JPH02501656A - ポリ臭素化高級アルキルベンゼンの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ポリ臭素化高級アルキルベンゼンの製造法発明の背景 発明の分野 本発明は難燃剤の製造に関する。さらに詳細には、本発明は、種々の熱可塑性樹 脂系を難燃化するのに有用なある特定のポリ臭素化高級アルキルベンゼンを製造 するための新規な方法に関する。

従来技術の説明 従来、難燃剤のほとんどは、樹脂系の燃焼速度を遅くするという点では効率的に 作用するものの、樹脂が有する１つ以上の基本性質に対して悪影響を及ぼす傾向 がある０例えば、難燃剤の多くは、樹脂の衝撃強度を低下させたり；樹脂組成物 から移行して“プルーム”として知られている現象を起こしたり；樹脂組成物か ら揮発したり；樹脂組成物に好ましくない形で可塑性を与えて加熱撓み温度を低 下させたりする傾向がある。

従って難燃剤は、難燃剤としての役割を果たす他に、樹脂組適応することが大切 である。当技術者は、このような用途適応した難燃剤を選定することが困難であ ることをよく知っている。

従って、ある難燃剤がある特定の樹脂系に対して有用性を示したとしても、他の 樹脂系全てに対して確実に有用であるということにはならない。

全く予想しなかったことだが、ある特定の臭素化高級アルキルベンゼンが関連の 無い多くの樹脂系において極めて満足できる形で作用しうる、ということが発見 され、この点は、本明細書と共に提出されている他の同時継続中の特許出願の主 題となっている。添加型難燃剤を多量に配合すると、樹脂の物理的特性に悪影響 を及ぼすことが一般に観察されている。従って現在とられている方法は、臭素含 量の高い添加剤を使用して樹脂中における添加剤の重量含有率を最小限に抑え、 これによって樹脂に対する有害な影響を少なくする、という方法である。臭素含 量が６５％未満の臭化物はあまり重要ではない、なぜなら、樹脂に難燃性を付与 するには（例えば１０重量％の臭素が必要）、少なくとも１６重量％の難燃剤を 加える必要があるからである。

多くの樹脂系においては１、このような多量の難燃剤を配合すると樹脂の物理的 特性が悪化する。しかしながら、本発明が通用しようとしている樹脂系（特にＡ ＢＳ）では、ベンゼン環にアルキル置換基を導入すると、高い配合量による悪影 響を補償するような望ましい性質が付与される。しかしながら、このような臭素 化高級アルキルベンゼンを製造することのできる満足なプロセスはまだ開示され ていない。

さらに、ポリ臭素化高級アルキルベンゼン（アルキル≧Ｃ＆）（特に、高濃度の 第三アルキル基を含有したアルキルベンゼンの混合物）の合成に対しては、今の ところ満足できるような臭素化法は得られていない、ヘンニオン（Ｈｅｎｎｉｏ ｎ）とアンダーソン（＾ｎｄｅｒｓｏｎ）は、液状臭素媒体中゛、少量のアルミ ニウム触媒の存在下で、種々のアルキルベンゼンに対する臭素化を研究したいず れの場合も第二及び第三アルキル基が臭素によって置換されることが見出された 。しかしながら、メチル基とエチル基は置換されなかった。アルミニウム触媒の 代わりに活性の低い鉄粉触媒を使用しても、実質的に同じ結果が得られている。

このように、ｎ−プロピルベンゼンを臭素化するとペンタプロモーｎ−プロピル ベンゼンが得られ、イソプロピルベンゼンを臭素化するとヘキサブロモベンゼン が得られる。さらに、５ｅｃ−アミルベンゼン、５ｅｃ−オクチルベンゼン、及 びｐ−ジイソプロピルベンゼンを臭素化すると、いずれもヘキサブロモベンゼン が生成物として得られる。著者らは、第一アルキル基のみが臭素化を受けないと 結論している。

ミルズ（Ｍｉｌｌｓ）とシュナイダ−（Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ）は、塩化臭素と芳 香族化合物との反応について報告している（Ｉｎｄ、　Ｅｎｇ、　Ｃｈｅ■、。

Ｐｒｏｄ、　Ｒｅｓ、　Ｄｅｖ　３４　（３）、　１６０（１９７３））、著者 らによれば、塩化第二鉄触媒及び塩化アルミニウム触媒を使用し、塩素化溶媒中 ＢｒＣ１によってベンゼンをうまく臭素化することができる。同様に、エチルベ ンゼンをＢｒＣ１によって臭素化して４−ブロモエチルベンゼンにすることがで きる。しかしながら、著者らは、ポリ臭素化アルキルベンゼンの例は全く挙げて いない、他の報文においては、ラムネツク（Ｌａ＋＊ｎｅｃｋ）Ｊｒ、がプロピ ルベンゼン、イソプロピルベンゼン、ブチルベンゼン、イソブチルベンゼン、及 び５ｅｃ−ブチルベンゼンのモノブロモ誘導体の合成について報告している（Ｊ 、　Ａｍ、　Ｃｈｅ＋ｓ、　Ｓｏｃ、　７６、１１０６（１９５４））　、臭素 化は、触媒を使用せずに酢酸中で行う、しかしながら、報告されている臭素化に よれば、モノ臭素化アルキルベンゼンが比較的低い収率で得られているにすぎな い。

バーダ（Ｂａｒｄａ）らによる米国特許第４．３５２．９０９号明細書は、塩素 化炭化水素溶媒中、触媒量のルイス酸（特に三塩化アンチモン）の存在下におい て、ポリスチレンをトリブロモレベルにまで臭素化できることを開示している。

特許権者らは上記条件下にてトリ臭素化ポリスチレンが得られることを開示して いるけれども、バーダらの方法ではより高いレベルの芳香２１１３．素化は連成 できないようである。

アンダーウッド（ｔｌｎｄｅｒｗｏｏｄ）らによる米国特許第３．８５０．８８ ２号明細書は、 （式中、ＸはＣＩ又はＢｒであり；Ｙは１〜２０個の炭素原子を有する炭化水素 であり；ａは０〜３の整数であり；そしてｎは３〜６の整数である）で表される ハロゲン化アルキルベンゼン：（ｂ）　酸化第二スズ；及び （Ｃ）　ビス−フェニルアルキレン炭化水素からなる、ポリオレフィン（特にポ リプロピレン）用の３成分難燃剤系を開示している０本特許は、臭素化アルキル ベンゼンＭ（特にそれらの混合物）の合成については開示していない。

さらに本特許は、ブロモアルキルベンゼンのアルキル基が第一アルキルであるか 、第三アルキルであるか、あるいは第三アルキルであるかについても明記してい ない。

ロイター（Ｒｕｅｔｅｒ）らによる米国特許第４，１２９，５５１号明細書は、 （ａ）　トリアリールホスフィンオキシト又はアリールホスフィン酸のアリール エステルもしくはアルキルエステル；（ｂ）、　芳香核臭素イーアルキルベンゼ ン；及びＣＣ＞　通常の助剤及び添加剤 からなる、リン含有多成分系難燃剤を配合したｎ燃性ポリエステル組成物を開示 している。このような薬剤をベースとしたポリエステル組成物は、０．５〜１０ 重景％の臭素及び０．１〜２重量％のリンを含有している。芳香核臭素化アルキ ルベンゼンとしく式中、ｘ＝２〜５であり；　ｙと２はそれぞれゼロ又は１〜１ ７示されている。著者らは、前述したヘンニオンらの報文及びミルズらの報文に 記載されている公知の方法によって芳香核臭素化物が合成できることを示してい るが、臭素化アルキルベンゼンの合成については何ら開示されていない、しかし ながら、前にも述べたように、これらの方法によって得られる生成物は臭素化第 一アルキルベンゼンのみである。

このように、従来技術のいずれも、高級第二もしくは第三アルキルベンゼン又は これらの混合物をうまくポリ臭素化するための方法を開示していない。

本発明の主要な目的は、容易に入手しろる原料からポリ臭素化高級アルキルベン ゼンを合成する方法を提供することにある。

本発明の関連した目的は、ポリ臭素化高級アルキルベンゼンを製造するのに特に 有用な特徴する方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、第二及び／又は第三アルキルベンゼンのポリ臭素化混合物 を製造するのに有用な特徴ある方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、液状ポリ臭素化第ニアルキルベンゼン混合物を製造 するための方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、塩化臭素を臭素化剤として、そしてハロゲン化アン チモンを触媒として使用し、反応媒体としての過剰の臭素中にて、対応する炭化 水素物質からの高級アルキルベンゼンを臭素化するための方法を提供することに ある。

主里坐翌り 本発明の上記の目的及び他の目的、利点、並びに特徴は、反応媒体としての過剰 の臭素中、ハロゲン化アンチモン触媒の存在下にて、高級Ｃｈ−ｒ　ａモノ−又 はジ−アルキルベンゼンと塩化臭素とを反応させ、次いで得られた生成物を回収 することによって達成される。

しい　ヒ゛の畳　なＵ 本発明の目的は、臭素化剤としての塩化臭素、反応媒体としての過剰の臭素、及 びハロゲン化アンチモン触媒を使用して、高級（すなわち、第二、第三、及びこ れらの混合物）モノ−及びジ−アルキルベンゼンを核臭素化する方法において満 たされる。

本発明の方法に従うて得られるポリ臭素化高級アルキルベン（式中、Ｘは４又は ５であり；ｙは０又は１であり；Ｚは０又は１であり；−は２〜４であり；Ｒ３ とＲ４は水素又はメチルでありＨＲｔ、　Ｒｓ、　Ｒｓ、Ｒｓはそれぞれ独立し ていて１〜１６個の炭素原子を有するアルキルであり；　（Ｒ＋、　Ｒｘ、及び Ｒ，）並びに（Ｒ，、Ｒ３゜及びＲ＆）のそれぞれにおける炭素原子のトータル 数が５〜エフである）で表される核ハロゲン化芳香族化合物である。このような 化合物の混合物が特に好ましい。

構造式（Ｉ）の化合物は、テトラ−ハロゲン及びペンタ−ハロゲン第二及び第三 アルキルベンゼンであり、このときアルキル基は６〜１８個の炭素原子を存する 。構造式（ｎ）の化合物は、トリーハロゲン及びテトラ−ハロゲン第二及び第三 ジアルキルベンゼンであり、このときアルキル基は６〜１８個の炭素原子を有す る。

本発明に従って得られる好ましい化合物は、ベンゼン核に４〜５個の臭素を存す る、第二及び第三デシル、第二及び第三ウンデシル、第二及び第三ドデシル、第 二及び第三トリデシル、並びに第二及び第三テトラデシルベンゼンである０個々 の化合物の代わりに、これらの化合物の混合物を使用するのが特に好ましい、一 般に、高純度の臭素化第一アルキルベンゼンは固体である。しかしながら、臭素 化第ニアルキルベンゼンと臭素化第三アルキルベンゼンの混合物は液体であり、 従って液状であることから広範囲の用途を有する。本発明に従って得られるポリ 臭素化高級アルキルベンゼンは、一般に臭素含量が３０〜７０重量％、そして塩 素含量が０〜！０ｆｆｉ量％である。

本発明に従って得られるポリ臭素化アルキルベンゼンは、多（の異なった樹脂系 において有用であることが見出された。

“難燃性ＡＢＳ樹脂組成物”と題するファブストリツキー（Ｆａｖｓｔｒｉｔｓ ｋｙ）　らによる米国特許出願、′難燃性ｐｖｃ樹脂組成物１と題するファブス トリツキーらによる米国特許出願、“難燃性ＭＰＰＥ樹脂組成物”と題するファ ブストリツキーらによる米国特許出願、及び“難燃性ポリウレタン樹脂組成物“ と題するファブストリツキーらによる米国特許出１ｔｉ（これらは全て本明細書 と共に提出されている）はそれぞれ、本発明の方法に従って得られたポリ臭素化 高級アルキルベンゼン難燃剤を配合した難燃性＾ＢＳ組成物、難燃性ｐｖｃ組成 物、難燃性ＭＰＰＲ組成物、及び難燃性ポリウレタン組成物を開示し特許請求し ている。

本発明のポリ臭素化アルキルベンゼンは、過剰の臭素を反応媒体として、塩化臭 素を臭素化剤として、そしてハロゲン化アンチモンを触媒として使用し、相当す る非臭素化物質を直接臭素化することによって得られる０反応媒体、臭素化剤、 及び触媒の組合せを、第二又は第三アルキル基の脱アルキルを引き起こすことな く、所望の程度のポリ臭素化が達成される程度に十分に高活性となるよう選択す ることが特に重要である。

臭素化剤である塩化臭素は、所望の臭素化レベルが得られるのに十分な量で使用 される。一般には、約Ｏ〜１５％（好ましくり約２．５５モルを越えてはならな い、塩化臭素は、このようにしてアルキルベンゼン出発物質に加えられるか、あ るいは反応媒体である臭素に塩素ガスを加えることによってその場で生成される ６、操作のし易さの点から、撹拌されている反応混合物の液面下に塩素ガスを加 えることによって反応媒体中にてその場で塩化臭素臭素化剤を生成させるのが好 ましい、臭素化剤として塩化臭素を使用すると、しばしば少量の塩素が組み込ま れる（例えば、使用する原料と反応条件に応じて、１％未満〜多い場合には１０ ％）、塩素含量を最小限に抑えること、従って塩素含量が２％未満（典型的には １％未満）の生成物を得るのが有用であると判明した。

液状臭素は反応媒体として使用される。高級アルキルベンゼンの混合物は液体で あり、本発明の方法によって得られるポリ臭素化生成物も液体であるので、臭素 反応媒体は、未臭素化アルキルベンゼン、臭素化中間体、及び生成物が反応を温 和にしてしまうような影響を最小限に抑えるよう機能すると考えられる。一般に 、大過剰の臭素（その場で塩化臭素を発生させるのに必要な景に対して少なくと も約１００％、好ましくは約２００％過剰の量）が使用される。

本発明の方法においては、ハロゲン化アンチモン触媒が使用される。Ｒ体的には 、三塩化アンチモン、五塩化アンチモン、三臭化アンチモン、又は金属アンチモ ン（その場で生成されるハロゲン化アンチモン）等を使用することができ、この 中では三塩化アンチモンが好ましい、触媒は、触媒作用的にを効な量にて使用さ れる。ハロゲン化アンチモンは、アルキルベンゼン原料に対して少なくとも１モ ル％、好ましくはアルキルベンゼン原料に対して３〜５モル％使用される。触媒 は多量に使用するのが効果的であるが、無駄も多くなる。

反応温度及び他の反応条件はあまり重要な点ではない０反応は、約−５°Ｃ〜３ ０°Ｃの範囲の温度（好ましくは約０−１５°Ｃ）で行うのが好都合である０反 応は低温（例えば約１０〜１５℃又はこれ以下）で行うのが特に好ましく、また 臭素化剤を加えつつある間、反応混合物を冷却するのが特に好ましい０通常、反 応は大気圧にて行うが、必要であれば圧力をやや高めて行ってもよい。

先ず過剰の臭素反応媒体に触媒を加えてから、撹拌されている混合物に未臭素化 高級アルキルベンゼン原料と塩素ガス（又は塩化臭素）を同時に加え、このとき 反応が進行する。塩素ガスを加える場合、反応媒体の液面下にて加えるのが好ま しい。

しかしながら、反応物、反応媒体、及び触媒を加える順序としては、上記以外の 順序を通用することもできる０例えば、未臭素化アルキルベンゼンをある時間を かけて徐々に加えてから塩素ガスを加え、触媒を少しずつ分けて供給し、そして 反応時間にわたって過剰量分の臭素反応媒体をときどき補足する、という手順で ある。

塩化臭素が導入されるか又は塩化臭素が発生されると、アルキルベンゼン原料は 塩化臭素と速やかに反応する。従って、塩化臭素をその場で発生させる場合、塩 素の導入が停止されると、塩化水素の発生速度は１５〜３０分というレベルにま で低下する。

反応が終了すると、反応混合物に水を加えて触媒を溶解させ、例えば蒸留などの 適当な方法で臭素を分離する。実施例に記載しであるような温水を利用した蒸留 の場合、過剰の臭素を蒸留除去した後、水相を分離すると、所望の第二アルキル ベンゼン生成物が得られる。

所望のポリ臭素化高級アルキルベンゼンは、相当する炭化水素物質から製造する ことができる。従って、以下の構造式（Ｉｆｆ）（式中、Ｒ，とＲ４は水素又は メチルであり；　Ｒｚ、　Ｒｘ、　Ｒｓ、及びＲ６はそれぞれ独立していて１〜 １６個の炭素原子を有するアルキルであり：　（Ｒ１，Ｒ１，及びＲ，）と（Ｒ ，、Ｒ，、及びＲ，）のそれぞれにおける炭素原子のトータル数は５〜１７であ る）で表される化合物をアルキルベンゼン出発物質として使用することができる 。

上記出発物質の混合物も得ることができ、こうした混合物を使用するのが特に好 ましい。

前述したように、本発明によれば個々のポリ臭素化アルキルベンゼンの混合物を 作製するのが好ましく、これらの混合物は相当するアルキルベンゼンの混合物を 使用することによって得ることができる０個々のポリ臭素化アルキルベンゼンの 混合物は、その相当する炭化水素混合物が洗剤工業において容易に入手しうる中 間体である、という点からも好ましい。

特に好ましいアルキルベンゼン出発物質としては、以下の構〔式中、Ｒ１とＲ１ はそれぞれ独立していて１〜１２個の炭素原子を有するｖＬ鎖アルキル基であっ て、このときＲ７÷Ｒ１は９〜１３個の炭素原子を含み（主として９〜１１個の 炭素原子）、Ｒ？は約２５〜３５％メチルである〕で表される直鎖の第二アルキ ルベンゼンがある。このタイプの直鎖第二アルキルベンゼンは“ドブイン５（Ｄ ＯＤＡＮＥＳ）′の商標でモノサンドＣｏ、から市販されており、第二モノアル キルベンゼンの混合物であって、このときアルキルは主としてウンデシル及びド デシルである。

本発明による他の好ましいアルキルベンゼン出発物質は式（Ｖ）の直鎖第二アル キルベンゼンであり、このときＲｔ＋Ｒｓは９〜１１個の炭素原子を含み、Ｒ１ は約１０〜１５％メチルである。この種の好ましいアルキルベンゼンは“アルキ レート（＾ＬＫＹＬＡＴＥ２１５）″の商標でモノサンドＣｏ、から市販されて おり、′ドブインＳ“に類似した第二モノアルキルベンゼンの混合物である。

さらに他の好ましい出発物質は弐（ＶＩ）（式中、Ｐ、とＲ３゜はそれぞれ独立 していて１〜９個の炭素原子を有するアルキル基であり、このときＲ９÷Ｒ１１ １は主として８〜１１個の゛炭素原子を含む）で表される技分かれ鎖の第三アル キルベンゼンである。この種の第三アルキルベンゼン（ＲｅとＲ１゜は通常は非 直鎖のアルキル基である）は“ドブインＨ”の商標でモノサントＣｏ、から市販 されており、技分かれ鎖第三モノアルキルベンゼンの混合物であって、このとき アルキルは主としてドデシルである。

さらに他の好ましい出発物質は式（■）（式中、ＲＩＩ＋　Ｒ２Ｚｎ　Ｒ１Ｚｎ 及びＲ１４はそれぞれ独立していて１〜１０個の炭素原子を存する直鎖アルキル 基であり、このときＲ０÷Ｒ１！又はＲ１３＋Ｒ＋４は主として１１個の炭素原 子を含む）で表される直鎖第ニジアルキルベンゼンである。このような物質（バ ラ置換が優先して起こり、最大１０％のモノアルキルベンゼンを含む）は“アリ ストールＥ　（ＡＲＩＳＴＯＬ　Ｅ）　”の商標でパイロットケミカル（Ｐｉｌ ｏｔ　Ｃｈｅ騙１ｃａｌ）Ｃｏ、から市販されており、第ニジアルキルベンゼン の混合物であって、このときアルキルは主としてドデシルである０本発明におい て使用することのできるアルキルベンゼンについては他にも多くのメーカーがあ る。上記したものは入手可能な製品のいくつかの例にすぎない。

前述したように、入手しやすさの点からアルキルベンゼンの混合物が好ましい。

しかしながら、このような混合物を臭素化するには特定の範囲に限定した反応条 件が必要とされる０本発明のブ、ロセスの反応条件と触媒は、所望する高レベル の核臭素化が促進されるのに十分な程度に強力でなければならず、さらにベンゼ ン核の脱アルキルが防止されるのに十分な程度に温和でなければならない。

さらに詳細には、本発明のプロセスにおいて具体化される重要な本質は、 （１）　溶媒として過剰の臭素。（アルキルベンゼン原料自体が溶媒として作用 し、大過剰の臭素と作用するものと考えられる。臭素以外の溶媒は反応混合物の 臭素化の強さを弱める。）； （２）　触媒としてハロゲン化アンチモン、（鉄触媒とアルミニウム触媒は反応 を促進するが、望ましくない脱アルキルと塩素化を起こす、）； （３）　臭素化剤として塩化臭素、（臭素／ハロゲン化アンチモン組合せ物は芳 香環を完全に臭素化するほど強力ではないが、塩化臭素／ハロゲン化アンチモン 組合せ物を使用すると、溶媒が存在していなくても芳香環の完全な臭素化が達成 される。） を使用することにある。

以下に記載する実施例によって本発明のプロセスを説明するが、本発明の範囲は これらの実施例によつｔ限定されるものではない。

夫旌■上 外部から湿気が入らないよう保護された１１容量の反応器に、臭素（１５５０ｇ 、　９．７モル）と三塩化アンチモン（１０ｇ、　０．０４４モル）を加えた０ 木理合物を１０°Ｃ以下に冷却した。ドブインＳ　（３５０ｇ。

１．４５モル）を、４〜５時間かけて徐々にかつ連続的に加えた。

この同じ時間中に、臭素の温度を１０℃以下に保持しながら、２５５ｇ（３，６ モル）の塩素ガスを臭素の液面下へ徐々にかつ連続的に加えた。添加完了後、水 （５０ｄ）を加えて三塩化アンチモンを溶解した０次いで、〉９０℃の高温水を ２ｊ２含有した３１容量の撹拌しつつある反応器中に、臭素化されたアルキルベ ンゼン（臭素中に溶解）を徐々に加えた。混合物を高温水に加えて臭素を蒸留し 、別の容器に凝縮させて回収した。臭素を除去した後、水相を分離すると、約６ ０重量％の臭素を含有した約８８０ｇの物質が得られた。塩素の含量は通常１重 量％以下であった。

裏施孤ｌ “ドブインＳ”の代わりに“アルキレート２１５″を使用した以外は、実施例１ に記載の手順を繰り返した。得られた生成物の重量は約８７０ｇであり、約６１ 重量％の臭素と約１重量％の塩素を含有した。

！施■主 （比較） “ドブインＳ”の代わりに“ドブインＨ”を使用した以外は、実施例１に記載の 手順を繰り返した。得られた生成物の重量は約８６０ｇであった０本生成物の臭 素含量は約５２重量％、塩素含量は約７．５重量％の塩素であった。

１旌■土 （比較） 臭素の量を６８０ｇ　（４，２５モル）に減らした以外は、実施例１に記載の手 順を繰り返した。得られた生成物の重量は約８００ｇであった０本生成物の臭素 含量は約５４重量％、塩素含量は約３重量１１容量の反応器に臭素（７６０ｇ、 　４．７５モル）と三塩化アンチモン（ｌｏｇ、　０．０４４モル）°を加え、 本混合物を１０℃以下に冷却した。温度を１０°Ｃ以下に保ちながら、２時間か けてドブインＳ（３５０ｇ、　１．４５モル）を徐々にかつ連続的に加えた。１ 時間保持した後、温度を１０°Ｃ以下に保ちながら、１０５ｇの塩素ガスを臭素 の液面下へ徐々にかつ連続的に加えた。塩素は約１．５時間かけて加えた。塩素 の添加完了後、５０ｍ１の水を加えて三塩化アンチモンを溶解した。実施例１に 記載の手順に従って生成物を単離した。得られた生成物の重量は約７０５ｇであ った。本生成物の臭素含量は約４７重量％、塩素含量は１重量％以下であった。

臭素の量を２゜２００ｇ（１３，７５モル）に増やしかつ塩素を使用しなかった 以外は、実施例１に記載の手順を繰り返した。従って、臭素化剤としては塩化臭 素ではなく臭素を使用した。得られた生成物の重量は約５７０ｇであり、臭素含 量は約４２ｆＥ量％であった。

１施勇１ （比較） 外部から湿気が入らないよう保護した１ｊ！容量の反応器に、臭素（１６００ｇ 、　１０モル）と鉄粉（２，８ｇ、　０．０５モル）を加え、本混合物を１０° Ｃ以下に冷却した０木理合物に２時間かけて、“ドブインＳ”（３５０ｇ、　１ ．４５モル）を徐々にかつ連続的に加えた。″ドブインＳ”の添加開始と同時に 、反応温度を１５℃以下に保ちな続的に加えた０次いで、５９０°Ｃの高温水を ８００１１１１含有した２２容量の反応器中に、臭素中に溶解している生成物を 徐々に加えた。蒸留によって臭素を除去した後、５０％水酸化ナトリウム水溶液 を３０ｇ加えて触媒を沈澱させた。沈澱物を濾別してから水相を除去することに より生成物を回収した。得られた生成物の重量は約７９０ｇであり、臭素含量は ５４重量％、塩素含量は３．４重量％であった。

皇施五主 （比較） 塩素を２５５ｇから２８５ｇ（４，０モル）に増やした以外は、実施例１に記載 の手順を繰り返した。得られた生成物の重量は約９１５ｇであった。冷却すると 、生成物から固体物質が析出した。この固体の３０ｇを濾過により単離し、ヘキ サブロモベンゼンであることを確認した。濾別した生成物の臭素含量は約６０重 量％、塩素含量は約１重量％であった。

１去１１史 （比較） １１容１の反応器に“アリストールＥ”（３５０ｇ、　０．８５モル）を加え、 これを１０°Ｃ以下に冷却した０次いで５　ｇ　（０，０２２モル）の三塩化ア ンチモンを加えた。別の反応フラスコにて二塩化エチレンに元素状臭素を加え、 ５°Ｃ以下に冷却し、そしてこれに塩素ガスを加えることによって予め塩化臭素 の溶液を作製した。

この塩化臭素溶液は、４４０ｇの二塩化エチレン、２５０ｇの臭素、及び１１０ ｇの塩素を含んでいる０次いで冷却しておいたジアルキルベンゼン溶液に、塩化 臭素の低温溶液を３時間かけて徐々にかつ連続的に加えた。塩化臭素溶液の添加 完了後、さらに２時間１０°Ｃ以下の温度で反応を継続した０次に５０ｄの水を 加えて三塩化アンチモンを溶解した。生成物相の残留塩化臭素を５％重亜硫酸ナ トリウムで注意深く中和した。二塩化エチレンを蒸留除去すると、５４５ｇの生 成物が得られた。本生成物の臭素含量は約３２重量％、塩素含量は約４重量％で あった。

外部から湿気が入らないよう保護した２ｊ２容量の撹拌されている反応器に、臭 素（２４００ｇ、　１５モル）と鉄粉（３，８ｇ、　０．０６８モル）を加えた 。反応温度を１５°Ｃに保ちながら、本混合物に１−フェニルオクタン（１９０ ｇ、　１．０モル）（アルドリッチケミカルＣｏ、から販売）を８時間かけて連 続的に加えた。２５°Ｃで１８時間、反応を継続した。次いで２５°Ｃにて減圧 で過剰の臭素を蒸留除去した。

本生成物をメタノール中に溶解して触媒と残留臭素を除去した。

粗生成物の重量は６４２ｇであった。アセトンから再結晶すると、白色生成物が 得られ、臭素含量は約６９％であった０本生成物はガスクロマトグラフにおいて 単一のピークを示した。

実施±Ｕ （比較） ｌ−フェニルオクタンの代わりに“ドブインＳ”　（２４６ｇ、　１．０モル） を使用した以外は、実施例１０に記載の手順を繰り返した。

実施例７に記載の手順を使用して、生成物から臭素を除去した。

こうして得られた生成物は処理しにくいタール状物質であった。

実施例１〜１１において説明した臭素化を第１表に要約する。

第１表かられかるように、実施例１と２は、本発明に従ってポリ臭素化第三アル キルベンゼンを製造するための最適化された又はほぼ最適化された条件を表して いる。引き続いて列挙しである実施例は、原料の変更、化学量論、及び反応条件 等の影響を示しており、本発明による方法が特異的に優れていることがわかる。

実施例３は第三アルキルベンゼンを使用したときの影響を示している。第三アル キル基による立体障害があることから、置換反応を起こしてベンゼン環へと入り 込むことのできる臭素の数が少なくなる。臭素化が最高限度レベルに達すると、 ベンゼン環に対する塩素化が起こる。さらに、塩素の最適使用量を越えると、分 子は脱アルキルや側鎖のハロゲン化をより一層受は素は、第三アルキルベンゼン に対して使用される量より少なくする必要がある。また第三アルキルベンゼンの 場合にも、最適塩素量又は最適塩化臭素量を越えたときには、これと同じ問題が 生じる。実施例４は、臭素量を減らしたときには反応があまり進行しないことを 示している。臭素の過剰分を完全に除いた場合、この影響はさらに顕著となる。

従って、反応媒体としての臭素をかなり過剰に使用することが本発明の必須要件 であることがわかる。

実施例５は、原料自体を溶媒として作用させることによって、原料自体を反応の 程度を弱めるよう使用できること、従って臭素置換の程度が望ましくない程度に 低下することを示している。

実施例６は、高レベルの臭素化を達成するには塩化臭素の使用が重要であること 、そして本発明によれば臭素自体は満足できるような臭素化剤ではないことを示 している。

実施例７は、非ハロゲン化アンチモン触媒を使用すると、臭素化のレベルが低下 して環基素化の程度が増大することを示している。

実施例８は、塩素の使用量を増やすことによって反応条件が実施例１及び２の条 件からはずれると、脱アルキルとかなりの収率低下が引き起こされることを示し ている。

実施例９は、二塩化エチレン溶媒中にて塩化臭素を使用してジアルキルベンゼン の臭素化を行うと、不十分なレベルの環臭素化と環基素化の増大が観察されると いう点で所望の結果が得られないことを示している。

実施例１０は、第一アルキルベンゼンが当技術者に公知の激しい臭素化条件下に てよく耐えることができることを示している。

実施例１１は、本発明が目的としているタイプの第三アルキルベンゼンがこうし た激しい臭素化条件によって分解されることを示している。

上記のデータは、本発明に従った条件、触媒、反応媒・体、及び臭素化剤を通用 すれば、第二及び第三アルキルベンゼンを臭素化できることを示している。実質 的に塩素を含まない形で、脱アルキルを起こしすぎることなく、高収率で所望す る高レベルの臭素化を達成するには、溶媒として大過剰の臭素を、臭素化剤とし て塩化臭素を、そして触媒としてハロゲン化アンチモンを使用しなければならな い。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の７第シ０　１人。

平成元年　６月）日り釦

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．（ａ）アルキル基が６〜１８個の炭素原子を含んでいる高級アルキルベンゼ ンと塩化臭素とを、反応媒体としての過剰の臭素中で、ハロゲン化アンチモン触 媒を存在させて、臭素化が少なくとも三臭素化レベルに達するのに十分な時間及 び温度にて反応させる工程；及び （ｂ）工程（ａ）によって得られた生成物を回収する工程；の各工程を含む、ポ リ臭素化高級アルキルベンゼンの製造法。
2. ２．前記高級アルキルベンゼンが構造式▲数式、化学式、表等があります▼ 又は▲数式、化学式、表等があります▼（式中、ｘは４又は５、ｙは０又は１、 ｚは０又は１、そしてｗは２〜４であり；Ｒ１とＲ４は水素又はメチル、Ｒ２， Ｒ３Ｒ５及びＲ６はそれぞれ独立していて１〜１６個の炭素原子を有するアルキ ルであって、このとき（Ｒ１，Ｒ２及びＲ３）と（Ｒ４，Ｒ５及びＲ６）のそれ ぞれにおける炭素原子のトータル数が５〜１７の範囲である）で表される化合物 である、請求の範囲第１項に記載の製造法。
3. ３．前記ポリ臭素化高級アルキルベンゼンがテトラブロモ又はベンタプロモ第二 Ｃ６−Ｃ１８アルキルベンゼンである、請求の範囲第２項に記載の製造法。
4. ４．前記ポリ臭素化高級アルキルベンゼンがトリプロモもしくはテトラブロモ第 二又は第三ジ−Ｃ６−１０アルキルベンゼンである、請求の範囲第２項に記載の 製造法。
5. ５．前記ポリ臭素化高級アルキルベンゼンがＣ１０−１２アルキル基の混合物を 含む、請求の範囲第３項又は４項に記載の製造法。
6. ６．前記ポリ臭素化生成物がＣ１０−１２テトラブロモアルキルベンゼンとＣ１ ０−１２ペンタプロモアルキルベンゼンとの液状混合物である、請求の範囲第３ 項又は４項に記載の製造法。
7. ７．少なくとも約１００％過剰の臭素が反応媒体として使用される、請求の範囲 第１項に記載の製造法。
8. ８．前記ハロゲン化アンチモンが三塩化アンチモンである、請求の範囲第１項に 記載の製造法。
9. ９．臭素反応媒体に塩素ガスを加えることによって前記塩化臭素がその場で生成 される、請求の範囲第１項に記載の製造法。
10. １０．前記ポリ臭素化高級アルキルベンゼンが約３０〜７０重量％の臭素を含む 、請求の範囲第１項に記載の製造法。