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【背景及概述】[1][2]
溴化鋁為無(wú)色至淺黃紅色，斜方晶系結(jié)晶。有光澤。有 潮解性。相對(duì)分子質(zhì)量266.71。相對(duì)密度3.01(25℃)。熔點(diǎn)97.5℃。沸點(diǎn) 263.3℃(99.592×103Pa)。溶于水、乙醇、乙醚、丙酮和二硫化碳。與水發(fā)生激烈反應(yīng)，放出熱量，生成水合物(AlBr3·6H2O)，白色結(jié)晶，相對(duì) 密度2.54，熔點(diǎn)93℃，沸點(diǎn)135℃時(shí)分解為氧化鋁、溴化氫和水；AlBr3·15H2O，熔點(diǎn)-7.5℃，7℃時(shí)分解)?？膳c氨、硫化氫、鹵烷烴、乙醚、羰基化合物等生成加合物。溴化鋁可用作有機(jī)合成的溴化劑和異構(gòu)化催化劑；潤(rùn)滑油的處理劑。其通常制備方法有：①使脫脂后的鋁屑在干的惰性氣氛 下與干燥過(guò)的溴直接反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中控制溴 的加入速度，使生成的溴化鋁因反應(yīng)熱而呈回流狀，反應(yīng)完成后(鋁過(guò)量)，在惰性氣氛下加熱至 270℃，使溴化鋁蒸氣進(jìn)入冷卻捕集器，在惰性氣氛下，將捕集器密封，即可制得精溴化鋁的無(wú)水物。②氫氧化鋁與氫溴酸反應(yīng)，可制得水合物，一般為六水合物。
【應(yīng)用】[3][4]
溴化鋁可用作有機(jī)合成的溴化劑和異構(gòu)化催化劑、潤(rùn)滑油的處理劑等。其應(yīng)用舉例如下：
1. 用于制備一種空氣凈化用甲醛吸附劑。按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：碳酸鈣56-62份、水合二氧化鈦11-16份、丙三醇32-37份、吳茱萸內(nèi)酯8-12份、溴化鋁5-7份、去離子水87-92 份。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：碳酸鈣58-60份、水合二氧化鈦13-15份、丙三醇34-36份、吳茱萸內(nèi)酯10-12份、溴化鋁5-6份、去離子水89-90 份。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：碳酸鈣60份、水合 二氧化鈦14份、丙三醇35份、吳茱萸內(nèi)酯11份、溴化鋁6份、去離子水90份。所述的空氣凈化用甲醛吸附劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)按比例將水合二氧化鈦、溴化鋁與配方量一半的去離子水混合，以220-250r/ min的速度攪拌15-20min，得到混合物A；
(2)按比例將丙三醇緩慢加入混合物A中，繼續(xù)以220-250r/min的速度攪拌8- 10min，得到混合物B；
(3)按比例將吳茱萸內(nèi)酯和剩余的去離子水混合，以120-150r/min的速度攪拌12- 15min，得到混合物C；
(4)將混合B緩慢倒入混合物C中，以80-100r/min的速度攪拌5-10min，得到混合物 D；(5)將碳酸鈣置于石油醚溶液中浸泡3-4h后，取出，放入燒結(jié)爐內(nèi)，在氮?dú)鈿夥障?，加熱?50-470℃煅燒5-6h，待自然冷卻至常溫后，按比例加入混合物D中，以350-370r/min 的速度攪拌30-38min，得到所述的空氣凈化用甲醛吸附劑。
2. 用作催化劑制備五溴甲苯。采用無(wú)水氯化鋁和無(wú)水溴化鋁組成的復(fù)合催化劑，這種復(fù)合催化劑對(duì)芳香族化合物多溴化的催化有協(xié)同作用。這種復(fù)合催化劑的配比是無(wú)水溴化鋁比無(wú)水氯化鋁為1.08至24比1。最佳的范圍是1.7至7.3比1，復(fù)合催化劑的用量是以1/4摩爾甲苯計(jì)在0.5至3.0克，最佳范圍為0.8至2.5克。本發(fā)明的甲苯溴化反應(yīng)溫度為0至15℃，最佳反應(yīng)溫度為5至12℃本發(fā)明采用水蒸汽蒸餾除去過(guò)量的溴，蒸出的溴經(jīng)冷凝器收集在溴貯罐中，再經(jīng)除溴化氫后，可反復(fù)使用。對(duì)粗品五溴甲苯的精制方法是采用20至32%的溴化鈉或溴化鉀溶液，溶解粗品五溴甲苯表面吸附的溴，再用正丁醇把塊狀五溴甲苯的粗制品分散開(kāi)，并溶解包在塊內(nèi)的游離溴的方法，即在蒸完剩余溴的溶器內(nèi)（冷凝水多時(shí)應(yīng)除掉冷凝水）加入200毫升20至32%的溴化鈉或溴化鉀溶液，攪拌半小時(shí)后吸出溴化鈉或溴化鉀液，再往容器內(nèi)加150毫升的正丁醇，攪拌，把塊狀粗產(chǎn)品五溴甲苯分散開(kāi)并成糊狀，冷至室溫，放料，離心分離出正丁醇，正丁醇可反復(fù)使用。再用熱水洗1至3次，過(guò)濾，干燥即得產(chǎn)品五溴甲苯。
【制備】[2][5]
方法1：一種溴化鋁的制備方法，包括如下步驟：
1)在反應(yīng)釜下部的格柵板上鋪設(shè)一層30～70cm的陶瓷片；在上述陶瓷片上層再鋪設(shè)一層10～30cm的活性瓷環(huán)；將鋁塊鋪設(shè)在上述活性瓷環(huán)上；
2)將氣態(tài)溴通入上述反應(yīng)釜中，與上述鋁塊反應(yīng)，即得產(chǎn)物溴化鋁。
步驟(1)中，陶瓷片為氧化鋁或氧化鋯耐高溫陶瓷片，在不阻礙氣體和液 體流通的同時(shí)可以吸收反應(yīng)放出的大量的熱，減小反應(yīng)放出的熱量對(duì)格柵板及反應(yīng)釜的影 響?；钚源森h(huán)為微孔活性瓷環(huán)，較大的比表面積有利于氣態(tài)溴和 鋁塊的接觸，同時(shí)孔型結(jié)構(gòu)不妨礙氣體和液體流通。進(jìn)一步，單質(zhì)溴常溫常壓下沸點(diǎn)為58.78℃，步驟(2)中，單質(zhì)溴加熱至55～65℃得 所述氣態(tài)溴。氣態(tài)溴由所述反應(yīng)釜頂部管道通入，可以有效的與鋁塊接觸。反應(yīng)釜頂部設(shè)置自動(dòng)閥門(mén)，可以及時(shí)有效的控制氣態(tài)溴的通入速率，控制反應(yīng)速率。由于反應(yīng)過(guò)程中放出大量的熱，足以使溴化鋁熔化，產(chǎn)物溴化鋁此時(shí)為液態(tài)。液態(tài)產(chǎn)物溴化鋁流向反應(yīng)釜底部，陶瓷片和活性瓷環(huán)的片層結(jié)構(gòu)，液態(tài)產(chǎn)物溴化鋁能夠從片層結(jié)構(gòu)的間隙間流過(guò)，聚集在反應(yīng)釜底部，從而使反應(yīng)物和產(chǎn)物分離，有利于氣態(tài)溴和鋁塊的接觸和產(chǎn)物的收集。與現(xiàn)有方法相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：1)可以有效控制反應(yīng)速率；單質(zhì)溴被加熱成氣態(tài)，因而與鋁塊反應(yīng)時(shí)，可以通過(guò)控制氣態(tài)溴的通入速率有效的控制反應(yīng)速率。2)產(chǎn)物和反應(yīng)物分離；保證了溴和鋁塊的有效接觸面積，從而使反應(yīng)可以有效進(jìn)行。3)保護(hù)反應(yīng)設(shè)備；鋁塊下鋪設(shè)耐高溫微孔活性瓷環(huán)和陶瓷片，可以有效的轉(zhuǎn)移并吸收反應(yīng)的一部分熱量，從而減少反應(yīng)熱量對(duì)反應(yīng)容器的影響。
方法2：乙烯氧化法廢銀催化劑制備溴化銀和無(wú)水溴化鋁的方法，包括如下步驟：將廢銀催化劑及其載體廢渣(以氧化銀計(jì))與硝酸溶液以純質(zhì)量比1∶0.58～0.98反應(yīng)于耐腐蝕的反應(yīng)器里，開(kāi)動(dòng)攪拌器，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成硝酸銀和硝酸鋁的混合溶液，過(guò)濾獲得硝酸銀和硝酸鋁的澄清的濾液和少量的雜質(zhì)濾餅，將雜質(zhì)濾餅送去焚燒或掩埋；將上述獲得的硝酸銀和硝酸鋁的澄清的濾液與氫溴酸溶液以純質(zhì)量比1∶0.28～0.68反應(yīng)于耐腐蝕的反應(yīng)釜里，開(kāi)動(dòng)攪拌器，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成硫酸銀、硫酸鋁和硝酸混合溶液，過(guò)濾，獲得溴化銀、溴化鋁和硝酸混合溶液的澄清濾液及少量的濾餅雜質(zhì)，將少量的濾餅雜質(zhì)送去焚燒或掩埋；將上述獲得的溴化銀、溴化鋁和硝酸混合溶液的澄清濾液送進(jìn)減壓蒸發(fā)器進(jìn)行濃縮，當(dāng)達(dá)到飽和溶液時(shí)排出來(lái)冷卻、結(jié)晶，根據(jù)溴化銀和溴化鋁凝固點(diǎn)的不同，溴化銀首先結(jié)晶析出，溴化鋁其次析出，經(jīng)洗滌干燥、檢斤包裝，分別獲得六水溴化鋁和溴化銀晶體產(chǎn)品；將上述獲得的六水溴化鋁再經(jīng)97.5攝氏度的干燥，獲得無(wú)水溴化鋁；結(jié)晶后剩余的液體是硝酸溶液，返回首道工序循環(huán)利用。其化學(xué)反應(yīng)方程式為：
【主要參考資料】
[1] 實(shí)用精細(xì)化工辭典
[2] 葉喜來(lái).一種溴化鋁的制備方法. CN201610913541.2 ，申請(qǐng)日 2016-10-20
[3]一種空氣凈化用甲醛吸附劑及其制備方法及應(yīng)用. CN201611035009.1 ，申請(qǐng)日2016-11-23
[4]山東省化學(xué)研究所. 五溴甲苯的制造方法 . CN88105239.6 ，申請(qǐng)日1988-04-06
[5] 何俠.乙烯氧化法廢銀催化劑制備溴化銀和無(wú)水溴化鋁的方法. CN201010615942.2 ，申請(qǐng)日2010-12-19