一种三溴新戊醇的合成方法
【专利说明】 一种三溴新戊醇的合成方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及化工技术领域，具体为一种三溴新戊醇的合成方法。
【背景技术】
[0003]目前，三溴新戊醇常作为阻燃剂使用，是一类含溴的阻燃剂，其溴含量为73.79%,属于脂肪溴，具有高溴含量和特殊的稳定性，耐水解性和光稳定性尤为突出，因其含有可反应性官能团羟基，因此可以作为高分子量阻燃剂的反应中间体或作为反应型阻燃剂使用。已知较为成熟的合成三溴新戊醇的方法有专利US3，932，541和专利CN101016227A。在专利US3，932，541中，三溴新戊醇的合成是以季戊四醇和溴化氢气体为原料，以乙酸为催化剂，I摩尔季戊四醇所要使用的乙酸为0.02-0.1摩尔，以水或四氟乙烯为溶剂，反应温度为90°C-120°C，但此反应的产物主要是季戊四醇的二取代和三取代产物，产物纯度不高，而且在反应过程中要一直通往溴化氢气体，溴化氢的使用量较大，不利于产业化。在专利CN101016227A中，三溴新戊醇的合成同样是以季戊四醇和溴化氢气体为原料，反应温度为115 °C-120 °C，只是以乙酸为溶剂，其用量为季戊四醇用量的1.2-1.5倍，乙酸浓度为98 %，并在0.6-0.SMPa的恒压下通入溴化氢进行取代反应，溴化氢的用量是季戊四醇用量的1.8-2.3倍，反应结束后得到三溴新戊醇的酯化物，然后加入甲醇并通入无机酸溴化氢其进行去酯化，甲醇用量为季戊四醇用量的1.3-1.5倍，无机酸的用量为季戊四醇用量的3 % -5 %，去酯化是在0.4-0.6MPa的恒压条件下进行，产物产率较高，但是对设备要求较高，增加了投入成本，尤其是压力在0.6-0.8MPA，此种压力在车间反应时危险性较大，并且对设备要求极尚O
【发明内容】
[0004]本发明所解决的技术问题在于提供一种三溴新戊醇的合成方法，从而解决上述【背景技术】中的问题。
[0005]本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
一种三溴新戊醇的合成方法，包括如下步骤:
(I)将季戊四醇加入48wt°/d^氢溴酸中，加入催化剂，温度在120-123 °C下反应4小时；
(2 )然后再向步骤(I)的反应体系中缓慢滴加48wt%氢溴酸，滴加时间为5-7h，滴加完成后继续在120-123°C下保温反应10-15h;
(3)保温反应结束后，开始升温至120-130°C蒸馏，将反应釜内多余水分蒸出，然后在该温度下保温10_15h;
(4)将步骤(3)得到的物料静置分层，下层物料分出后，向下层物料中加入甲醇、活性炭进行脱脂，脱酯温度为65-80°C，脱酯时间为1h;
(5)脱酯结束后，将料液中活性炭去除，干净料液进行结晶，得到产品。
[0006]本发明中，作为一种优选的技术方案，所述步骤(I)中，48wt%氢溴酸与季戊四醇的重量比为(3-5):1。
[0007]本发明中，作为一种优选的技术方案，所述步骤(I)中，催化剂采用醋酸或硫酸，加入量为 7wt%_8wt%。
[0008]本发明中，作为一种优选的技术方案，所述步骤(2)中，滴加的48wt%的氢溴酸与季戊四醇的重量比为3.5:1。
[0009]本发明中，作为一种优选的技术方案，所述步骤(4)中，甲醇的用量为物料重量的H.2倍。
[0010]本发明中，作为一种优选的技术方案，所述步骤(4)中，将上层物料通过蒸馏的方式浓缩为48wt%的氢溴酸，然后回用。
[0011]本发明中，作为一种优选的技术方案，所述步骤(5)中，将干净料液通过高位槽往水中缓慢滴加，水量为料液重量的2-2.3倍。通过此方法结晶的产品，颜色晶型较好，纯度大于 98%。
[0012]由于采用了以上技术方案，本发明具有以下有益效果:
本发明能够在常压下实现三溴新戊醇的合成，而且通过逐步的添加物料和控制反应温度，保证了反应条件的温和性，尤其是实现在常压下进行反应，而且最终的产品质量较高，晶型较好，纯度大于98%。
【具体实施方式】
[0013]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
[0014]实施例1
一种三溴新戊醇的合成方法，包括如下步骤:
(1)将季戊四醇加入48wt°/d^氢溴酸中，加入催化剂，温度在120°C下反应4小时，其中，48wt%氢溴酸与季戊四醇的重量比为3: I，催化剂采用硫酸，加入量为以上反应物料的7wt%；
(2)然后再向步骤(I)的反应体系中缓慢滴加48wt%氢溴酸，滴加时间为5h，滴加完成后继续在120 °C下保温反应1h，其中，滴加的48wt%的氢溴酸与季戊四醇的重量比为3.5:1;
(3 )保温反应结束后，开始升温至120 V蒸馏，将反应釜内多余水分蒸出，然后在该温度下保温I Oh ；
(4)将步骤(3)得到的物料静置分层，下层物料分出后，向下层物料中加入甲醇、活性炭进行脱脂，脱酯温度为65°C，脱酯时间为10h，其中，甲醇的用量与物料重量相等，将上层物料通过蒸馏的方式浓缩为48?〖％的氢溴酸，然后回用；
(5)脱酯结束后，将料液中活性炭去除，干净料液进行结晶，得到产品，其中，结晶时将干净料液通过高位槽往水中缓慢滴加，水量为料液重量的2倍。
[0015]本实施例制备的产品颜色晶型较好，纯度为98.1%。
[0016]实施例2
一种三溴新戊醇的合成方法，包括如下步骤:
(I)将季戊四醇加入48wt°/4^氢溴酸中，加入催化剂，温度在122 °C下反应4小时，其中，48wt%氢溴酸与季戊四醇的重量比为4:1，催化剂采用醋酸，加入量为以上反应物料的8wt%； (2)然后再向步骤(I)的反应体系中缓慢滴加48wt%氢溴酸，滴加时间为6h，滴加完成后继续在122 °C下保温反应13h，其中，滴加的48wt%的氢溴酸与季戊四醇的重量比为3.5:1(3 )保温反应结束后，开始升温至125 °C蒸馏，将反应釜内多余水分蒸出，然后在该温度下保温12h ；
(4)将步骤(3)得到的物料静置分层，下层物料分出后，向下层物料中加入甲醇、活性炭进行脱脂，脱酯温度为70°C，脱酯时间为10h，其中，甲醇的用量为物料重量的1.1倍，将上层物料通过蒸馏的方式浓缩为48?〖％的氢溴酸，然后回用；
(5)脱酯结束后，将料液中活性炭去除，干净料液进行结晶，得到产品，其中，结晶时将干净料液通过高位槽往水中缓慢滴加，水量为料液重量的2.2倍。
[0017]本实施例制备的产品颜色晶型较好，纯度为98.5 %。
[0018]实施例3
一种三溴新戊醇的合成方法，包括如下步骤:
(1)将季戊四醇加入48wt°/4^氢溴酸中，加入催化剂，温度在123°C下反应4小时，其中，48wt%氢溴酸与季戊四醇的重量比为5: I，催化剂采用醋酸，加入量为以上反应物料的8wt%；
(2)然后再向步骤(I)的反应体系中缓慢滴加48wt%氢溴酸，滴加时间为7h，滴加完成后继续在123 °C下保温反应15h，其中，滴加的48wt%的氢溴酸与季戊四醇的重量比为3.5:1;
(3 )保温反应结束后，开始升温至130 V蒸馏，将反应釜内多余水分蒸出，然后在该温度下保温15h ；
(4)将步骤(3)得到的物料静置分层，下层物料分出后，向下层物料中加入甲醇、活性炭进行脱脂，脱酯温度为80°C，脱酯时间为10h，其中，甲醇的用量为物料重量的1.2倍，将上层物料通过蒸馏的方式浓缩为48?〖％的氢溴酸，然后回用；
(5)脱酯结束后，将料液中活性炭去除，干净料液进行结晶，得到产品，其中，结晶时将干净料液通过高位槽往水中缓慢滴加，水量为料液重量的2.3倍。
[0019]本实施例制备的产品颜色晶型较好，纯度大于98.2%。
[0020]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种三溴新戊醇的合成方法，其特征在于:包括如下步骤:(1)将季戊四醇加入48wt%的氢溴酸中，加入催化剂，温度在120-123 °C下反应4小时； (2)然后再向步骤(I)的反应体系中缓慢滴加48wt%氢溴酸，滴加时间为5-7h，滴加完成后继续在120-123°C下保温反应10-15h; (3)保温反应结束后，开始升温至120-130°C蒸馏，将反应釜内多余水分蒸出，然后在该温度下保温10_15h; (4)将步骤(3)得到的物料静置分层，下层物料分出后，向下层物料中加入甲醇、活性炭进行脱脂，脱酯温度为65-80度，脱酯时间为1h; (5)脱酯结束后，将料液中活性炭去除，干净料液进行结晶，得到产品。2.根据权利要求1所述的一种三溴新戊醇的合成方法，其特征在于:所述步骤(I)中，48￥七％氢溴酸与季戊四醇的重量比为3-5:1。3.根据权利要求1所述的一种三溴新戊醇的合成方法，其特征在于:所述步骤(I)中，催化剂采用醋酸或硫酸，加入量为7wt%-8wt%。4.根据权利要求1所述的一种三溴新戊醇的合成方法，其特征在于:所述步骤(2)中，滴加的48wt %的氢溴酸与季戊四醇的重量比为3.5:1。5.根据权利要求1所述的一种三溴新戊醇的合成方法，其特征在于:所述步骤(4)中，甲醇的用量为物料重量的1-1.2倍。6.根据权利要求1所述的一种三溴新戊醇的合成方法，其特征在于:所述步骤(4)中，将上层物料通过蒸馏的方式浓缩为48wt %的氢溴酸，然后回用。7.根据权利要求1所述的一种三溴新戊醇的合成方法，其特征在于:所述步骤(5)中，将干净料液通过高位槽往水中缓慢滴加，水量为料液重量的2-2.3倍。
【专利摘要】一种三溴新戊醇的合成方法，包括如下步骤：（1）将季戊四醇加入48wt%的氢溴酸中，加入催化剂，温度在120-123℃下反应4小时；（2）缓慢滴加48wt%氢溴酸，滴加时间为5-7h，滴加完成后继续在120-123℃下保温反应10-15h；（3）升温至120-130℃蒸馏，然后在该温度下保温10-15h；（4）静置分层，下层物料分出后，向下层物料中加入甲醇、活性炭进行脱脂，脱酯温度为65-80度，脱酯时间为10h；（5）脱酯结束后，将料液中活性炭去除，干净料液进行结晶，得到产品。本发明能够在常压下实现三溴新戊醇的合成，晶型较好，纯度大于98%。
【IPC分类】C07C29/62, C07C31/36
【公开号】CN105646145
【申请号】
【发明人】李奎, 徐金伟, 潘光辉, 马超, 丁加中, 李君鹏, 崔文文
【申请人】寿光市泰源化工有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月26日