴和水洗滌至濾液無色且pH=7 ;然后60°C真空干燥12h得到產物五溴芐基溴。所述的五溴甲苯與鹵代烴的用量比為O. 9^1. 2mol/L。所述的鹵代烴為四氯化碳、二氯乙烷、四氯乙烷、二溴甲烷或氯苯中的一種。所述的五溴甲苯與液溴的摩爾比為I :1. 2^1. 4。所述的鹵代烴與去離子水的體積比為I :0. 15^0. 2。所述的聯合引發劑的重量為五溴甲苯重量的2 5%。所述的聯合引發劑為低溫引發劑和中高溫引發劑的混合物，其中低溫引發劑為偶氮二異丁腈(AIBN)、偶氮二異戊腈(AMBN)、偶氮二異庚腈(ABVN)、偶氮二異丁酸二甲酯(AIBME)、過氧化二碳酸二異丙酯(IPP)或過氧化二碳酸二環己酯(DCPD)中的一種，中高溫引發劑為過氧化二苯甲酰(BPO)或過氧化十二酰(LPO)中的一種，低溫引發劑與中高溫引發劑的重量比為1:廣5。
本發明提出了一種生產五溴節基溴的方法，該方法操作簡單、收率較高，同時反應溫度較低，反應時間較短，能耗較小，適于工業化生產。
具體實施例方式下面結合具體的優選實施方式，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不限于本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明做各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求說明書所限定的范圍。實施例I
向帶有冷凝管和機械攪拌的500ml三口燒瓶中依次加入97. 4g五溴甲苯(O. 2mol),220ml氯苯,38. 4g液溴(O. 24mol)和33ml去離子水，在轉速為350r/min攪拌下升溫至45°C，加入引發劑AIBN和BPO各O. 974g，45 V下反應2h，然后迅速升溫至70 V反應2. 5h ;將反應液冷卻至室溫過濾，并分別用氯苯和水洗滌至濾液為無色且PH=7 ;然后60°C真空干 燥12h得到產物五溴芐基溴為白色晶體，收率為88. 3%。實施例2
向帶有冷凝管和機械攪拌的500ml三口燒瓶中依次加入97. 4g五溴甲苯(O. 2mol),220ml氯苯,44. 8g液溴(O. 28mol)和33ml去離子水，在轉速為350r/min攪拌下升溫至45°C，加入引發劑AIBN和BPO各O. 974g，45 V下反應2h，然后迅速升溫至70 V反應2. 5h ;將反應液冷卻至室溫過濾，并分別用氯苯和水洗滌至濾液為無色且PH=7 ;然后60°C真空干燥12h得到產物五溴芐基溴為淡黃色晶體，收率為90. 2%。由于液溴容易揮發，所以要是液溴的用量稍過量，但通過實施例I和2比較得出液溴用量過多時，可能會使多溴產物的量增加，產物顏色發黃。實施例3
向帶有冷凝管和機械攪拌的500ml三口燒瓶中依次加入97. 4g五溴甲苯(O. 2mol),167ml氯苯,38. 4g液溴(O. 24mol)和33ml去離子水，在轉速為350r/min攪拌下升溫至45°C，加入引發劑AIBN和BPO各O. 974g，45 V下反應2h，然后迅速升溫至70 V反應2. 5h ;將反應液冷卻至室溫過濾，并分別用氯苯和水洗滌至濾液為無色且pH=7 ;然后60°C真空干燥12h得到產物五溴芐基溴為白色晶體，收率為92. 6%。實施例4
向帶有冷凝管和機械攪拌的500ml三口燒瓶中依次加入97. 4g五溴甲苯(O. 2mol),220ml氯苯,38. 4g液溴(O. 24mol)和44ml去離子水，在轉速為350r/min攪拌下升溫至45°C，加入引發劑AIBN和BPO各O. 974g，45 V下反應2h，然后迅速升溫至70 V反應2. 5h ;將反應液冷卻至室溫過濾，并分別用氯苯和水洗滌至濾液為無色且PH=7 ;然后60°C真空干燥12h得到產物五溴芐基溴為白色晶體，收率為90. 8%。實施例5
向帶有冷凝管和機械攪拌的500ml三口燒瓶中依次加入97. 4g五溴甲苯(O. 2mol),220ml氯苯,38. 4g液溴(O. 24mol)和33ml去離子水，在轉速為350r/min攪拌下升溫至45°C，加入引發劑AIBN和BPO各2. 435g，45 V下反應2h，然后迅速升溫至70 V反應2. 5h ；將反應液冷卻至室溫過濾，并分別用氯苯和水洗滌至濾液為無色且PH=7 ;然后60°C真空干燥12h得到產物五溴芐基溴為白色晶體，收率為93. 3%。 實施例6
向帶有冷凝管和機械攪拌的500ml三口燒瓶中依次加入97. 4g五溴甲苯(O. 2mol),220ml氯苯,38. 4g液溴(O. 24mol)和33ml去離子水，在轉速為350r/min攪拌下升溫至45°C，加入引發劑質量比為I 5的AIBN和ΒΡ0，分別為O. 325g和I. 623g，45°C下反應2h，然后迅速升溫至70°C反應2. 5h ;將反應液冷卻至室溫過濾，并分別用氯苯和水洗滌至濾液為無色且pH=7 ;然后60°C真空干燥12h得到產物五溴芐基溴為白色晶體，收率為90. 5%。·
權利要求
1.一種生產五溴芐基溴的方法，其特征在于按照下述步驟進行容器中依次加入五溴甲苯、鹵代烴、液溴和去離子水，采用逐步升溫反應的方法，先在4(T50°C下加入聯合引發劑反應2h，之后升溫至7(T75°C繼續反應2 2. 5h，攪拌速度保持在350r/min左右；將反應液冷卻過濾，分別用鹵代烴和水洗滌至濾液無色且pH=7 ;然后60°C真空干燥12h得到產物五溴節基溴。
2.根據權利要求I所述的一種生產五溴芐基溴的方法，其特征在于所述的五溴甲苯與鹵代烴的用量比為O. 9 I. 2mol/L。
3.根據權利要求I所述的一種生產五溴芐基溴的方法，其特征在于所述的鹵代烴為四氯化碳、二氯乙烷、四氯乙烷、二溴甲烷或氯苯中的一種。
4.根據權利要求I所述的一種生產五溴芐基溴的方法，其特征在于所述的五溴甲苯與液溴的摩爾比為I :1. 2^1. 4。
5.根據權利要求I所述的一種生產五溴節基溴的方法，其特征在于所述的齒代烴與去離子水的體積比為I :0. 15^0. 2。
6.根據權利要求I所述的一種生產五溴節基溴的方法，其特征在于所述的聯合引發劑為低溫引發劑和中高溫引發劑的混合物，其中低溫引發劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異戊腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁酸二甲酯、過氧化二碳酸二異丙酯或過氧化二碳酸二環己酯中的一種，中高溫引發劑為過氧化二苯甲酰或過氧化十二酰)中的一種，低溫引發劑與中高溫引發劑的重量比為1:廣5。
全文摘要
本發明公開了一種生產五溴芐基溴的方法，涉及阻燃劑技術領域。依次加入五溴甲苯、鹵代烴、液溴和去離子水，采用逐步升溫反應的方法，先在40℃~50℃下加入聯合引發劑反應2h，之后升溫至70~75℃繼續反應2~2.5h，攪拌速度保持在350r/min左右；將反應液冷卻過濾，分別用鹵代烴和水洗滌至濾液無色且pH=7；然后60℃真空干燥12h得到產物五溴芐基溴。本方法采用聯合引發劑反應時間短，反應溫度較低，能耗小，同時收率高。制備的五溴芐基溴含溴量高達84%，具有優異的阻燃性能，既可以作為添加型阻燃劑直接使用，又可以作為一種重要的化工原料與多種羧酸反應生成一系列衍生物。
文檔編號C07C25/02GK102875325SQ201210368469
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月28日 優先權日2012年9月28日
發明者王標兵, 王留陽, 王玉龍 申請人:常州大學