一种二溴海因清洁合成方法

技术领域

本发明涉及化学合成技术领域，特别涉及一种二溴海因清洁合成方法。

背景技术

二溴海因是一种特殊的溴化剂，活性溴含量高、贮存稳定性好、使用经济等优点，广泛用于化工及制药工业中的烯丙基及苄基化合物和活泼芳环上的溴化，也用作各种公共场所的环境表面消毒和物品消毒；二溴海因通过破坏微生物的细胞壁、细胞膜、蛋白质和核酸、导致微生物死亡，具备杀菌谱广、杀菌能力强、作用速度快、稳定性好、毒性低、腐蚀性、刺激性小、易溶于水、对人和动物安全及价廉易得、对环境污染程度低等特点，目前二溴海因合成主要方法有：5，5-二甲基海因溴化法，5，5-二甲基海因溴化+氯化法，5，5-二甲基海因氯化法，主要是这三种方法，5，5-二甲基海因溴化法，虽然不使用氯气，但是在合成过程中溴素只是利用了一半，另一半溴素转化成了溴化钠，造成溴素单耗高，成本太高，5，5-二甲基海因溴化+氯化法，5，5-二甲基海因先溴化，再氯化，在合成过程中溴素得到充分利用，溴素单耗低，成本低，但是需要使用氯气，尾气需要配置复杂的尾气处理装置，5，5-二甲基海因氯化法，使用溴化钠取代溴素，采用全氯化法，需要使用氯气，尾气需要配置复杂的尾气处理装置，随着国家对安全、环保的要求越来越严，氯化工艺逐渐被限制，涉氯工艺审批越来越难，因此，特开发了一种二溴海因清洁合成新方法，不使用氯化工艺，成本低，环境友好的清洁合成方法。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种二溴海因清洁合成方法，能够在不使用氯化工艺的前提下，物料得到充分反应和利用，且成本低。

根据本发明提供的一种二溴海因清洁合成方法，包括如下步骤：

S1：在反应容器中加入5，5-二甲基海、烧碱、溴化钠溶于水中得到5，5-二甲基海因钠盐；

S2：由连接反应容器进出口的循环管向反应容器中连续滴加溴素，5，5-二甲基海因钠盐与溴素反应，得到1-溴-5，5-二甲基海因钠盐及溴化钠；

S3：向循环管内滴加双氧水和盐酸，双氧水、盐酸与溴化钠反应，得到溴素；

S4：反应容器内溶液PH值达到4-6时，停止向循环管内滴加双氧水和盐酸混合溶液；

S5：将反应容器升温到10-15℃，继续反应2-4小时，1-溴-5，5-二甲基海因与上述步骤S3得到的溴素反应得到二溴海因及溶液；

S6：将二溴海因及溶液离心过滤，得到二溴海因湿料，湿料经过干燥得白色二溴海因成品。

进一步的，所述反应容器分别设有用于进料和出料的进料口和出料口。

进一步的，所述进口料上连接有进料管道。

进一步的，在上述步骤S1中，在反应容器中还加入敷氧剂。

进一步的，所述敷氧剂的化学成分为多乙烯多胺多亚烷基膦酸盐。

进一步的，上述步骤S3中，通过所述进料管道向所述循环管内滴加双氧水和盐酸。

进一步的，在上述步骤S4中，采用酸度计来测量所述反应容器内的PH值。

进一步的，上述步骤S5中，采用换热器来对所述反应容器进行升温。

进一步的，上述步骤S5中，继续反应2-4小时中，使用酸度计测量反应容器内的PH值，待反应容器内的PH值稳定在4-6后，关闭换热器。

进一步的，步骤S3中，应向所述循环管内同时滴加双氧水和盐酸。

本方法在不使用氯化工艺的前提下，反应过程中各部分物料能够充分反应，且在反应过程中，合成滏内是碱性环境，循环管内是酸性环境，循环反应，能够得到纯度更高的二溴海因。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述的二溴海因清洁合成方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参见附图1，示出了本发明的一种二溴海因清洁合成方法流程图，

包括步骤：

S1：在反应容器中加入5，5-二甲基海、烧碱、溴化钠溶于水中得到5，5-二甲基海因钠盐，得到5，5-二甲基海因钠盐；

S2：由连接反应容器进出口的循环管向反应容器中连续滴加溴素，5，5-二甲基海因钠盐与溴素反应，得到1-溴-5，5-二甲基海因钠盐及溴化钠；

S3：向循环管内滴加双氧水和盐酸，双氧水、盐酸与溴化钠反应，得到溴素，其中双氧水和盐酸混合溶液为35％双氧水486kg和31％盐酸883kg，同时滴加3-5小时，能够保证反应连续充分，流量控制在305L/h，滴定过程中，上述步骤S2中得到的溴素与1-溴-5，5-二甲基海因钠盐反应，得到1，3-二溴-5，5-二甲基海因；

S4：反应容器内溶液PH值达到4-6时，停止向循环管滴加双氧水和盐酸；

S5：将反应容器升温到10-15℃，继续反应2-4小时，1-溴-5，5-二甲基海因与上述步骤S3得到的溴素反应得到二溴海因及溶液；

S6：将二溴海因及溶液离心过滤，得到二溴海因湿料，湿料经过干燥得白色二溴海因成品。

在本实施例中，采用容量为5000L的合成滏为反应容器，反应容器分别设有用于进料和出料的进料口和出料口，合成滏顶部设有进料口，合成滏底部设有出料口，进料口上连接有进料管道，进料管道的另一端与出料口连接，进料管道上设有滴加液体的管口。

在上述步骤S1中，在反应容器中还加入敷氧剂，敷氧剂的化学成分为多乙烯多胺多亚烷基膦酸盐，加入敷氧剂的目的是为了后序加入双氧水和盐酸后，能够延缓双氧水的分解，且多乙烯多胺多亚烷基膦酸盐这种物质无毒没有腐蚀性易溶于水，在操作过程中没有危害，是一种比较稳定的敷氧剂。

上述步骤S3中，通过进料管道向循环管内滴加双氧水和盐酸，在滴加双氧水和盐酸时，需要注意的是两者应当同时滴加，以保证反应顺畅和充分。

在上述步骤S4中，采用酸度计来测量反应容器内的PH值，后续反应的进行需要通过酸度计测量所得的PH值来判断。

上述步骤S5中，采用换热器来对反应容器进行升温，在不同的反应阶段，合成滏内的温度要求不同，需要换热器来对合成滏的温度进行调节。

上述步骤S5中，继续反应2-4小时中，使用酸度计测量反应容器内的PH值，待反应容器内的PH值稳定在4-6后，关闭换热器，合成滏内的PH值稳定在4-6时，说明反应已经结束终止。

在本实施例中，合成滏内主要是溶于水中的5，5-二甲基海因、溴化钠和烧碱混合液，整体上合成滏内呈碱性环境，后序在进料管道中增加双氧水和盐酸，使得进料管内呈酸性环境，合成滏内混合液流出至进料管内后充分反应生成溴素后通过进料口返回至合成滏中进行溴化反应以此得到二溴海因。

上述方法在不使用氯化工艺的前提下，反应过程中各部分物料能够充分反应，且在反应过程中，合成滏内是碱性环境，循环管内是酸性环境，循环反应，能够得到纯度更高的二溴海因。

本发明的原理在于：首先在合成滏内添加混合液，混合液是溶于水中的5，5-二甲基海因、溴化钠和烧碱混合液，合成滏内呈碱性环境，进料管(5000L合成滏为例，配管径DN25)一端连接进料口，一端连接出料口，实现从合成滏底部抽料，从合成滏顶部进料，实现物料自下向上循环，通过管口往进料管内滴加双氧水和盐酸，滴加的双氧水和盐酸与物料迅速混合，物料少，酸过量，在酸性条件，双氧水、盐酸与物料迅速反应，生成溴素，从合成滏顶部进入，溴素进一步参与溴化反应，通过设置酸度计，根据设定酸度调节合成滏底部引出物料的流量，保证进料管内始终是规定酸度的酸性环境，同时为了防止物料中不溶固体堵塞进料管管道，为了适应强酸性、氧化性环境，进料管的材质为钛或者钛合金，进料管的弯折处的夹角至少大于135°，在此基础上增加换热器，来对合成滏内的温度进行调节。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。