一种光化学卤化技术的制作方法

文档序号:12151230阅读:672来源:国知局

本发明涉及化学领域一种光化学卤化技术

背景资料

增塑剂是高分子材料领域不可或缺的添加组分,可以赋予高分子材料合适的柔韧性,以便于人们生产和生活各方面的需要。目前增塑剂产品主要来源于两个领域,一个是石化领域,例如高沸点芳烃,各种酯类,比如邻苯二甲酸酯类;最新的来源主要是可再生资源,例如柠檬酸酯,生物油脂衍生物等。受经济因素和增速效果的影响,目前主流市场主要是各种邻苯二甲酸酯类,尤其是邻苯二甲酸二丁酯,不过这些物质对人体尤其是婴儿的健康也构成了一定的威胁。

生物油脂环氧化产物是进入二十一世纪以后兴起的一种新型增塑剂产品,虽然在可再生增塑剂领域具有一定的优势,但是其生产过程需要大量的水资源消耗和排放,增塑效果和邻苯二甲酸酯类物质还是存在较大的差距。生物油脂氯化物是近两年开发的一种新型增塑剂产品,目前还没有得到市场上的充分认可,但是实验表明,其增塑效果和邻苯二甲酸酯累物质已经接近,具有良好的替代前景。但是既往文献中报道的技术脱胎于石化领域,采用氯气和氯化氢作为氯元素来源,无疑增加了生产和环境的风险。

离子液体增塑剂是最近几年兴起的一种新型增塑剂产品,研究资料表明,带有长链的N-甲基咪唑氟硼酸盐具有和邻苯二甲酸二丁酯具有累死的增塑效果,并且在热稳定性和低温性能方面具有相对的优势。目前主流离子液体是以阳离子多数自季胺盐的形式存在,由叔胺和氯代烃或者氯气经过热处理完成。但是,很多卤代烃和叔胺为低沸点物质,合成反应相对负责。

从目前的市场需求而言,中等分子量有机氯化物仍然是较为理想的PVC增塑剂来源,也是目前使PVC增塑剂领域拜托对石油依赖比较可行的策略。通过氯气对底物进行处理是当前比较通行的策略,但是在反应过程中,氯气传输泄露是一个重大的风险,其次氯气和底物反应往往以氯化氢作为副产品释放,这是传统氯化工艺的另一个风险。以氯代烃作为氯源,在一个提议内完成氯自由基生成,同步完成氯自由基反应,可以跨过氯气生成的步骤,同时体系中由碳自由基接收脱落氢元素,不会产生氯化氢等毒性副产品,因此这是一个相对环保的处理方式,并且适合于其他大部分卤化反应。

通过中国知网和中国知识产权数据库检索,并未发现有关“光化学”和“氯化”的相关资料。为了降低相关产品的生产风险,我们对相关技术进行了开发,并申请本专利。



技术实现要素:

本发明涉及一种光化学卤化技术,其特点是:卤化底物与卤代烃以及相关的助剂混合,通过光照使卤代烃分子分解为自由基,自由基转移到底物分子中完成卤化过程。

本发明所指的卤代烃是指分子中还有卤族元素的有机化合物,其特征是分子中还有共价连接的碳元素和卤族元素,其中卤族元素是指氟,氯,溴和碘,其中优选但不限于氯和溴;卤化底物和卤代烃以及相关的助剂在同一个反应体制中混合进行,氯自由基的产生以及氯自由基和底物的反应同步进行,缩短或者减少了中间体氯气的生产和泄露风险。

本发明所指的光化学卤化技术,光照所选用的光线波长是指涵盖可以由太阳光发出的所有电磁波谱的电磁波,其中包括紫外线,可见光,红外线和微波,其中优选但不限于紫外线;实际操作过程中需要的光线波长需要根据卤代烃对光线波长的选择性确定。

本发明所谈及的卤化底物是指需要在分子中引入卤族元素的物质,其中包括有机物,也包括无机物,对于增塑剂行业而言,优选但不限于生物油脂;反应体系中由卤化底物,卤代烃和助剂组成;其中可以含有,也可以不含有助剂;其中助剂可以参加反应,也可以不参加反应;其中助剂优选但不限于极性化合物。

本发明采用卤代烃代替卤族元素单质进行卤化反应,并且反应过程中通过卤代烃和卤化底物混合反应的模式,尽可能避免了卤族元素单质出现的机会,是一种安全环保的卤化工艺,在增塑剂以及其他相关行业具有良好的社会价值和经济价值。

具体实施方案

下面我们通过实例对上述发明进行介绍,实例内容不构成对本发明所涉及权利的限制

1大豆油氯化方法

取大豆油300克,四氯化碳300克,于密封容器中充分搅拌,1000w中压汞灯照射反应72小时,蒸回收未反应产物,得氯化大豆油330克。

2环氧甲酯氯化反应

取环氧甲酯300克,四氯化碳300克,于密封容器中充分搅拌,1000w中压汞灯照射反应72小时,蒸回收未反应产物,得氯化甲酯340克。

3甘油氯化反应

取甘油300克,四氯化碳1000克,于密封容器中充分搅拌,1000w中压汞灯照射反应72小时,蒸回收未反应产物,得氯化甘油390克。

4三乙胺氯化反应

取三乙胺300克,四氯化碳1000克,于密封容器中充分搅拌,1000w中压汞灯照射反应72小时,蒸回收未反应产物,得氯化三乙胺450克。

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