[發明專利]一種4-溴代鄰苯二甲酸的制備方法

有效

• 申請號: 201410244731.0
• 申請日: 2014-06-04
• 公開（公告）號: CN103980113A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 王剛;劉征宙;陸莉峻;干海平;施虹
• 申請（專利權）人: 國藥集團化學試劑有限公司
• 主分類號: C07C63/68
• 分類號: C07C63/68;C07C51/363
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 費開逵

技術領域

本發明涉及一種4-溴代鄰苯二甲酸的制備方法。

背景技術

4-溴代鄰苯二甲酸是重要的化工中間體，廣泛應用于染料、聚合物工業等方面，以4-溴代鄰苯二甲酸為原料的聚氨酯作為封裝材料已經大量用于微電子行業。近年來隨著聚酰胺以及酞菁染料用量的增加，引起了本行業專業人員對4-溴代鄰苯二甲酸的關注。

現有技術中，4-溴代鄰苯二甲酸的制備方法多用溴素(Br₂)進行反應，溴素的利用率低，剩余的溴素易造成環境污染和操作安全隱患，需要增加設備以回收多余的溴素，增多操作步驟，且其溴原子的利用率僅為40％左右。

現有技術中，《精細化工中間體》”Vol.31.No.2,April2001,10-12報道了“4-溴代鄰苯二甲酸酐的合成與應用”，其將鄰苯二甲酸二鈉鹽的水溶液與溴素在70-75℃反應，進而使反應混合物酸化，再用甲基異丁基酮萃取得到4-溴代鄰苯二甲酸的方法，但4-溴代鄰苯二甲酸制備過程操作繁瑣、易污染環境、溴的利用率低等缺陷，目前國內未見類似4-溴代鄰苯二甲酸的制備方法。

發明內容

本發明所要解決的問題在于提供一種4-溴代鄰苯二甲酸的制備方法，以克服現有技術中4-溴代鄰苯二甲酸制備過程操作繁瑣、易污染環境、溴素利用率低的不足。

本發明的技術構思是這樣的：

本發明以鄰苯二甲酸酐、氫氧化鈉和溴化鈉為原料，將鄰苯二甲酸酐的氫氧化鈉溶液與溴化鈉混合均勻，在超聲條件下加入次氯酸鈉水溶液進行反應，同時控制反應液的pH值，得到目標產物4-溴代鄰苯二甲酸。

本發明的技術方案包括如下步驟：

在超聲條件下將鄰苯二甲酸酐和固體氫氧化鈉依次溶于純水中生成起始反應液，在室溫，攪拌下向起始反應液中加入溴化鈉并混合均勻，超聲下升溫至40-70℃，緩慢滴入次氯酸鈉的水溶液，同時加入稀鹽酸控制反應液的pH值為5-8；超聲保溫1-2小時后升溫至80-90℃，繼續超聲1-2小時，然后將反應液冷卻至-5-5℃，超聲處理0.5-1.0小時，經過濾得到的4-溴代鄰苯二甲酸粗品用純水重結晶，得到4-溴代鄰苯二甲酸。

進一步，所述的超聲條件是指頻率為20-40KHz的超聲波水浴條件。

本發明所述的鄰苯二甲酸酐與氫氧化鈉的質量比為：鄰苯二甲酸酐：氫氧化鈉＝1.0:0.26-0.28，g/g。

本發明所述的鄰苯二甲酸酐與溴化鈉的質量比為：鄰苯二甲酸酐：溴化鈉＝1.0:0.70-0.77，g/g。

本發明所述的鄰苯二甲酸酐與次氯酸鈉的質量比為：鄰苯二甲酸酐：次氯酸鈉＝1.0:0.50-0.55，g/g。

本發明所述起始反應液中鄰苯二甲酸酐與純水的質量體積比為1:4-6，g/ml。

本發明所述的次氯酸鈉用純水配成濃度為2-3mol/L的溶液再加入反應液中；稀鹽酸的濃度為5-10wt％。

本發明利用溴化鈉作為溴代試劑，在次氯酸鈉溶液存在的條件下完成反應，反應方程式為：

用本發明方法得到的4-溴代鄰苯二甲酸純度大于98.5％。收率大于80％。

本發明的有益效果：

本發明用價格低廉且低毒無害的無機酸、堿、鹽(如氫氧化鈉、溴化鈉、次氯酸鈉、稀鹽酸等)，用溴化鈉作溴代試劑，規避了常規使用溴素的溴化方法，符合綠色環保的要求。

本發明與現有技術相比較，規避了高毒性、易揮發高價溴素的使用，溴的利用率達到90％以上，反應中未反應的鄰苯二甲酸酐可以鄰苯二甲酸的形式回收，大大降低了環保COD的處理強度。

本發明的制備方法選擇性好，在超聲條件下，反應緩和易控制，收率高，產品質量穩定，適于工業化生產。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發明做進一步的說明，但實施例并不限制本發明的保護范圍。

實施例1

將148g鄰苯二甲酸酐、40g氫氧化鈉在超聲下依次緩慢加入690g水中，置于帶有冷凝管、溫度計的2000ml四口反應瓶中，然后加入106g溴化鈉，超聲混勻。加熱至55℃，超聲下緩慢滴入含77g次氯酸鈉的水溶液(濃度為2mol/L)，同時以5wt％稀鹽酸調節pH值在5-8之間。投料畢，保溫1小時，然后升溫至80℃反應2小時。冷卻至2℃，超聲下處理0.5小時，靜置、過濾，得粗品236.2g(HPLC純度為92％)。

粗品用純水重結晶得到198.3g4-溴代鄰苯二甲酸，HPLC檢測含量為98.9％，收率為81％。