[发明专利]一种溴代烷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种溴代烷的制备方法。

背景技术

以溴化氢或氢溴酸为主要原料制备的溴代烷是精细化工领域的后起之秀，广泛应用在医药、农药、染料、香料、阻燃、灭火、合成材料、电子刻蚀等领域，发挥着无可替代的作用，具有广阔的市场前景和良好的经济效益。

目前溴代烷的合成主要有醇与溴化钠硫酸法、醇与氢溴酸法、醇与溴素硫磺法等方法为主，但是醇溴化钠硫酸法、醇溴素硫磺法等工艺均系间歇法生产、副产大量的稀硫酸，设备的利用率低，环保处理相对复杂。另外氢溴酸和醇在催化剂存在的条件下反应生产溴代烷，由于氢溴酸作为大量生产芳基溴化物阻燃剂的副产物，经济上合理，是近几年研究的热点。此种方法在合成过程中需要添加适当的催化剂，根据催化剂的不同可以分为两大类，一类是硫酸法，一类是固体超强酸法。硫酸催化剂法在生产过程中会产生大量的稀硫酸，后处理相对麻烦；固体酸催化法易受催化剂失效过程的影响而导致溴代烷收率不稳定，同时催化剂合成与再生过程复杂影响了该工艺的推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种溴代烷的制备方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用的第一种技术方案包含以下步骤：

 （1）按低碳醇与HBr的摩尔比为1:1-5的配比关系将低碳醇与氢溴酸混合制得混合料液；加热混合料液达到回流状态，保持回流状态直至物料充分反应，制得产物混合液A； 

（2）蒸馏产物混合液A，蒸出的气体经冷凝后制得产物混合液B；静置产物混合液B使之分层，取下层液体制得溴代烷粗品C；

（3）精馏溴代烷粗品C，蒸出的气体经冷凝后便制得液体状的溴代烷。

所述溴代烷粗品C在精馏之前还需经碱液洗涤的步骤；即向溴代烷粗品C中加入碱液对溴代烷粗品C进行洗涤，以获得pH值大于等于6的洗涤混合液，静置洗涤混合液使之分层，取出下层的液体得溴代烷粗品D，将溴代烷粗品D进行精馏，蒸出的气体经冷凝后便制得液体状的溴代烷。

上述技术方案中，所述碱液为碱的水溶液，碱的用量为溴代烷粗品C质量的0.025-0.5倍，水的用量为溴代烷粗品C质量的0.5-2.5倍；所述碱选自碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠。所述低碳醇选自乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、正丁醇或异丁醇。

为了实现发明目的，本发明采用的第二种技术方案包含以下步骤： 

(a) 按低碳醇与HBr的摩尔比为1:1-5的配比关系将低碳醇与氢溴酸混合制得混合料液；将混合料液分成两部分，一部分作为基液，另一部分作为滴加液；

(b)将基液加入到反应器中，该反应器由反应釜、装在反应釜顶部的蒸馏塔以及装在蒸馏塔顶部的冷凝器构成；加热使反应釜中的基液达到回流状态，在保持基液回流状态的条件下，连续均匀地滴加滴加液，控制蒸馏塔出气的速度，以使液体的滴加量和蒸出量相应；收集从蒸馏塔流出的气体并对其冷凝，获得产物混合液E；静置产物混合液E使之分层，取下层的液体制得溴代烷粗品F；

（c）精馏溴代烷粗品F，蒸出的气体经冷凝后便制得液体状的溴代烷。

所述溴代烷粗品F在精馏之前还需经碱液洗涤的步骤；即向溴代烷粗品F中加入碱液对溴代烷粗品F进行洗涤，以获得pH值大于等于6的洗涤混合液，静置洗涤混合液使之分层，取出下层的液体得溴代烷粗品G，将溴代烷粗品G进行精馏，蒸出的气体经冷凝后便制得液体状的溴代烷。

上述技术方案中，所述碱液为碱的水溶液，碱的用量为溴代烷粗品F质量的0.025-0.5倍，水的用量为溴代烷粗品F质量的0.5-2.5倍；所述碱选自碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠。所述低碳醇选自乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、正丁醇或异丁醇。

本发明以氢溴酸和低碳醇为原料，不需要催化剂，只需要将二者混合后加热至回流状态，使二者反应即可，因而工艺、控制都较为简单，而且生产成本低、污染小。本发明第一种技术方案为分批生产的间歇生产法亦可称为一锅法，容易造成不同批次的产品出现细小的质量差异。本发明第二种技术方案为连续生产法，更易于实现连续化自动化生产，生产效率更高且产品质量更加稳定。本发明两种技术方案中所述的碱液洗涤，其目的在于用碱中和溴代烷粗品中含有的氢溴酸，以减少对后续处理设备的腐蚀，可以大大延长后续处理设备的使用寿命。本发明第一种技术方案中的低碳醇与氢溴酸反应时间，以二者充分反应为限，综合考虑诸多生产因素，将低碳醇与氢溴酸的反应时间控制在6-12小时为宜。