一种四溴环辛烷的合成方法技术

本发明专利技术涉及一种四溴环辛烷的合成方法，解决了现有技术四溴环辛烷的合成方法具有合成工艺复杂、产品纯度差、溶剂回收困难、产品收率低、副产物多、热稳定性差、影响阻燃性能且污染环境的技术问题。一种四溴环辛烷的合成方法，包括步骤如下：1)在有机溶剂中加入催化剂，降温至30℃以下，加入溴素，制出溴化剂；2)向反应装置中加入脂肪醇与卤代烷烃的混合溶剂，控制温度不超过40℃，搅拌状态下将步骤1)制得的溴化剂与1,5‑环辛二烯同时滴加至反应装置，升温至体系回流反应，四溴环辛烷结晶析出；3)回收套用催化剂；4)脱溶干燥四溴环辛烷。本发明专利技术广泛应用于阻燃剂合成技术领域。

A synthesis method of tetrabromocyclooctane

【技术实现步骤摘要】
一种四溴环辛烷的合成方法
本专利技术属于阻燃剂合成
，具体涉及一种四溴环辛烷的合成方法。
技术介绍
四溴环辛烷也称1,2,5,6四溴环辛烷是一种重要的有机溴系阻燃剂，美国雅宝化学产品牌号为BC-48，该阻燃剂主要应用于膨胀聚苯乙烯、结晶及HIPS，SAN树脂、粘合剂、涂料、织物处理聚氨酯等产品的阻燃使用。是一种非常有发展前途的新型阻燃剂，也是阻燃剂研究和开发最活跃的领域之一。目前，四溴环辛烷的主要生产方法是以三氯甲烷为溶剂，以溴素、环辛二烯为原料直接溴化得到产品。工艺过程是先将三氯甲烷加入到反应釜中，降温0℃以下，同时滴加环辛二烯与溴素，低温保温5小时，升温至30℃保温5小时，物料经脱溶、干燥得到四溴环辛烷产品产品。该法的反应后处理困难，消耗大量的有机溶剂，且对设备要求较高，直接使用溴素作为溴化试剂，产品杂质多、收率低、热稳定性差，严重影响了该产品的阻燃性能。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术的不足，提供一种反应路径简单，收率相高，杂质含量少，产品后处理方法简单易行，热稳定性能高，节省成本且环保的四溴环辛烷合成方法。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：一种四溴环辛烷的合成方法，包括步骤如下：1)溴化剂的合成：在有机溶剂中加入定量的催化剂，降温至30℃以下，向体系中加入定量的溴素，制备出溴化剂；2)四溴环辛烷的合成：向反应装置中加入脂肪醇与卤代烷烃的混合溶剂，控制反应温度不超过40℃，搅拌状态下将步骤1)制得的溴化剂与1,5-环辛二烯(COD)同时滴加至反应装置中，滴加完毕，升温至体系回流反应，四溴环辛烷产品随反应进行，以白色固体结晶析出；3)催化剂回收套用：向步骤2)制得的四溴环辛烷体系中加入定量的水，回收水溶性的催化剂经脱水干燥后循环使用；4)四溴环辛烷脱溶干燥：将步骤3)制得的四溴环辛烷半成品水洗除杂，在一定温度下采用真空条件水蒸气蒸馏除去溶剂后，减压蒸出残留水分，产品以白色颗粒形式结晶析出，后经过100℃真空干燥制得成品。优选的，步骤1)中，所述有机溶剂为卤代烷烃类溶剂，所述有机溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳中的一种或几种；所述有机溶剂与所述溴素的加入的质量之比为5-10:1。优选的，步骤1)中，所述催化剂为季铵盐类相转移催化剂，所述季铵盐为四甲基氯化铵、四甲基溴化铵、四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的一种，所述季铵盐的加入量与步骤1)中所述溴素加入量的摩尔质量比为3-5:1。优选的，步骤2)中，所述混合溶剂为脂肪醇与卤代烷烃的混合溶剂，所述脂肪醇为在水中溶解度低于20％的长链脂肪醇，为正丁醇、异丁醇、正己醇、异辛醇中的一种或几种；所述卤代烷烃为二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳中的一种或几种，所述卤代烷烃与步骤1)中所述有机溶剂保持一致；所述混合溶剂中脂肪醇与卤代烷烃质量比为1-5:1，所述混合溶剂的加入量为步骤2)中所述1,5-环辛二烯(COD)加入质量的10-20倍。优选的，步骤2)中，所述溴化剂与1,5-环辛二烯(COD)的摩尔质量比为2-3:1。优选的，步骤3)中，所述水洗回收催化剂所用水与催化剂的质量比为1-3:1。优选的，步骤4)中，所述真空条件下水蒸气蒸馏除去溶剂的温度为110-140℃。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术的一种四溴环辛烷的合成方法，反应路径简单，收率相高，杂质含量少，节省成本且生产过程环保，产品后处理方法简单易行且热稳定性能高的四溴环辛烷合成方法。(2)本专利技术的一种四溴环辛烷的合成方法，使用的自制温和的溴化剂，显著提高了产品的热稳定性和对溴的综合利用率高；通过热稳定剂的使用，大大提高了产品的热稳定性能，适合工业化生产；催化剂可以循环套用，符合绿色环保理念。(3)本专利技术的一种四溴环辛烷的合成方法，其制备方法具有对环境危害小，产品收率高，产品质量好。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，以助于理解本专利技术的内容。本专利技术中所使用的方法如无特殊规定，均为常规的生产方法；所使用的原料，如无特殊规定，均为常规的市售产品。实施例一合成一种四溴环辛烷的方法，包括以下步骤：1)溴化剂的合成：在480g有机溶剂二氯甲烷中加入369g季铵盐四甲基溴化铵，降温至30℃以下，向体系中滴加入96g溴素Br2，使其全部溶解，制成溴化剂；2)四溴环辛烷的合成：向反应装置内加入正丁醇和二氯甲烷的混合溶剂共583g，其中正丁醇为437g，二氯甲烷为146g，控制反应温度低于40℃，搅拌状态下将步骤1)制得的溴化剂与32.4g的1,5-环辛二烯同时滴加至反应装置中，滴加完毕，升温至体系回流反应，四溴环辛烷产品随反应进行，以白色固体结晶析出；3)催化剂回收套用：向步骤2)制得的四溴环辛烷体系中加入960g的水，回收水溶性的季铵盐四甲基溴化铵经脱水干燥后循环使用；4)四溴环辛烷脱溶干燥：将步骤3)制得的四溴环辛烷半成品经水洗除杂，取有机相，采用真空条件下水蒸气蒸馏除去溶剂：采用真空条件下，控制真空度为-0.9Mpa，温度为120℃，缓慢通入水蒸气，气提出有机溶剂后减压蒸出残留水分，产品以白色颗粒形式结晶析出，于100℃真空干燥得成品收率97.8％，纯度为98.9％，5％WLT210℃。实施例2合成一种四溴环辛烷的方法，包括以下步骤：1)溴化剂的合成：在960g有机溶剂二氯乙烷中加入504g季铵盐四乙基溴化铵，降温至30℃以下，向体系中滴加入96g溴素Br2，使其全部溶解，制成溴化剂；2)四溴环辛烷的合成：向反应装置内加入异辛醇和二氯乙烷的混合溶剂共270g，其中异辛醇为135g，二氯乙烷为135g，控制反应温度低于40℃，搅拌状态下将步骤1)制得的溴化剂与27g的1,5-环辛二烯同时滴加至反应装置中，滴加完毕，升温至体系回流反应，四溴环辛烷产品随反应进行，以白色固体结晶析出；3)催化剂回收套用：向步骤2)制得的四溴环辛烷体系中加入1008g的水，回收水溶性的季铵盐四乙基溴化铵经脱水干燥后循环使用；4)四溴环辛烷脱溶干燥：将步骤3)制得的四溴环辛烷半成品经水洗除杂，取有机相，采用真空条件下水蒸气蒸馏除去溶剂：采用真空条件下，控制真空度为-0.9Mpa，温度为130℃，缓慢通入水蒸气，气提出有机溶剂后减压蒸出残留水分，产品以白色颗粒形式结晶析出，于100℃真空干燥得成品收率98.7％，纯度为99.0％，5％WLT210℃。实施例3合成一种四溴环辛烷的方法，包括以下步骤：1)溴化剂的合成：在672g有机溶剂三氯甲烷中加入966g季铵盐四丁基溴化铵，降温至30℃以下，向体系中滴加入96g溴素Br2，使其全部溶解，制成溴化剂；2)四溴环辛烷的合成：<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四溴环辛烷的合成方法，其特征在于，包括步骤如下：/n1)溴化剂的合成：/n在有机溶剂中加入定量的催化剂，降温至30℃以下，向体系中加入定量的溴素，制备出溴化剂；/n2)四溴环辛烷的合成：/n向反应装置中加入脂肪醇与卤代烷烃的混合溶剂，控制反应温度不超过40℃，搅拌状态下将步骤1)制得的溴化剂与1,5-环辛二烯(COD)同时滴加至反应装置中，滴加完毕，升温至体系回流反应，四溴环辛烷产品随反应进行，以白色固体结晶析出；/n3)催化剂回收套用：/n向步骤2)制得的四溴环辛烷体系中加入定量的水，回收水溶性的催化剂经脱水干燥后循环使用；/n4)四溴环辛烷脱溶干燥：/n将步骤3)制得的四溴环辛烷半成品水洗除杂，在一定温度下采用真空条件水蒸气蒸馏除去溶剂后，减压蒸出残留水分，产品以白色颗粒形式结晶析出，后经过100℃真空干燥制得成品。/n

【技术特征摘要】
1.一种四溴环辛烷的合成方法，其特征在于，包括步骤如下：
1)溴化剂的合成：
在有机溶剂中加入定量的催化剂，降温至30℃以下，向体系中加入定量的溴素，制备出溴化剂；
2)四溴环辛烷的合成：
向反应装置中加入脂肪醇与卤代烷烃的混合溶剂，控制反应温度不超过40℃，搅拌状态下将步骤1)制得的溴化剂与1,5-环辛二烯(COD)同时滴加至反应装置中，滴加完毕，升温至体系回流反应，四溴环辛烷产品随反应进行，以白色固体结晶析出；
3)催化剂回收套用：
向步骤2)制得的四溴环辛烷体系中加入定量的水，回收水溶性的催化剂经脱水干燥后循环使用；
4)四溴环辛烷脱溶干燥：
将步骤3)制得的四溴环辛烷半成品水洗除杂，在一定温度下采用真空条件水蒸气蒸馏除去溶剂后，减压蒸出残留水分，产品以白色颗粒形式结晶析出，后经过100℃真空干燥制得成品。


2.根据权利要求1所述的一种四溴环辛烷的合成方法，其特征在于，步骤1)中，所述有机溶剂为卤代烷烃类溶剂，所述有机溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳中的一种或几种；所述有机溶剂与所述溴素的加入的质量之比为5-10:1。


3.根据权利要求1所述的一种四溴环辛烷的合成方法，其特征在于，步骤1)中，所述催化剂为季铵盐类相转移催...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴多坤，秦善宝，王东全，杨效禹，杨丽丽，孙盛元，孟玉花，
申请(专利权)人：山东润科化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37