[发明专利]一种乙撑双溴邻苯二甲酰亚胺的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及阻燃剂合成领域，具体涉及一种乙撑双溴邻苯二甲酰亚胺的合成方法。

背景技术

乙撑双溴邻苯二甲酰亚胺是一类重要的塑料阻燃剂，其阻燃效果优良、毒性小，用于塑料制品中，不起霜，不影响制品的电气机械性能并具有突出的热稳定性和抗紫外线等优点，是各种工程塑料和热塑性塑料优良的阻燃剂。

纵观国内外生产机构研发状况，由苯酐生产乙撑双溴邻苯二甲酰亚胺阻燃剂的合成路线有：

1、先有机溶剂缩合后溴化工艺

专利【US 5049601】介绍的乙撑双溴邻苯二甲酰亚胺的合成方法，使用苯酐、乙二胺、溶剂甲苯或醋酸综合反应，然后在65%发烟硫酸中溴化反应，这种合成方法的总收率80%左右，而且仅能得到黄色产品。

2、先水缩合后溴化工艺

专利【CN 1468840A】添加型阻燃剂N,N-乙撑双溴邻苯二甲酰亚胺的合成方法，其中，将有机溶剂缩合改为水缩合，该专利在缩合过程中会产生废水，如果套用母液则缩合产品会有颜色，溴化后的产品没有进行除溴、粉碎等处理过程，产品中酸值过高，溴含量超过理论值，细度达不到要求。

3、先溴化后有机溶剂缩合工艺

专利【C07D487/08】以四溴苯酐为原料，在一定温度下使其发生亲核取代反应，后和烷撑二胺中和，在有机溶剂中脱水，再在催化剂作用下脱去甲氧基，制得白色的产品。该专利缩合工序复杂，使用大量的有机溶剂，且损失较大，生产成本高。

现有技术中的几种合成方法，均存在产品质量低、收率低、生产工序复杂、生产污染大或生产成本高的缺陷，不利于工业化生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种工艺路线短、溶剂回收利用、反应条件温和、收率高、产品质量好的乙撑双溴邻苯二甲酰亚胺的合成方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种乙撑双溴邻苯二甲酰亚胺的合成方法，包括以下步骤：

（1）将邻苯二甲酸酐和金属或金属氯化物的催化剂投入发烟硫酸中，常温下滴加溴素进行溴化反应得到粗品四溴苯酐，所述邻苯二甲酸酐和溴素的反应摩尔比为1:3.8～4.1。

（2）将所述粗品四溴苯酐经酸洗、使用金属离子络合剂进行络合后，再中和并再次水洗得到四溴苯酐。

（3）将步骤（2）得到的四溴苯酐投入有机溶剂中，按照四溴苯酐与乙二胺1:1.9～2.1的摩尔比滴加乙二胺，在50～150℃缩合反应得到粗品乙撑双溴邻苯二甲酰亚胺。

（4）将所述粗品乙撑双溴邻苯二甲酰亚胺水洗后，经高温脱水得到产品乙撑双溴邻苯二甲酰亚胺。

所述金属或金属氯化物优选自铁粉、铝粉、锌粉、三氯化铝、三氯化铁中的一种。

作为一种优选的技术方案，步骤（1）中，所述溴化反应时常温下滴加完溴素后，保温反应1～3小时，升温至40～90℃回流反应6～8小时，然后升温至140～150℃熟化反应1～2小时，得到粗品四溴苯酐。

作为进一步的优选，所述溴化反应的温度为20～25℃。

步骤（2）中，将所述粗品四溴苯酐分别经酸洗、使用金属离子络合剂进行络合后（酸洗和络合不分先后），或者同时进行酸洗和络合后，再中和并再次水洗得到四溴苯酐。

作为一种优选，步骤（2）中，将所述粗品四溴苯酐先经酸洗、再使用金属离子络合剂进行络合后，再中和并再次水洗得到四溴苯酐。

所述金属离子络合剂优选为EDTA。

在步骤2中，所述酸洗使用10～15%的盐酸或者8～10%的硫酸溶液中的一种；中和时的中和剂选自碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液中的一种；酸洗、络合反应温度为室温55～65℃，反应时间为0.5～1小时。

作为一种改进，步骤（3）中，将四溴苯酐投入有机溶剂中，在115～118℃滴加乙二胺与有机溶剂的混合溶液，滴加完毕保温反应4～6小时，缩合反应得到粗品乙撑双溴邻苯二甲酰亚胺。

所述有机溶剂优选为DMF。

优选的，所述高温脱水是指在温度为150～160℃进行烘干，所述烘干时间为4～10小时。更优选使用真空干燥机进行干燥。

所述水洗时，重复洗涤两次以上。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：