JPH03218330A - ヘキサブロモシクロドデカンの製造方法 - Google Patents

ヘキサブロモシクロドデカンの製造方法

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JPH03218330A
JPH03218330A JP28845290A JP28845290A JPH03218330A JP H03218330 A JPH03218330 A JP H03218330A JP 28845290 A JP28845290 A JP 28845290A JP 28845290 A JP28845290 A JP 28845290A JP H03218330 A JPH03218330 A JP H03218330A
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隆雄 松葉
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、耐熱性に優れた1,2,5,6.910−ヘ
キサブロモシクロドデカンの製造方法に関する。1,2
,5,6,9.10−ヘキサブロモシクロドデカンは、
高分子化合物の難燃剤として有用な化合物である。
(従来の技術) 1,2,5,6,9.10−ヘキサブロモシクロドデカ
ン(以下HBCDと略記する)は通常よく知られた難燃
剤であり、ポリスチレン樹脂等に使用されている。この
難燃剤は、1,5.9−シス,トランス、トランス−シ
クロドデカトリエン(以下CDTと略記する)に臭素を
付加させる反応によって合成される。
ドイツ特許第1147574号明細書には、エチルアル
コールを反応溶媒としてCDTのエチルアルコール溶液
へ臭素を滴下して、臭素付加反応を行うことが記載され
ている。
また同様の反応方法でいくつかの混合溶媒系が提案され
ている。例えば特公昭49−24474号ではアルコー
ルとベンゼンの混合溶媒系、特公昭49−24475号
ではアルコールとエステルの混合溶媒系、USP383
3675ではt−ブチルアルコールとベンゼンの混合溶
媒系、特公昭50−5187号ではアルコールとハロゲ
ン系炭化水素の混合溶媒系、EP181414号ではア
ルコールとジオキサンの混合溶媒系がそれぞれ提案され
ている。
この他に、特公昭53−12510号には、反応器に溶
媒を仕込んでおき、CDTと臭素を同時に滴下して反応
する方法が示されている。
(発明が解決しようとする課題) CDTの臭素付加反応によって生成するHBCDには、
物理的性質の違う三種類の異性体が存在することが知ら
れている(E.R.Larsenand  E.L.E
cker,   J.FireSc i.,4,261
 (1986)).すなわち高速液体クロマトグラフィ
ーでODS逆相カラムを用いて分析すると、カラムから
溶出する順番にa−HBCD,73−HBCD,7−H
BCDと命名された異性体が存在することが述べられて
いる。
本発明者らが、各異性体を単離し、物性値を測3 定した結果では、α一,β−,γ一体のそれぞれの融点
は184〜186゜C,168〜1716C,196〜
198℃である。また熱重量分析(空気中、昇温速度1
0℃/min)では、5%加熱重量減温度はそれぞれ2
42°0.217℃,245℃で、50%加熱重量減温
度はそれぞれ255℃.232℃,258℃である。従
ってγ−HBCD,α−HBCD,  β−HBCDの
順に熱安定性は高い。
難燃剤として用いられるHBCDはγ一体が主体のもの
であるが、これらの異性体の存在比の違いにより、HB
CDの品質が大きく左右される。
例えば、融点が低く、熱安定性が低いβ一HBCDの存
在比が高くなると、HBCDの融点は低くなり、高分子
の成型加工時にはHBCDの熱分解が低温で起こり始め
るために、成型加工機の腐蝕が起こったり、樹脂が着色
を起こす等の問題があった。
また、ドイツ特許1147574号明細書に記載されて
いる方法では、反応途中で溶媒に不溶の4 樹脂状物が析出するため、攪拌が困難になり、スケール
アップが困難であった。さらにこのとき生成するHBC
Dは融点が低いため、耐熱性が劣るといった欠点があっ
た。
これらの欠点を解決するために提案された前述の混合溶
媒系で反応を行うと、混合溶媒の溶解性の影響で反応途
中の樹脂状物の析出はなくなる。
しかし生成するHBCDの融点が低いため、やはり耐熱
性の点で問題が残っていた。
また、特公昭53−12510号に記載の方法でも、生
成するHBCDの融点が低いため、やはり耐熱性の点で
問題が残っていた。
更に、上述した従来の反応方法では、CDTの臭素化反
応の際、CDTの二重結合への臭素付加反応以外に、ア
リル位の臭素化、脱臭化水素、または溶媒の臭素化等の
ような副反応が起こり品く、収率が低下したり、不純物
がHBCDの結晶中に混入するなどの問題があった。こ
れらの不純物も、成型加工機の腐蝕や、樹脂の着色の原
因になっている。
そこで、熱安定性の高いγ−HBCDの選択的な製造法
が求められていた。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは、上記事情に鑑み、熱安定性が高いγ一H
BCDの高選択的な製造法について鋭意検討した結果、
有機溶媒の存在下、臭素を炭素数1〜4のアルコールま
たはそれを含有する有機溶媒に溶解させた中に、CDT
を滴下して反応させることで、従来一般的に行われてい
た、有機溶媒にCDTを溶解させた中に臭素を滴下して
反応させる方法や、反応容器に反応溶媒をあらかじめ仕
込んでおき、CDTと臭素を同時に反応器に滴下しなが
ら反応させていく反応方法に比べて、γ一HBCDの選
択率が著しく向上し、さらには臭素付加反応以外の副反
応で生じると考えられる同定出来ない不明物が極めて減
少することを見出だし、本発明に到達したのである。
すなわち本発明は、有機溶媒の存在下、臭素とCDTを
反応させ、HBCDを製造する方法において、臭素を炭
素数1〜4のアルコールまたはそれを含有する有機溶媒
に溶解させた中に、CDTを滴下して反応させることを
特徴とする、HBCDの製造方法に関する。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の方法で用いられる溶媒は、炭素数1〜4のアル
コールまたはそれを含有する有機溶媒である。炭素数1
〜4のアルコールとしては、メタノール、エタノール、
n−プロパノール、インブロパノール、n−ブタノール
、see−ブタノール、インブタノール、tert−ブ
タノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール
、プロピレングリコール等があげられる。これらの溶媒
の中ではエタノール、n−プロバノール、tert−ブ
タノールなどが特に好ましい。アルコールと混合する溶
媒としては、エーテル系の溶媒、ハロゲン系炭化水素溶
媒、エステル系の溶媒があげられる。それぞれの溶媒の
具体例としては、工一テル系の溶媒としてはジプロピル
エーテル、ジイソプ口ピルエーテル、テトラヒド口フラ
ン(THF)、ジオキサン、ジエチレングリコールジメ
チ7 ルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル等
が、ハロゲン系炭化水素溶媒としては、四塩化炭素、ク
ロロホルム、塩化メチレン、二塩化エチレン(EDC)
等が、エステル系の溶媒としては酢酸エチル、酢酸メチ
ル、2−メトキシエチルアセタート等があげられる。混
合溶媒としてはエタノールー酢酸エチル,エタノールー
THF,エタノールージオキサン,エタノールーEDC
,エタノールー塩化メチレン等が反応成績の面から特に
好ましいものである。
本発明の方法を実施するにあたっての反応温度は格別の
限定はないが、高温で反応をおこなうと、臭素付加反応
以外の置換反応が起こりやすくなるため不純物が増加し
たり、反応溶媒と臭素の反応が起こりやすくなる為あま
り好ましくない。また極端な低温で反応を行った場合に
は、溶媒の変性はおさえられるが、反応速度がおそくな
るため反応が完結せず、反応中間体で止まるため好まし
くない。反応温度は通常約−20℃〜約50℃の範囲で
ある。
8 本発明を実施するにあたっての反応時間は反応温度や仕
込み量等により変わりうるが、CDTの滴下時間は通常
約10分ないし10時間程度、さらにCDTの滴下が終
了してから約3時間程度反応させることでなしとげられ
る。
CDTに対する臭素の使用量は、B r 2 / C 
DT(モル比)で3.0以上、好ましくは3.0〜10
.0である。3.0未満では、CDTに対して臭素が不
足しているため、反応が完結しない。
10.0を越える場合では、過剰臭素による副反応が起
こりやすくなるため、好ましくない。
反応溶媒に対するCDTの濃度は格別の限定はないが、
通常0.1〜4 0 w t / v o l%程度で
ある。0.1wt/vol%より基質濃度が低いときは
、経済的な見地から考えにくく、また40w t / 
v o 1%以上では副反応が起こりやすくなる。
反応終了後生成したHBCDは公知の手段で分体として
単離できる。例えば、析出した結晶を濾過することで、
HBCDの結晶を得ることができる。さらに濾液として
回収された溶媒は、これに新しい溶媒を補充することで
繰返し反応溶媒として使用することができる。また、反
応終了時の反応液を貧溶媒に投入することで結晶を取り
上げてもよい。
(発明の効果) 本発明の方法を実施することにより、HBCDのγ一体
を高選択率,高収率で製造出来る様になった。また、通
常の、臭素を添加する反応方法に比べて、CDT由来の
不純物の生成が著しく減少する様になった。従って、色
相、熱安定性に優れたHBCDを選択的に製造できるよ
うになった。
(実施例) 以下実施例に従って本発明を更に詳しく説明するが、本
発明はこれらにより限定されるものではない。
実施例1〜9 還流冷却器、攪拌羽根を装備した丸底フラスコに、表1
及び2に示す組成の反応溶媒と臭素を仕込んだ。その中
に、表1及び2に示す量のCDTを30℃で2時間かけ
て滴下することで反応させた。CDTの仕込みの終了後
、さらに30℃で2時間熟成した。 反応終了後の反応
液を高速液体クロマトグラフィ−(カラム: TSKゲ
ルーODS−80T,東ソー側製、溶離液:アセトニト
リル/水−8 0 / 2 0 v o 1 %、検出
器:UV215nm)で解析し、その結果をまとめて表
1及び2に示した。なお同定出来ない成分については、
不明分とした。表中のDBCD (ジブロモシク口ドデ
カジエン)およびTBCD (テトラブ口モシク口ドデ
カエン)は、HBCD製造時の反応中間体である。なお
TBCDについては、異性体が存在するので、高速液体
クロマトグラフィーでODS逆相カラムを用いて分析し
、カラムから溶出する順番にα−TBCD,β一TBC
Dと命名した。
HBCDの収率および収量は、HBCDの異性体を合計
したもので計算した。またγ一HBCDの選択率は、γ
一HBCDの生成量をHBCD異性体の合計量で割った
値で示した(γ一HBCD11 / (α HBCD+β−HBCD+γ一HBCD))。
反応終了時の反応液を濾過し、得られた結晶を乾燥させ
融点を測定し、その結果をまとめて表1及び2に示した
比較例1〜3 還流冷却器、攪拌羽根を装備した丸底フラスコに、表3
に示す組成の反応溶媒とCDTを仕込んだ。その中に表
3に示す量の臭素を30℃で2時間かけて滴下させるこ
とで反応した。臭素の仕込みの終了後、さらに30℃で
2時間熟成した。反応終了後、実施例と同様な方法で後
処理と分析を行い、その結果をまとめて表3に示した。
比較例4 還流冷却器、攪拌羽根を装備した丸底フラスコに、表3
に示す組成の反応溶媒を仕込んだ。その中に表3に示す
量の臭素とCDTを30℃で2時間かけて同時に滴下さ
せることで反応した。臭素1 2 とCDTの仕込みの終了後、さらに30℃で2時間熟成
した。反応終了後、実施例と同様な方法で後処理と分析
を行い、その結果をまとめて表3に示した。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 有機溶媒の存在下、臭素と1,5,9−シス、トランス
    、トランス−シクロドデカトリエンを反応させ、1,2
    ,5,6,9,10−ヘキサブロモシクロドデカンを製
    造する方法において、臭素を炭素数1〜4のアルコール
    またはそれを含有する有機溶媒に溶解させた中に、1,
    5,9−シス、トランス、トランス−シクロドデカトリ
    エンを滴下して反応させることを特徴とする、1,2,
    5,6,9,10−ヘキサブロモシクロドデカンの製造
    方法。
JP28845290A 1989-11-21 1990-10-29 ヘキサブロモシクロドデカンの製造方法 Expired - Lifetime JP2844899B2 (ja)

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