四溴雙酚A的制備配方

四溴雙酚A用于制取阻燃合成材料和環(huán)氧樹脂。文獻中有液相合成四溴雙酚A的報導(dǎo)。溴化介質(zhì)為各種溶劑（CCl4、C2Cl6、C1—C3醇、醋酸），及含烴、鹵烴和水的混合溶劑。在芳香族化合物溴化取代反應(yīng)中，所用溴的一半變?yōu)殇寤瘹?，因此有效利?/SPAN>Br2和HBr就具有現(xiàn)實意義。

過去曾經(jīng)研究過，采用雙氧水作氧化劑使芳香族化合物和雙酚A進行氧化溴化的反應(yīng)。尋求氧化用于芳香族化合物液相氧化鹵化反應(yīng)的、價廉易得的氧化劑具有實際意義。其中之一就是次氯酸鈉。它是有機氯產(chǎn)品生產(chǎn)的付產(chǎn)物，資源充足。我們研究工作中，采用次氯酸鈉作氧化劑，對雙酚A進行氧化溴化的研究。

按過去介紹的，在靜態(tài)條件下進行溴化。使用工廠生產(chǎn)烷基苯磺酸鈉時形成的次氯酸鈉作氧化劑。

用NaBr或KBr溴化雙酚A的試驗做法如下：往三頸瓶中在給定的溫度下，加入計算量的NaBr或KBr和水，然后在徐徐加入鹽酸，之后向混合物中添加必需量的溶解在乙醇中的雙酚A。最后加入次氯酸鈉。用溴分子溴化雙酚A是分步進行的，并生成一、二、三、和四溴化物，反應(yīng)可以下式表示：

HOC6H4C（CH3）2C6H4OH+4Br2=HOC6H2Br2C（CH3）2C6H2Br2OH+4HBr     （1）

按照化學(xué)反應(yīng)式，為了制取1摩爾四溴雙酚A，須4摩爾Br2，同時生成4摩爾HBr付產(chǎn)品。明確指出，在有次氯酸鈉參加下的反應(yīng)，溴化氫可有效地用作溴化劑。

應(yīng)指出，用次氯酸鈉作為雙酚A溴化氧化劑，同時觀察到與用雙氧水溶液作氧化劑一樣的規(guī)律。過程的實質(zhì)在于用溴直接溴化雙酚A時析出的HBr被反應(yīng)介質(zhì)中的次氯酸鈉氧化成溴。

在使用次氯酸鈉的液相氧化溴化條件下，生成雙酚A溴衍生物的反應(yīng)為多步偶聯(lián)反應(yīng)過程：

（C6H4OH）2C（CH3）2+2Br2=（BrC6H3OH）2 C（CH3）2+2 HBr

=（Br2C6H2OH）2 C（CH3）2+2H2O+2NaCl                                 （2）

比較反應(yīng)（1）和（2）指出，用次氯酸鈉由于減少了1/2的Br2消耗量而提高合成四溴雙酚A時溴的利用率。

為了找到反應(yīng)的最佳條件，研究了各種因素對雙酚A氧化溴化過程的影響。四溴雙酚A的產(chǎn)率與反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)物摩爾比和加溴、加次氯酸鈉的速度關(guān)系頗大。在反應(yīng)物的化學(xué)量比例下，目的產(chǎn)品的產(chǎn)率不超過93.5%，當(dāng)次氯酸鈉的量由2摩爾雙酚A增加到2.3摩爾雙酚A時，目的產(chǎn)品的產(chǎn)率由93.5%增加到96.5%，四溴雙酚A的產(chǎn)率與20℃到40℃范圍的反應(yīng)溫度無關(guān)。在上述范圍內(nèi)溫度的提高，反應(yīng)時間由6小時降到4小時。

四溴雙酚A的產(chǎn)率與加溴和次氯酸鈉的速度關(guān)系頗大。在同時加料的情況下，四溴雙酚A的產(chǎn)率只有42%，這與次氯酸鈉的無效地分解有關(guān)。實際上最適合的是在1—1.5小時內(nèi)連續(xù)供給溴和次氯酸鈉，此時四溴雙酚A的產(chǎn)率可達96.5%.

指出,用芳香族溶劑時,四溴雙酚A的產(chǎn)率不會達到高的產(chǎn)率(不大於58%)，正如試驗證明的那樣，是芳香族溶劑在反應(yīng)條件下會部分被溴化。在C1—C3脂肪醇或硫醚中進行雙酚A溴化時，可保證獲得高產(chǎn)率（95—96.5%）的目的產(chǎn)品。

研究指出在有次氯酸鈉的酸性介質(zhì)中，HBr的鈉或鉀鹽不僅是各種芳烴的而且也是雙酚A的選擇性溴化劑。在這各情況下，反應(yīng)式如下：

（C6H4OH）2C（CH3）2+4NaBr+4HCl+4NaOCl=（Br2C6H2OH）2 C（CH3）2+8NaCl+4H2O                                                             （3）

在這個反應(yīng)（3）系統(tǒng)中依次產(chǎn)生如下反應(yīng)：

NaBr+ HCl= HBr+ NaCl

HBr+ NaOCl= Br2+ NaCl+ H2O

在第三階段中獲得的溴在其一形成就與雙酚A發(fā)生反應(yīng)。

產(chǎn)品的產(chǎn)率的純度與向反應(yīng)區(qū)的加料順序和速度有關(guān)。如將全部料同時加入反應(yīng)釜時，雖然生成溴的速度相當(dāng)快，但四溴雙酚A的產(chǎn)率不超過40%。目的產(chǎn)品產(chǎn)率低，可能與下述情況有關(guān)：同時加料時，生成溴的反應(yīng)速度快并放熱，這會使氧化劑熱解。NaOCl無效益地分解，當(dāng)然會對溴的產(chǎn)率以及四溴雙酚A的產(chǎn)率產(chǎn)生不利的影響。

研究了明確在20-40℃范圍內(nèi)的溫度變化對利用NaBr（KBr）反應(yīng)過程的影響。產(chǎn)品的產(chǎn)率為94-96.5%，不受上述溫度范圍變化的影響。在此范圍內(nèi)，溫度提高僅對反應(yīng)速度有影響。溫度超過50℃是不利的，因為這會使氧化劑分解，對目的產(chǎn)品產(chǎn)率產(chǎn)生不良的影響。

四溴雙酚A的產(chǎn)率與氧化的加料速度關(guān)系頗大。為了保證目的產(chǎn)品的高產(chǎn)率（95.5-96.5%），NaOCl的加料速度應(yīng)在1-2小時。

反應(yīng)時間的目的產(chǎn)品產(chǎn)率也與氧化劑濃度有關(guān)。當(dāng)濃度由25.6%變化到12%時產(chǎn)率降低。鹽酸的濃度不低于是5%。

基于上述用Br2及NaBr（或KBr）在NaOCl的參加下進行的雙酚A溴化反應(yīng)，可建立經(jīng)濟的無污染的和選擇性的生產(chǎn)四溴雙酚A的工藝。