[发明专利]一种制备六溴环十二烷的方法

说明书

本发明公开了一种制备六溴环十二烷的方法，采用1‐甲基‐3‐丙磺酸咪唑硫酸氢盐离子液体催化剂，与现有技术中的方法制备的六溴环十二烷相比熔点有所提高，可达197℃以上。本发明提供的方法成本低、操作简单，安全环保，易于工业化应用。

技术领域

本发明属于阻燃剂领域，具体涉及一种制备六溴环十二烷的方法。

背景技术

六溴环十二烷(HBCD；HBCDD；Hexabromocyclododecane简称HBCD或HBCDD)是一种白色结晶，有多种异构体，低溶点型熔点为167‐168℃，高熔点型为195‐196℃。分子式为C₁₂H₁₈Br₆，结构式为:

六溴环十二烷对热和紫外光和稳定性好，溴含量74.7％，溶于甲醇、乙醇、丙酮、醋酸戊酯。在170℃，以上开始脱溴化氢，在190℃下脱溴化氢变得剧烈。六溴环十二烷(HBCD)是一种高溴含量的脂环族添加型阻燃剂，它具有用量低，阻燃效果好、对材料物理性能影响小等特点。主要用于EPS(发泡聚苯乙烯，参考用量2％)，聚丙烯(参考用量2％HBCD，1％三氧化二锑)和其它苯乙烯树脂中，更能表现出它的优异性能.此外，它适用于对针织物、丁苯胶、粘合剂和涂料，以及不饱和聚酯树脂进行阻燃处理。尽管六溴环十二烷(HBCD)具有优良的阻燃效果，但其对人类和环境会构成潜在的长期的危害.六溴环十二烷(HBCD)属于挪威PoHS管控的物质.，同属于欧盟REACH管控物质。

热稳定六溴环十二烷是六溴环十二烷阻燃剂的改性产品。本品是一种白六溴环十二烷六溴环十二烷色结晶粉末，可溶于丙酮、酯等有机溶剂，对热和紫外光的稳定性好。该产品的阻燃效果高于溴系芳香族阻燃剂，热稳定性能优异，能使加工设备更加安全、制品性能更优异，特别是对较高温度加工的塑料制品更为适宜。含该产品的阻燃工程塑料可用于各种注塑和挤塑场合，能满足各种加工要求，产品是聚苯乙烯泡沫塑料、聚丙烯纤维的专用阻燃剂。也可以作为聚乙烯、聚碳酸酯、不饱和聚酯等塑料的阻燃添加剂。该产品还广泛用于其它有机材料的阻燃剂。

根据目前所掌握的文献资料报道，国内六溴环十二烷制备大多使用的是混合溶剂，即:乙酸乙酯‐甲醇、乙酸乙酯‐乙醇、二氯乙烷‐甲醇和二氯乙烷‐乙醇体系，产品的熔点普遍偏低，经过洗涤粗品，可以提高熔点但是产率降低较大；并且溶剂容易挥发，损耗较大。另外美国专利US6506952中报道，用一种除了液态惰性有机溶剂1，4—二氧杂环己烷外，还有至少一种分子中含有至少两个氧原子或至少一个氮原子的不含卤素的非极性溶剂:一种液态聚乙二醇，平均分子量在200～400D范围，或至少一种液态单烷基醚、一种液态聚乙二醇单醚、一种液态聚乙二醇二甲醚，或者两种或多种的任意混合物，其中每个具有200～400D范围的平均分子量，且在一定量溴离子存在下制备得到六溴环十二烷，产品经过琥珀酸二辛酸酯磺酸钠，亚硫酸钠，水洗等多步后处理步骤，得到合格的产品。回收套用后的溶剂比较难以处理，所选的溶剂中的聚醇粘度比较大、沸点很高，蒸出低沸点的溶剂后，聚醇不好回收利用，增加了生产的成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备六溴环十二烷的方法。

本发明的目的是通过下列措施实现的：一种制备六溴环十二烷的方法，该方法是向提供卤素离子的物质与极性溶剂组成的混合溶剂中加入离子液体催化剂，然后同时滴加溴素和环十二碳三烯，在离子液体催化剂的作用下，溴素和环十二碳三烯发生加成反应，制得六溴环十二烷溶液。溴素与环十二碳三烯的摩尔比为3:1，经溴化反应得到六溴环十二烷。工业化应用中溴素与环十二碳三烯的摩尔比若不能精确为3:1，溴素可少量过量，可控制溴素与环十二碳三烯的摩尔比为3.0～3.5:1。

上述方法中经溴化反应得到六溴环十二烷还可采用适量的由提供卤素离子的物质与极性溶剂组成的混合溶剂或者极性溶剂洗涤、脱溴试剂洗涤以及水洗，得到提纯的六溴环十二烷。