[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 101643388A [43]公开日2010年2月10日
[21]申请号200910031666.2[22]申请日2009.06.22
[21]申请号200910031666.2
[71]申请人泰州百力化学有限公司
地址225404江苏省泰州市经济开发区中港路9
号
[72]发明人缪金凤 潘兵波 印熀宏 杨爱华 [74]专利代理机构江阴市同盛专利事务所代理人唐纫兰
[51]Int.CI.C07C 25/18 (2006.01)C07C 17/12 (2006.01)B01J 27/125 (2006.01)
B01J 27/135 (2006.01)
权利要求书 1 页 说明书 9 页
[54]发明名称
[57]摘要
本发明涉及一种十溴二苯乙烷的制备方法，采
分三个阶段进行，催化剂采用Al粉、无水AlCl 3和 无水TiCl 4，其中Al粉与无水AlCl 3形成第一催化剂，
在反应的第一阶段加入，无水TiCl 4单独形成第二
催化剂，在反应的第二阶段加入，无水AlCl 3单独
形成第三催化剂，在反应的第三阶段加入，第一、
第二和第三催化剂的总投料质量占成品十溴二苯乙
烷理论产量的0.08－0.15％，第一、第二和第三催
化剂的投料摩尔比为：(1－3)∶(1－4)∶(0.6－0.
9)，控制第一阶段反应温度12～26℃，时间2～4小
时，第二阶段反应温度26－40℃，时间3～5小时，
第二阶段反应温度40－60℃，时间4－6小时，在以
上三个反应阶段完成后，继续提高温度至60～65℃
保温1～3小时。本发明方法在低成本运行下能有效
提高十溴二苯乙烷的白度和热稳定性能。
200910031666.2权 利 要 求 书第1/1页 1、一种十溴二苯乙烷的制备方法，采用二苯乙烷与过量溴素在催化剂下反应制得，其特征在于所述反应分三个阶段进行，所述催化剂采用Al 粉、无水AlCl3和无水TiCl4，其中Al粉与无水AlCl3形成第一催化剂，在反应的第一阶段加入，无水TiCl4单独形成第二催化剂，在反应的第二阶段加入，无水AlCl3单独形成第三催化剂，在反应的第三阶段加入，第一、第二和第三催化剂的总投料质量占成品十溴二苯乙烷理论产量的0.08-0.15％，第一、第二和第三催化剂的投料摩尔比为：(1-3)∶(1-4)∶(0.6-0.9)，控制第一阶段反应温度12-26℃，时间2-4小时，第二阶段反应温度26-40℃，时间3-5小时，第二阶段反应温度40-60℃，时间4-6小时，在以上三个反应阶段完成后，继续提高温度至60-65℃保温1～3小时。
200910031666.2说 明 书第1/9页
十溴二苯乙烷的制备方法
(一)技术领域
本发明涉及一种十溴二苯乙烷的制备方法。属工程材料的阻燃剂技术领域。
(二)背景技术
十溴二苯乙烷，又名1，2-二(五溴苯基)乙烷，白粉末，熔点358-360℃，理论含溴量82.28％。它是美
国乙基公司上世纪九十年代开发并商品化的一种芳基溴化阻燃剂(其商品名Saytex8010)。其阻燃性、热稳定性、抗紫外能力等几方面性能都优于阻燃剂十溴二苯醚，更为重要的特征是再热分解时，不产生二噁英致癌物质。
十溴二苯乙烷，大多采用过量溴素法生产，以Al粉、Fe粉、无水AlCl3、无水AlBr3或FeCl3或它们的组合物为催化剂，产品较成熟的运用于聚烯烃类工程材料，但在较高温度的环境如PA66玻璃纤维增强技术，运用不是很理想。现在的美国雅宝公司(前身乙基公司)的产品在这方面运用较成熟，但也采用了部分添加剂改善其使用性能。
上述方法生产的十溴二苯乙烷均不同程度含有游离溴、残余催化剂及低溴代衍生物等杂质，产品颗粒直径大，白度和热稳定性也没有较高突破。众所周知，十溴二苯乙烷中带有游离溴，在塑料加工中会对加工设备腐蚀，
同样，也很大程度影响阻燃塑料的度。而热稳定性能则影响塑料高温时的度。为解决十溴二苯乙烷产品质量问题，国内外均作了不同程度的纯化研究。对于固体化合物来说，重结晶是去除杂质、纯化产品的有效途径。美国专利US.5457248以高沸点芳烃为溶剂，175℃下重结晶。美国大湖化工公司用二苯醚和乙醇为双溶剂重结晶。以上发明对十溴二苯乙烷产品质量有很大的提高，但这类方法成本极高，在工业化生产中很难实施。
(三)发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种在低成本运行下能有效提高十溴二苯乙烷的白度和热稳定性能的十溴二苯乙烷的制备方法。 本发明的目的是这样实现的：一种十溴二苯乙烷的制备方法，采用二苯乙烷与过量溴素在催化剂下反应制得，其特征在于所述反应分三个阶段进行，所述催化剂采用Al粉、无水AlCl3和无水TiCl4，其中Al粉与无水AlCl3形成第一催化剂，在反应的第一阶段加入，无水TiCl4单独形成第二催化剂，在反应的第二阶段加入，无水AlCl3单独形成第三催化剂，在反应的第三阶段加入，第一、第二和第三催化剂的总投料质量占成品十溴二苯乙烷理论产量的0.08-0.15％，第一、第二和第三催化剂的投料摩尔比为：(1-3)∶(1-4)∶(0.6-0.9)，控制第一阶段12-26℃，时间2-4小时，第二阶段26-40℃，时间3-5小时，第三阶段反应温度40-60℃，时间4-6小时，在以上三个反应阶段完成后，继续提高温度至60-65℃保温1～3小时。 十溴二苯乙烷分子结构式：
反应方程式为：
在没有催化剂存在下，苯环与溴素并不发生反应，催化剂的作用是使溴素变成强亲电试剂，促进溴素与苯环发生亲电取代反应。在催化性能上，Al粉的催化活性最强，反应速度极快；无水AlCl3的催化活性次之，反应速度较快；无水TiCl4活性中平，催化反应速度平稳。
在整个反应过程中，十个溴取代苯环上的十个氢并不是一起进行的，有快有慢。根据定位效应(含有取代基的苯衍生物，在进行芳香族亲电取代反应时，原有的取代基，对新进入的取代基主要进入位置，存有一定指向性的效应)，二苯乙烷显示邻、对位定位效应，实际上是一个反应速率问题，溴上邻、对位反应快而上间位反应慢。我们可以将反应分为三个阶段： 阶段一：两个苯环上主要进行1-6个溴的邻、对位取代反应，反应方程式如下：
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