一种4-溴联苯的合成方法发明专利

专利申请类型:发明专利;
地区:内蒙古-乌海；
源自:乌海高价值专利检索信息库;

一种4-溴联苯的合成方法

本发明公开了一种4‑溴联苯的合成方法，其依次包括有如下步骤：(1)混合制备；(2)氧化反应；(3)分离蒸馏。有益效果：本发明提供了一种4‑溴联苯的合成方法，反应条件温和，不存在安全隐患，同时也无需使用大量的强酸强碱，避免了产生大量的副产盐，减少了经济成本；同时4‑溴联苯产品的实收率高，产品纯度高，质量好，制备工艺简单。

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202111639293.4

专利申请（专利权）人：内蒙古源宏精细化工有限公司
权利人地址：内蒙古自治区乌海市乌达区工业园区连心路(亿洋公司东侧)

专利发明（设计）人：王兵波,张森,王伟,张晓弟,宋立雪

主权利要求:一种4‑溴联苯的合成方法

技术领域：

[0001] 本发明专利涉及4‑溴联苯的制备方法，具体涉及一种4‑溴联苯的合成方法。背景技术：

[0002] 4‑溴联苯是激光染料、液晶材料、农药、医药等许多精细化工产品的关键中间体。
[0003] 现有的制备4‑溴联苯的方法主要是以下两种：
[0004] (1)将水、对溴苯胺和浓盐酸一起冷却，保持在0‑5℃慢慢加入亚硝酸钠水溶液，进行重氮化至淀粉碘化钾试纸呈蓝色，滤出澄清的重氮液。将苯加入重氮液，在5‑10℃搅拌半小时，同时慢慢滴加氢氧化钠溶液，加完后继续搅拌3h，再在室温下搅拌45h。分出苯层，用水洗涤，蒸出苯后进行减压蒸馏，收集170‑175℃(1.06kPa)馏分，用乙醇重结晶，得熔点90℃的成品，实收率为86％，纯度为98％；采用上述方法存在以下问题：在过量的强酸中进行重氮化反应，需要使用大量的强酸和强碱，会产生大量的副产盐，造成经济损失；同时该反应是重氮化反应，存在安全隐患。
[0005] (2)中国发明专利CN200810157467.1(公开日为2009.3.4)报到了在催化剂催化条件下以联苯、液溴与氯气反应制备4‑溴联苯，制备过程复杂，还得处理反应物盐酸，副产物也较多，产品的实收率仅为62％。发明内容：

[0006] 本发明的目的在于提供一种工艺简单，产品实收率高的4‑溴联苯的合成方法。
[0007] 本发明的目的由如下技术方案实施：一种4‑溴联苯的合成方法，其依次包括有如下步骤：
[0008] (1)混合制备：向反应釜中加入溶剂，并搅拌，然后在搅拌的过程中，投入联苯、离子液体、溴化锌和氢溴酸，接着通入5‑10min的氮气置换出所述反应釜内的空气；
[0009] (2)氧化反应：向所述步骤(1)中的所述反应釜中通入一氧化氮和氧气；通气2‑6h后停止，通气过程中控制温度0‑20℃，于此温度下保温反应1‑5小时，反应结束得到反应物；
[0010] (3)分离蒸馏：将步骤(2)中的所述反应物静置0.5‑1h，上下分层，上层水相被送至废水处理，下层沉淀物送至浓缩釜，进行常压蒸馏，直至蒸馏温度达到80‑120℃为止；然后进行减压蒸馏，控制真空度≥0.08mpa，蒸馏温度为120‑150℃，直至所述溶剂被蒸发沉淀物干燥，得到产品4‑溴联苯。
[0011] 在离子液体、溴化锌和一氧化氮的催化条件下，4‑溴联苯的制备反应化学式如下：
[0012]
[0013] 进一步的，步骤(1)中，投入所述联苯与所述溶剂的摩尔比为1：5‑15，优选1:7。
[0014] 进一步的，所述溶剂为二氯甲烷或乙氰。
[0015] 进一步的，步骤(1)中，投入所述联苯与所述离子液体的摩尔比为1：0.005‑0.01，优选1:0.006。
[0016] 进一步的，所述离子液体为四氟硼酸甲基咪唑盐、1‑己基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐、1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐和1,3‑二甲基咪唑四氟硼酸盐中的至少一种。
[0017] 进一步的，步骤(1)中，投入所述联苯与所述溴化锌的摩尔比为1：0.03‑0.1，优选1:0.05。

[0018] 进一步的，步骤(1)中，投入所述联苯与所述氢溴酸的摩尔比为1：1.05‑1.3，优选1:1.1。

[0019] 进一步的，所述步骤(1)中，通入的所述氮气流量为1‑2L/min。
[0020] 进一步的，步骤(2)中，投入所述联苯与通入所述一氧化氮的摩尔比为1：0.1‑0.4，优选1:0.2。
[0021] 进一步的，步骤(2)中，投入所述联苯与通入所述氧气的摩尔比为1：0.257‑0.35，优选1:0.28。
[0022] 本发明的优点：
[0023] 本发明提供了一种4‑溴联苯的合成方法，采用联苯、氢溴酸和氧气作为反应原料，以离子液体、溴化锌和一氧化氮作为催化剂，氧化生产4‑溴联苯，反应条件温和，不存在安全隐患，同时也无需使用大量的强酸强碱，避免了产生大量的副产盐，减少了经济成本；同时4‑溴联苯产品的实收率高，产品纯度高，质量好，制备工艺简单。具体实施方式：

[0024] 下面将通过实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0025] 实施例1：向反应釜中加入二氯甲烷462ml(7mol)，搅拌下投入联苯154g(1mol)、四氟硼酸甲基咪唑盐1g(0.006mol)、溴化锌11.25g(0.05mol)、48％氢溴酸186g(1.1mol)，投料完毕后，通入5min流量为2L/min的氮气置换出反应釜内的空气，并通过冷却介质冷却降温至0‑20℃，开始同时通入一氧化氮6g(0.2mol)，氧气9g(0.28mol)，通气4h后停止，通气过程中控制温度0‑20℃，于此温度下保温反应3小时；保温完毕后，静置1小时，分出下层，上层水相去废水处理，下层沉淀物送至浓缩釜，进行常压蒸馏，直至蒸馏温度达到80‑120℃为止；然后进行减压蒸馏，控制真空度≥0.08mpa，蒸馏温度为120‑150℃，直至二氯甲烷被蒸发沉淀物干燥，得到220g产品4‑溴联苯，实收率为94.42％(摩尔收率)，纯度为99％。
[0026] 通过本实施例制备的产品4‑溴联苯的实收率明显高于申请号为CN200810157467.1，名称为《一种4‑溴联苯的制备方法》公开的实收率，并且本实施例制备的产品4‑溴联苯的纯度也高，质量好。

[0027] 实施例2：向反应釜中加入二氯甲烷660ml(10mol)，搅拌下投入联苯154g(1mol)、四氟硼酸甲基咪唑盐1.3g(0.008mol)、溴化锌18g(0.008mol)、48％氢溴酸203g(1.2mol)，投料完毕后，通入10min流量为1L/min的氮气置换出反应釜内的空气，并通过冷却介质冷却降温至0‑20℃，开始同时通入一氧化氮9g(0.3mol)，氧气11.52g(0.32mol)，通气6h后停止，通气过程中控制温度0‑20℃，于此温度下保温反应5小时；保温完毕后，静置1小时，分出下层，上层水相去废水处理，下层沉淀物送至浓缩釜，进行常压蒸馏，直至蒸馏温度达到80‑120℃为止；然后进行减压蒸馏，控制真空度≥0.08mpa，蒸馏温度为120‑150℃，直至二氯甲烷被蒸发沉淀物干燥，得到212g产品4‑溴联苯，实收率为91％(摩尔收率)，纯度为99％。

[0028] 实施例3：向反应釜中加入二氯甲烷990ml(15mol)，搅拌下投入联苯154g(1mol)、四氟硼酸甲基咪唑盐1.7g(0.01mol)、溴化锌22.5g(0.1mol)、48％氢溴酸219.8g(1.3mol)，投料完毕后，通入6min流量为1.5L/min的氮气置换出反应釜内的空气，并通过冷却介质冷却降温至0‑20℃，开始同时通入一氧化氮12g(0.4mol)，氧气12.6g(0.35mol)，通气2h后停止，通气过程中控制温度0‑20℃，于此温度下保温反应1小时；保温完毕后，静置1小时，分出下层，上层水相去废水处理，下层沉淀物送至浓缩釜，进行常压蒸馏，直至蒸馏温度达到80‑120℃为止；然后进行减压蒸馏，控制真空度≥0.08mpa，蒸馏温度为120‑150℃，直至二氯甲烷被蒸发沉淀物干燥，得到209.7g产品4‑溴联苯，实收率为90％(摩尔收率)，纯度为99％。

[0029] 实施例4：向反应釜中加入二氯甲烷330ml(5mol)，搅拌下投入联苯154g(1mol)、四氟硼酸甲基咪唑盐0.85g(0.005mol)、溴化锌6.75g(0.03mol)、48％氢溴酸177.5g(1.05mol)，投料完毕后，通入6min流量为1.5L/min的氮气置换出反应釜内的空气，并通过冷却介质冷却降温至0‑20℃，开始同时通入一氧化氮3g(0.1mol)，氧气9.25g(0.257mol)，通气2h后停止，通气过程中控制温度0‑20℃，于此温度下保温反应1小时；保温完毕后，静置1小时，分出下层，上层水相去废水处理，下层沉淀物送至浓缩釜，进行常压蒸馏，直至蒸馏温度达到80‑120℃为止；然后进行减压蒸馏，控制真空度≥0.08mpa，蒸馏温度为120‑150℃，直至二氯甲烷被蒸发沉淀物干燥，得到205g产品4‑溴联苯，实收率为88％(摩尔收率)，纯度为99％。

[0030] 以上是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

专利地区：内蒙古

专利申请日期：2021-12-29

专利公开日期：2023-12-05

专利公告号：CN114195617B

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