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溴化铝主要用于哪些领域呢

发布日期:2020/10/22 21:04:06

【背景及概述】[1][2]

溴化铝为无色至浅黄红色,斜方晶系结晶。有光泽。有 潮解性。相对分子质量266.71。相对密度3.01(25℃)。熔点97.5℃。沸点 263.3℃(99.592×103Pa)。溶于水、乙醇、乙醚、丙酮和二硫化碳。与水发生激烈反应,放出热量,生成水合物(AlBr3·6H2O),白色结晶,相对 密度2.54,熔点93℃,沸点135℃时分解为氧化铝、溴化氢和水;AlBr3·15H2O,熔点-7.5℃,7℃时分解)。可与氨、硫化氢、卤烷烃、乙醚、羰基化合物等生成加合物。溴化铝可用作有机合成的溴化剂和异构化催化剂;润滑油的处理剂。其通常制备方法有:①使脱脂后的铝屑在干的惰性气氛 下与干燥过的溴直接反应,反应过程中控制溴 的加入速度,使生成的溴化铝因反应热而呈回流状,反应完成后(铝过量),在惰性气氛下加热至 270℃,使溴化铝蒸气进入冷却捕集器,在惰性气氛下,将捕集器密封,即可制得精溴化铝的无水物。②氢氧化铝与氢溴酸反应,可制得水合物,一般为六水合物。

【应用】[3][4]

溴化铝可用作有机合成的溴化剂和异构化催化剂、润滑油的处理剂等。其应用举例如下:

1. 用于制备一种空气净化用甲醛吸附剂。按照质量份数计,由以下原料组成:碳酸钙56-62份、水合二氧化钛11-16份、丙三醇32-37份、吴茱萸内酯8-12份、溴化铝5-7份、去离子水87-92 份。作为本发明进一步的方案:按照质量份数计,由以下原料组成:碳酸钙58-60份、水合二氧化钛13-15份、丙三醇34-36份、吴茱萸内酯10-12份、溴化铝5-6份、去离子水89-90 份。作为本发明进一步的方案:按照质量份数计,由以下原料组成:碳酸钙60份、水合 二氧化钛14份、丙三醇35份、吴茱萸内酯11份、溴化铝6份、去离子水90份。所述的空气净化用甲醛吸附剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)按比例将水合二氧化钛、溴化铝与配方量一半的去离子水混合,以220-250r/ min的速度搅拌15-20min,得到混合物A;

(2)按比例将丙三醇缓慢加入混合物A中,继续以220-250r/min的速度搅拌8- 10min,得到混合物B;

(3)按比例将吴茱萸内酯和剩余的去离子水混合,以120-150r/min的速度搅拌12- 15min,得到混合物C;

(4)将混合B缓慢倒入混合物C中,以80-100r/min的速度搅拌5-10min,得到混合物 D;(5)将碳酸钙置于石油醚溶液中浸泡3-4h后,取出,放入烧结炉内,在氮气气氛下,加热至450-470℃煅烧5-6h,待自然冷却至常温后,按比例加入混合物D中,以350-370r/min 的速度搅拌30-38min,得到所述的空气净化用甲醛吸附剂。

2. 用作催化剂制备五溴甲苯。采用无水氯化铝和无水溴化铝组成的复合催化剂,这种复合催化剂对芳香族化合物多溴化的催化有协同作用。这种复合催化剂的配比是无水溴化铝比无水氯化铝为1.08至24比1。最佳的范围是1.7至7.3比1,复合催化剂的用量是以1/4摩尔甲苯计在0.5至3.0克,最佳范围为0.8至2.5克。本发明的甲苯溴化反应温度为0至15℃,最佳反应温度为5至12℃本发明采用水蒸汽蒸馏除去过量的溴,蒸出的溴经冷凝器收集在溴贮罐中,再经除溴化氢后,可反复使用。对粗品五溴甲苯的精制方法是采用20至32%的溴化钠或溴化钾溶液,溶解粗品五溴甲苯表面吸附的溴,再用正丁醇把块状五溴甲苯的粗制品分散开,并溶解包在块内的游离溴的方法,即在蒸完剩余溴的溶器内(冷凝水多时应除掉冷凝水)加入200毫升20至32%的溴化钠或溴化钾溶液,搅拌半小时后吸出溴化钠或溴化钾液,再往容器内加150毫升的正丁醇,搅拌,把块状粗产品五溴甲苯分散开并成糊状,冷至室温,放料,离心分离出正丁醇,正丁醇可反复使用。再用热水洗1至3次,过滤,干燥即得产品五溴甲苯。

【制备】[2][5]

方法1: 一种溴化铝的制备方法,包括如下步骤:

1)在反应釜下部的格栅板上铺设一层30~70cm的陶瓷片;在上述陶瓷片上层再铺设一层10~30cm的活性瓷环;将铝块铺设在上述活性瓷环上;

2)将气态溴通入上述反应釜中,与上述铝块反应,即得产物溴化铝。

步骤(1)中,陶瓷片为氧化铝或氧化锆耐高温陶瓷片,在不阻碍气体和液 体流通的同时可以吸收反应放出的大量的热,减小反应放出的热量对格栅板及反应釜的影 响。活性瓷环为微孔活性瓷环,较大的比表面积有利于气态溴和 铝块的接触,同时孔型结构不妨碍气体和液体流通。进一步,单质溴常温常压下沸点为58.78℃,步骤(2)中,单质溴加热至55~65℃得 所述气态溴。气态溴由所述反应釜顶部管道通入,可以有效的与铝块接触。反应釜顶部设置自动阀门,可以及时有效的控制气态溴的通入速率,控制反应速率。由于反应过程中放出大量的热,足以使溴化铝熔化,产物溴化铝此时为液态。液态产物溴化铝流向反应釜底部,陶瓷片和活性瓷环的片层结构,液态产物溴化铝能够从片层结构的间隙间流过,聚集在反应釜底部,从而使反应物和产物分离,有利于气态溴和铝块的接触和产物的收集。与现有方法相比,本发明的优点在于:1)可以有效控制反应速率;单质溴被加热成气态,因而与铝块反应时,可以通过控制气态溴的通入速率有效的控制反应速率。2)产物和反应物分离;保证了溴和铝块的有效接触面积,从而使反应可以有效进行。3)保护反应设备;铝块下铺设耐高温微孔活性瓷环和陶瓷片,可以有效的转移并吸收反应的一部分热量,从而减少反应热量对反应容器的影响。

方法2:乙烯氧化法废银催化剂制备溴化银和无水溴化铝的方法,包括如下步骤:将废银催化剂及其载体废渣(以氧化银计)与硝酸溶液以纯质量比1∶0.58~0.98反应于耐腐蚀的反应器里,开动搅拌器,进行化学反应,反应生成硝酸银和硝酸铝的混合溶液,过滤获得硝酸银和硝酸铝的澄清的滤液和少量的杂质滤饼,将杂质滤饼送去焚烧或掩埋;将上述获得的硝酸银和硝酸铝的澄清的滤液与氢溴酸溶液以纯质量比1∶0.28~0.68反应于耐腐蚀的反应釜里,开动搅拌器,进行化学反应,反应生成硫酸银、硫酸铝和硝酸混合溶液,过滤,获得溴化银、溴化铝和硝酸混合溶液的澄清滤液及少量的滤饼杂质,将少量的滤饼杂质送去焚烧或掩埋;将上述获得的溴化银、溴化铝和硝酸混合溶液的澄清滤液送进减压蒸发器进行浓缩,当达到饱和溶液时排出来冷却、结晶,根据溴化银和溴化铝凝固点的不同,溴化银首先结晶析出,溴化铝其次析出,经洗涤干燥、检斤包装,分别获得六水溴化铝和溴化银晶体产品;将上述获得的六水溴化铝再经97.5摄氏度的干燥,获得无水溴化铝;结晶后剩余的液体是硝酸溶液,返回首道工序循环利用。其化学反应方程式为:

【主要参考资料】

[1] 实用精细化工辞典

[2] 叶喜来.一种溴化铝的制备方法. CN201610913541.2 ,申请日 2016-10-20

[3]一种空气净化用甲醛吸附剂及其制备方法及应用. CN201611035009.1  ,申请日2016-11-23

[4]山东省化学研究所. 五溴甲苯的制造方法 . CN88105239.6 ,申请日1988-04-06

[5] 何侠.乙烯氧化法废银催化剂制备溴化银和无水溴化铝的方法. CN201010615942.2 ,申请日2010-12-19

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