[发明专利]一种三溴苯酚的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于至少有一个羟基连接在六节芳环碳原子上的化合物，涉及一种三溴苯酚的制备方法。

背景技术

三溴苯酚是一种重要的精细化工中间体。随着合成材料工业的快速发展，对以三溴苯酚为原料合成的阻燃剂需求快速增加，国内外市场都十分看好，是颇具发展潜力与前景的精细化工中间体之一。采用传统的苯酚-溴水氧化法合成三溴苯酚的工艺路线长，收率低，反应存在很大的安全隐患，污染严重。近年来开发的苯酚溶剂法，即在苯酚一溴素氧化法反应过程中，加入一定的溶剂，可以提高反应的安全性，产品质量较好，原料利用率较高，能够减少三废，提高收率等特点，溶剂一般选用甲醇、乙醇、乙酸、二溴乙烷、氯仿和苯等，是很具发展前景的合成方法。为了提高溴素利用率，常采用一种氧化剂将生成的溴化氢氧化为溴素，继续进行反应。赵焰，任鑫智以过氧化氢作为氧化剂，乙醇作为溶剂，研究了采用溴素一步法合成三溴苯酚的生产新方法，产品纯度99.5％以上(《化工矿物与加工》，2003，(4)：22)。但是，本文没有具体阐明三溴苯酚的后处理方法，溶剂中乙醇的浓度高达67wt％，乙醇易挥发使得损耗大，造成对环境的污染和降低回收量，增加产品的成本，另外由于乙醇的易燃易爆性，降低了反应过程的安全性；同时，溴素为剧毒、强腐蚀性药品，容易飘溢，也存在很大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种无需复杂防护设施、简化工艺过程、降低安全隐患、改善工作环境、同时既能保证产品的高收率又能保证产品纯度的三溴苯酚的制备方法。

本发明的内容是：一种三溴苯酚的制备方法，其特征是包括下列步骤：

a、反应：在反应器中加入苯酚、重量百分比浓度为30～50％的过氧化氢水溶液和溶剂乙醇，苯酚与过氧化氢的摩尔比为1∶3.30～3.90，温度升到30～40℃，在搅拌下滴加重量百分比浓度为40～60％溴化氢水溶液，溴化氢与苯酚的摩尔比为1∶0.324～0.330，滴完后，在35～40℃反应物保持10～20分钟，温度升至50～60℃，再保温反应1～2h，即完成反应；反应过程中溴化氢和过氧化氢反应生成溴素(溴素即单质溴，结构为Br₂，反应式为：2HBr+H₂O₂＝Br₂+2H₂O)，溴素继续与苯酚反应合成三溴苯酚；

b、后处理：将完成反应后的物料降温至室温，过滤，洗涤滤饼，干燥(例如：真空干燥等)后即制得产品。

本发明的内容中：步骤(b)中所述洗涤滤饼是：将滤饼分别经过水(即用适量蒸馏水洗涤除去滤饼中的大部分残留溴化氢)、重量百分比浓度为1～20％的碳酸氢钠水溶液(洗涤滤饼以除去其中残留的溴化氢)、重量百分比浓度为1％至饱和的亚硫酸氢钠水溶液(洗涤以除去其中游离的溴素)和水洗涤(蒸馏水洗涤除杂)过滤。

本发明的内容中：步骤(b)中所述反应后物料过滤后收集的母液，(用氢氧化钠或碳酸钠等)调节至中性或弱碱性(较好的为PH＝7～9)后蒸馏回收乙醇。

本发明的内容中：步骤(b)中所述洗涤滤饼较好的是浸泡洗涤滤饼，以节约洗涤液，降低生产成本。

本发明的内容中：步骤(a)中所述溶剂乙醇的用量为反应原料总重量的12～45％，即溶剂乙醇的用量为反应原料苯酚、重量百分比浓度为30～50％的过氧化氢水溶液、溶剂乙醇和重量百分比浓度为40～60％溴化氢水溶液的总重量的12～45％。

本发明的内容中：所述溴化氢水溶液的滴加时间较好的为1～2h。

本发明的内容中：所述三溴苯酚是：2，4，6—三溴苯酚。

本发明的内容中：所述反应器是装有搅拌器、冷凝器、温度计和滴加装置的反应器，同现有技术。

本发明内容中：所述乙醇也可以用滤液的回收乙醇，所述完成反应后反应器中混合溶剂(即水和乙醇)中乙醇的含量可以为混合溶剂总重量的16～50％。

与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：

(1)本发明采用溴化氢参加反应，通过过氧化氢把溴化氢转化为溴素继续与苯酚反应获得三溴苯酚，控制混合溶剂中乙醇所占质量比的合理范围，在一定的温度内将溴化氢转化为溴素和合成三溴苯酚同时进行，无需中间步骤而一步合成再辅以简单处理即可获得所需产品；合成三溴苯酚的过程简单，反应温度温和，工作环境安全，操作难度低，易于工业化生产；特别是采用本发明所述方法，易于除去产品中的副产物和杂质，与现有技术相比，易于出料、洗涤，产品无需进一步分离纯化即可满足下游产品的需要，而且安全、污染小；