專利名稱：三溴新戊醇的合成方法及精制的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及三溴新戊醇的合成方法及精制方法。
背景技術：
因污染原因，應用于塑料、電子產品、家電、涂料等行業(yè)的阻燃劑，全球將全面停止五溴聯(lián)苯醚的使用，而三溴新戊醇含有大約73％的脂肪溴，具有高溴含量和特殊的穩(wěn)定性，耐熱性、耐水解性和光穩(wěn)定性尤為突出，作為高分子量阻燃劑的一個反應中間體，三溴新戊醇是五溴聯(lián)苯醚的最佳替代品。三溴新戊醇的現(xiàn)有制備方法是把季戊四醇溶解在醋酸里，然后升溫通入定量的溴化氫，在常壓下保溫反應，蒸酸后常壓下進行酯分解，再濃縮得粗品，精制一般采用真空精餾或甲苯精制。存在的不足是在反應過程中，由于溴化氫是過量的，常壓保溫會造成溴化氫逃逸，降低反應物的濃度，導致收率低；常壓酯分解，使反應不徹底，產品熔點降低，質量差；尤其是精制，采用甲苯做溶劑，成本高，極易造成環(huán)境污染，而用真空精餾，其純度質量能保證，但由于經過高溫，釜底下腳顏色深，品質發(fā)生變化，不能重復利用，不但降低產品收率，還有廢渣產生。

發(fā)明內容
本發(fā)明為了克服上述不足，對原有的反應工藝和精制方法進行改進，提供一種新的三溴新戊醇的合成方法及精制方法，即合成方法中把常壓保溫改成恒壓保溫，一般保持在0.6-0.8Mpa，這樣溴化氫不會逃逸，保證反應物的有效濃度，使反應更加徹底，同時改常壓酯分解為恒壓酯分解，壓力為0.4-0.6Mpa，使酯分解更加完全，得到的產品熔點高質量優(yōu)。在精制方面，用甲醇跟水的混合物作溶劑，由于甲醇與水的沸點較低，容易濃縮，重要的是，它濃縮回收的溶劑不但可以套用，而且由于低溫濃縮，下腳料顏色淡，結構不發(fā)生變化，可以回收套用，這樣不但提高收率且不造成環(huán)境污染。具體是這樣來實施的三溴新戊醇的合成方法，在醋酸介質下，于季戊四醇中通入溴化氫進行取代反應，保溫后分離出三溴新戊醇酯化物，在三溴新戊醇酯化物中加入甲醇和無機酸進行酯分解，其特征在于取代反應后的保溫在0.6-0.8Mpa的恒壓下進行，酯分解在0.4-0.6Mpa的恒壓下進行。
合成方法中，醋酸的濃度在98％以上，其加入重量為季戊四醇重量的1.2-1.5倍，溴化氫的通入重量是季戊四醇重量的1.8-2.3倍，通入時間為9-10小時，取代反應的溫度為115-120℃，保溫是在118-125℃下保溫14-16小時。
本工藝采用蒸餾分離，釜機分出有機溶劑及反應生成的水和過量的溴氫酸，釜底產物為三溴新戊醇的酯化物，用甲醇和無機酸(可以是硫酸或鹽酸或氫溴酸或其它類似酸)進行酯分解時，甲醇用量為季戊四醇重量的1.3-1.5倍，無機酸用量為季戊四醇重量的3％-5％，恒壓酯分解溫度為65-70℃，酯分解的時間為3.5-4.5小時。
在酯分解結束后的產物中加入活性炭，活性炭的量是季戊四醇重量的1％-3％，于60-70℃下保溫1.0-1.5小時進行脫色，過濾，濾液濃縮得三溴新戊醇粗品。
反應方程式為取代 酯分解 粗品中三溴新戊醇的含量大約在95％，為了獲得高品質三溴新戊醇，還需對粗品三溴新戊醇進行精制，操作是三溴新戊醇的精制，用甲醇和水的混合物溶解三溴新戊醇粗品，甲醇與水的重量比為15-35∶85-65，混合溶劑的用量是三溴新戊醇粗品重量的0.6-0.9倍，于65-70℃保溫1.0-1.5小時，再降溫到20-25℃結晶，分離出濕成品后干燥包裝。分離出濕成品后的母液可經蒸餾處理，分離出混合溶劑循環(huán)使用，釜底下腳則經處理可以回用，整個工藝無廢渣產生，無環(huán)境污染。
本發(fā)明通過恒壓保溫、恒壓酯分解，使反應充分徹底，產品質量好，性能優(yōu)越；同時在精制上采用甲醇與水的混合液做溶劑對粗品進行精制，可使三溴新戊醇的含量為98％，且混合溶劑可回收套用，精制母液下腳經處理可以循環(huán)利用，產品的收率≥94％，無廢渣產生，不造成環(huán)境污染，又降低能耗和成本經濟效益顯著。


附圖為本發(fā)明的工藝流程圖具體實施方式
實施例1，三溴新戊醇的合成方法，在濃度為98％以上的醋酸介質下，于季戊四醇中通入溴化氫進行取代反應，醋酸介質的加入重量為季戊四醇重量的1.2倍，溴化氫的通入重量是季戊四醇重量的2倍，通入時間為10小時，取代反應的溫度為120℃；取代反應后在120℃下、0.6Mpa的恒壓下進行保溫16小時；保溫后分離出三溴新戊醇酯化物，在三溴新戊醇酯化物中加入甲醇和硫酸于0.5Mpa的壓力下進行恒壓酯分解，甲醇用量為季戊四醇重量的1.5倍，硫酸用量為季戊四醇重量的3％，恒壓酯分解溫度為70℃，酯分解的時間為4小時；在酯分解結束后的產物中加入活性炭，活性炭的加入量是季戊四醇重量的1％，于70℃下保溫1.2小時進行脫色，過濾，濾液濃縮得三溴新戊醇粗品。
實施例2，三溴新戊醇的合成方法，在濃度為98％以上的醋酸介質下，于季戊四醇中通入溴化氫進行取代反應，醋酸介質的加入重量為季戊四醇重量的1.4倍，溴化氫的通入重量是季戊四醇重量的2.3倍，通入時間為9小時，取代反應的溫度為118℃；取代反應后在118℃下、0.7Mpa的恒壓下進行保溫15小時；保溫后分離出三溴新戊醇酯化物，在三溴新戊醇酯化物中加入甲醇和鹽酸于0.4Mpa的壓力下進行恒壓酯分解，甲醇用量為季戊四醇重量的1.3倍，鹽酸用量為季戊四醇重量的5％，恒壓酯分解溫度為65℃，酯分解的時間為4.5小時；在酯分解結束后的產物中加入活性炭，活性炭的加入量是季戊四醇重量的2％，于60℃下保溫1.5小時進行脫色，過濾，濾液濃縮得三溴新戊醇粗品。
實施例3，三溴新戊醇的合成方法，在濃度為98％以上的醋酸介質下，于季戊四醇中通入溴化氫進行取代反應，醋酸介質的加入重量為季戊四醇重量的1.5倍，溴化氫的通入重量是季戊四醇重量的1.8倍，通入時間為9.5小時，取代反應的溫度為115℃；取代反應后在125℃下、0.8Mpa的恒壓下進行保溫14小時；保溫后分離出三溴新戊醇酯化物，在三溴新戊醇酯化物中加入甲醇和氫溴酸于0.6Mpa的壓力下進行恒壓酯分解，甲醇用量為季戊四醇重量的1.4倍，氫溴酸用量為季戊四醇重量的4％，恒壓酯分解溫度為68℃，酯分解的時間為3.5小時；在酯分解結束后的產物中加入活性炭，活性炭的加入量是季戊四醇重量的3％，于65℃下保溫1小時進行脫色，過濾，濾液濃縮得三溴新戊醇粗品。
實施例4，參考實施例1制造出三溴新戊醇粗品，再對三溴新戊醇粗品進行精制，即用甲醇和水的混合物溶解三溴新戊醇粗品，甲醇與水的重量比為15∶85，混合溶劑的用量是三溴新戊醇粗品重量的0.7倍，于68℃保溫1.0小時，再降溫到25℃結晶，分離出濕成品后干燥包裝；分離出濕成品后的母液經蒸餾處理，分離出混合溶劑作循環(huán)使用，釜底下腳經處理回用。
實施例5，參考實施例2制造出三溴新戊醇粗品，再對三溴新戊醇粗品進行精制，即用甲醇和水的混合物溶解三溴新戊醇粗品，甲醇與水的重量比為25∶75，混合溶劑的用量是三溴新戊醇粗品重量的0.6倍，于70℃保溫1.3小時，再降溫到20℃結晶，分離出濕成品后干燥包裝；分離出濕成品后的母液經蒸餾處理，分離出混合溶劑作循環(huán)使用，釜底下腳經處理回用。
實施例6，參考實施例3制造出三溴新戊醇粗品，再對三溴新戊醇粗品進行精制，即用甲醇和水的混合物溶解三溴新戊醇粗品，甲醇與水的重量比為35∶65，混合溶劑的用量是三溴新戊醇粗品重量的0.9倍，于65℃保溫1.5小時，再降溫到23℃結晶，分離出濕成品后干燥包裝；分離出濕成品后的母液經蒸餾處理，分離出混合溶劑作循環(huán)使用，釜底下腳經處理回用。
權利要求
1.三溴新戊醇的合成方法，在醋酸介質下，于季戊四醇中通入溴化氫進行取代反應，保溫后分離出三溴新戊醇酯化物，在三溴新戊醇酯化物中加入甲醇和無機酸進行酯分解，其特征在于取代反應后的保溫在0.6-0.8Mpa的恒壓下進行，酯分解在0.4-0.6Mpa的恒壓下進行。
2.根據權利要求1所述的合成方法，其特征在于酯分解用無機酸是硫酸或鹽酸或氫溴酸。
3.根據權利要求1所述的合成方法，其特征在于醋酸的濃度在98％以上，其加入重量為季戊四醇重量的1.2-1.5倍，溴化氫的通入重量是季戊四醇重量的1.8-2.3倍，通入時間為9-10小時，取代反應的溫度為115-120℃，保溫是在118-125℃下保溫14-16小時。
4.根據權利要求1所述的合成方法，其特征在于酯分解時，甲醇用量為季戊四醇重量的1.3-1.5倍，無機酸用量為季戊四醇重量的3％-5％，恒壓酯分解溫度為65-70℃，酯分解的時間為3.5-4.5小時。
5.根據權利要1、2、3、4之一所述的合成方法，其特征在于于酯分解結束后的產物中加入活性炭，于60-70℃下保溫1.0-1.5小時進行脫色，過濾，濃縮濾液得三溴新戊醇粗品。
6.根據權利要求5所述的合成方法，其特征在于活性炭的加入量是季戊四醇重量的1％-3％。
7.由權利要求1-6合成的三溴新戊醇粗品的精制，其特征在于用甲醇和水的混合物溶解三溴新戊醇粗品，混合溶劑的用量是三溴新戊醇粗品重量的0.6-0.9倍，于65-70℃保溫1.0-1.5小時，再降溫到20-25℃結晶，分離出濕成品后干燥包裝。
8.根據權利要求7所述的精制方法，其特征在于甲醇與水的重量配比為15-35∶65-85。
9.根據權利要求7所述的精制方法，其特征在于分離出濕成品后的母液經蒸餾處理，分離出混合溶劑作循環(huán)使用，釜底下腳經處理回用。
全文摘要
三溴新戊醇的合成方法，在醋酸介質下，于季戊四醇中通入溴化氫進行取代反應，保溫后分離出三溴新戊醇酯化物，在三溴新戊醇酯化物中加入甲醇和無機酸進行酯分解，取代反應后的保溫在0.6－0.8Mpa的恒壓下進行，酯分解在0.4－0.6Mpa的恒壓下進行，通過恒壓保溫、恒壓酯分解，使反應充分徹底，產品質量好，性能優(yōu)越。
文檔編號C07C31/00GK101016227SQ20071001979
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月8日 優(yōu)先權日2007年2月8日
發(fā)明者柯建君, 田青芝 申請人:宜興市中正化工有限公司