阻燃劑四溴雙酚A的合成研究.pdf

1、四溴雙酚A 是一種優(yōu)良的溴系阻燃劑，研究其合成具有重要意義。 本文在脂肪醇、氯苯、硝基苯、環(huán)己烷、乙酸、氯苯－醇、環(huán)己烷－醇等溶劑中，采用溴素/雙氧水原位溴化-氧化法合成了四溴雙酚A，研究了各種溶劑對(duì)反應(yīng)的影響，初步探討了雙酚A 溴化過(guò)程中的溶劑效應(yīng)。 本文嘗試了以正辛醇-水為溶劑合成四溴雙酚A。適宜的反應(yīng)條件為：當(dāng)雙酚A 投料28.5g 時(shí)，溶劑用量以110mL 為宜，V(醇):V(水)=4:1，n(BPA):n(Br

2、2):n(H2O2)=1:2.05:2.1，反應(yīng)溫度為25℃，采用先在45min 內(nèi)滴完溴素，再在45min 內(nèi)滴加雙氧水的加料方法進(jìn)行反應(yīng)，在80℃下于1h 完成熟化。經(jīng)循環(huán)套用正辛醇，以雙酚A 計(jì)的產(chǎn)品收率大于98.4％，熔點(diǎn)為178.0 ~181.3 ℃℃。 本文還以其他與水不相溶的脂肪醇為溶劑，重點(diǎn)研究了摩爾比對(duì)反應(yīng)的影響，并進(jìn)行了溶劑套用實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)品質(zhì)量均可達(dá)到應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。 以乙酸為溶劑合成四溴雙酚A 的適宜的反應(yīng)

3、條件為：當(dāng)雙酚A 投料28.5g 時(shí)，n(BPA):n(Br2):n(H2O2)=1:2.06:2.10，以110mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù)90％的乙酸為溶劑，溴素和雙氧水的滴加時(shí)間均為35min。在此條件下四溴雙酚A 收率在96％以上，純度大于99.4％，熔點(diǎn)為180.1℃~182.5℃。 以氯苯為溶劑合成四溴雙酚A 的適宜的反應(yīng)條件為：n(BPA):n(Br2):n(H2O2) =1:2.15:2.2；滴溴溫度為20℃，滴溴和雙氧水時(shí)間

4、均為30min，熟化溫度回流溫度(約94℃)，熟化時(shí)間為60min，當(dāng)BPA 投料14.25g 時(shí)，溶劑用量為35~45ml。氯苯母液套用收率在90.0％以上，純度大于99.4％。 本文采用氯苯－正辛醇、氯苯－異戊醇和氯苯－異辛醇為溶劑合成了四溴雙酚A。其中氯苯－異辛醇溶劑適宜反應(yīng)條件為：BPA 投料14.25g 時(shí)，n(BPA):n(Br2):n(H2O2)=1:2.1:2.15，V(氯苯)=40ml，V(正辛醇)=10ml，

5、20℃下分別在30min 內(nèi)滴加溴素，80℃下60min 內(nèi)完成熟化，在此條件下產(chǎn)品熔點(diǎn)為179.9℃~182.4℃，收率為99.47％。與純氯苯相比，該溶劑避免了堿洗水洗操作，節(jié)省了資源，提高了效率。 本文嘗試了以環(huán)己烷、環(huán)己烷-正辛醇和環(huán)己烷-異辛醇為溶劑合成四溴雙酚A，初步考察了摩爾比對(duì)反應(yīng)的影響，并進(jìn)行了溶劑套用實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： 采用環(huán)己烷-正辛醇為溶劑時(shí)，適宜反應(yīng)條件為：雙酚A 為14.25g 時(shí)，n(BP

6、A):n(Br2):n(H2O2) =1:2.1:2.15，V(環(huán)己烷)=40ml，V(正辛醇)=10ml，滴溴溫度20℃，滴溴時(shí)間30min，熟化溫度為80℃，熟化時(shí)間為60min。在此條件下，母液循環(huán)三次產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，收率大于93.0％，產(chǎn)品含量在99.3％以上，熔點(diǎn)在179.0℃~182.8℃之間。 采用環(huán)己烷-異辛醇為溶劑時(shí)，適宜反應(yīng)條件為：雙酚A 為14.25g 時(shí)，n(BPA):n(Br2):n(H2O2) =1:2

7、.08:2.1，V(環(huán)己烷)=40ml，V(異辛醇)=10ml，滴溴溫度20℃，滴溴時(shí)間30min，熟化溫度為80℃，熟化時(shí)間為60min。在此條件下母液循環(huán)三次產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)品收率大于91.0％，含量在98.9％以上，熔點(diǎn)在178.0℃~182.5℃之間。 另外，本文采用連續(xù)法合成了四溴雙酚A，并初步優(yōu)化了合成工藝。其適宜的工藝條件為：n(雙酚A):n(溴素):n(雙氧水) =1:2.1:2.15，反應(yīng)溫度T=60℃，停留時(shí)