110-52-1 / 1，4-二溴丁烷的應(yīng)用

背景^[1][2

1，4-二溴丁烷可用于有機(jī)合成，同時(shí)它對(duì)某些高聚物如聚氯乙烯，酚醛樹(shù)脂等有良好的溶解作用，對(duì)油脂的溶解性能也很好，因此可作為溶劑和高級(jí)儀器的清洗 劑等。工業(yè)生產(chǎn) 1，4 -二溴丁烷一般采用四氫呋喃為原料在硫酸催化作用下經(jīng)開(kāi)環(huán)、溴化而得，但因硫酸的強(qiáng)酸性，對(duì)設(shè)備腐蝕很?chē)?yán)重，其工藝在工業(yè)生產(chǎn)中存在諸多弊端，制約了其工業(yè)化生產(chǎn)。

近年來(lái)，用固體超強(qiáng)酸作催化劑替代硫酸合成有機(jī)化合物的研究報(bào)道很多，但是對(duì) 1，4 -二溴丁烷合成反應(yīng)的催化作用還未見(jiàn)報(bào)道。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，固體超強(qiáng)酸SO₂^4-/MxOy對(duì) 1，4 -二溴丁烷的合成反應(yīng)有很高的催化活性，且用固體超強(qiáng)酸催化劑代替硫酸，減少了硫酸對(duì)設(shè)備的腐蝕性。

應(yīng)用^[3][4][5][6]

1，4 -二溴丁烷可用作有機(jī)合成中間體，在醫(yī)藥工業(yè)中用于制造氨茶堿、咳必清、驅(qū)蟯凈等。它對(duì)油脂的溶解性能很好，同時(shí)它對(duì)一些高聚物有良好的溶解作用，可做為高級(jí)儀器的清洗劑和某些反應(yīng)的溶劑等。1，4 - 二溴丁烷在日用化工和醫(yī)藥方面具有重要的用途，1，4 - 二溴丁烷有局部刺激性，在高濃度時(shí)有麻醉作用。其應(yīng)用舉例如下：

1. 制備4-苯氧基溴丁烷。

以苯酚和1，4二溴丁烷為原料，在不加溶劑條件下，加入碳酸鉀，并添加一定量的碘化鉀，在溫度為70-90℃的條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為4-6小時(shí)，反應(yīng)所得的反應(yīng)液在常溫下抽濾，濾液在溫度為40-45℃，壓力為0.09-0.1MPa下進(jìn)行減壓濃縮，濃縮液在120-130℃下經(jīng)減壓精餾得到4-苯氧基溴丁烷。本發(fā)明的制備方法制備簡(jiǎn)單，操作方便，無(wú)污染，純度高的特點(diǎn)，而且1，4-二溴丁烷的回收率達(dá)到50%-70%，最終所得4-苯氧基溴丁烷的純產(chǎn)品收率達(dá)到95%以上。

2. 制備2-叔丁基-4-甲基苯酚。

該方法包括兩個(gè)步驟：首先是催化劑的制備：以咪唑、1，4-二溴丁烷、1，4-丁烷磺內(nèi)酯、硫酸、氫氧化鈉等為原料制備多磺酸基離子液體為催化劑；其次制備2-叔丁基-4-甲基苯酚：以制得的離子液體為催化劑，在環(huán)己烷存在的條件下，對(duì)甲酚與叔丁醇進(jìn)行烷基化反應(yīng)，得到2-叔丁基-4-甲基苯酚。本發(fā)明所述的方法具有環(huán)境友好，轉(zhuǎn)化率高，選擇性好，反應(yīng)溫度低，催化劑易分離、回收再用等優(yōu)點(diǎn)。

3.制備一種強(qiáng)力增油劑。

步驟如下：1、制備乙酰丙酸：將棉子殼或玉米芯制糖醛后的殘?jiān)?mdash;糖醛渣加入到稀酸中，兩者混合均勻后，將混合溶液投入水解鍋中，加壓蒸煮，然后將水解后的溶液過(guò)濾，再進(jìn)行減壓蒸餾，收集130℃~150℃/20×133.3Pa餾分得到乙酰丙酸；2、制備強(qiáng)力增油劑：將上述制備的乙酰丙酸與1，4—二溴丁烷按摩爾比2：1加入到反應(yīng)瓶中，以無(wú)水乙醇作為反應(yīng)溶劑，加熱并持續(xù)攪拌，進(jìn)行冷凝回流反應(yīng)，冷卻至室溫，得到產(chǎn)物GS5—4酸，然后將濃度為40%氫氧化鈉水溶液攪拌條件下加入到GS5—4酸中，pH值到7~8為終點(diǎn)，得到GS5—4，即為最終產(chǎn)物強(qiáng)力增油劑。

本發(fā)明制備方法使用的原料廣泛，具備工業(yè)化生產(chǎn)的條件；制備的增油劑可使油水界面張力達(dá)到10-1---10-3mN/m。

4. 制備一種1，1，1，2，2，3，3-七氟-7-溴庚烷。

將鎂屑加入四氫呋喃溶劑中，投入碘單質(zhì)做引發(fā)劑，一邊加熱一邊滴加1-溴七氟丙烷，加熱制備出格式試劑，將制備出的格式試劑逐滴滴加到1，4-二溴丁烷中進(jìn)行下反應(yīng)，之后減壓蒸餾蒸出其余的溶劑1，4-二溴丁烷，生產(chǎn)出的1，1，1，2，2，3，3-七氟-7-溴庚烷經(jīng)過(guò)進(jìn)一步沸水洗滌、減壓蒸餾、真空干燥、提純；本發(fā)明成本低，效率高，且設(shè)備和操作方法簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。

制備^[2]

以 1，4 - 丁二醇和氫溴酸為原料用固體超強(qiáng)酸SO₂^4-/MxOy做催化劑合成 1，4 - 二溴丁烷的總反應(yīng)方程式如下：

具體反應(yīng)歷程可描述如下：

此反應(yīng)歷程中，在形成碳正離子時(shí)可能發(fā)生碳正離子的重排現(xiàn)象，所以可能發(fā)生以下副反應(yīng)：如果伯碳正離子重排到 3號(hào)碳上形成仲碳正離子，然后溴負(fù)離子進(jìn)攻仲碳正離子，則形成副產(chǎn)物之一1，3-二溴丁烷； 如果伯碳正離子重排到 2號(hào)碳上形成仲碳正離子，那么溴負(fù)離子進(jìn)攻此仲碳正離子，則形成另一種副產(chǎn)物 1，2 -二溴丁烷，這兩種副反應(yīng)的反應(yīng)歷程如下所示 ：

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

1）催化劑的制備：將 Al2O 3 或 SiO2 顆粒型基礎(chǔ)載體置于 3%～5%的 Zr 或 Ti、Sn 的鹽溶液中浸漬，加氨水并調(diào)節(jié)p H值 8～10，經(jīng)洗滌、干燥、稀硫酸溶液浸漬，在 500～600℃條件下焙燒而成。其酸強(qiáng)度用 Hammett 指示劑 2，4-二硝基甲苯(H O=-13. 75)，2，4-二硝基氟苯 ( HO =-14. 52)，1，3，5 - 三硝基苯 ( HO =-16. 02) 變色反應(yīng)測(cè)定，測(cè)試結(jié)果表明該催化劑能使 2，4 -二硝基甲苯指示劑顯著變色，使 2，4-二硝基氟苯變色，但使 1，3，5-三硝基苯變色不明顯，所以該催化劑的酸強(qiáng)度為-16. 02 <HO<-14. 52。

2）1，4-二溴丁烷的合成：在 250mL的圓底燒瓶中加入 n(氫溴酸 )∶n( 1，4 -丁二醇 )=3：1的反應(yīng)物和占反應(yīng)物總質(zhì)量5%的固體超強(qiáng)酸催化劑SO₂^4-/MxOy，調(diào)整好攪拌速度并加熱到一定溫度后開(kāi)始向燒瓶中滴加氫溴酸。反應(yīng)進(jìn)行一定時(shí)間后停止，過(guò)濾分離固體超強(qiáng)酸催化劑，反應(yīng)液在分液漏斗中分層，得到的有機(jī)層用水洗至中性，用無(wú)水氯化鈣干燥，然后進(jìn)行蒸餾，收集一定溫度下的餾分，即得粗產(chǎn)品。

3）1，4-二溴丁烷的純化：將所得粗產(chǎn)品加入分液漏斗中，加入適量的去離子水，進(jìn)行充分震蕩洗滌，靜置后將水層與有機(jī)層分離，重復(fù)數(shù)次，直至洗滌液用 pH試紙檢測(cè)為中性。將洗滌后的產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至三角燒瓶中，加入一定量干燥劑無(wú)水氯化鈣固體，進(jìn)行振搖，充分干燥，直至產(chǎn)品中的水完全出去，得到純化的 1，4-二溴丁烷產(chǎn)品。

主要參考資料

[1] 李言信, 趙斌, 高根之, 等. 固體超強(qiáng)酸催化合成 1, 4-二溴丁烷的研究[J]. 山東化工, 2008, 37(1): 1-5.

[2] 田君濂, 畢思瑋. 1, 4—二溴丁烷合成的研究[J]. 化學(xué)工程師, 1993 (2): 3-5.

[3] CN201410738749.6一種4-苯氧基溴丁烷的制備方法

[4] CN200910053583.3一種制備2-叔丁基-4-甲基苯酚的方法

[5] CN201310687458.4強(qiáng)力增油劑的制備方法

[6] CN201510189079.1一種1，1，1，2，2，3，3-七氟-7-溴庚烷的制備方法