Preparación y suministro de decabromodifeniletano de alto valor de ensayo.

Un procedimiento para producir un producto de decabromodifeniletano que comprenda al menos 99,

0 por ciento del área de CG de decabromodifeniletano, consistiendo el resto en nonabromodifeniletano, procedimiento que comprende alimentar (i) difeniletano, (ii) difeniletano parcialmente bromado que tiene un índice de bromo menor de 2, o (iii) tanto (i) como (ii) subsuperficialmente a la fase líquida de una mezcla de reacción formada a partir de componentes que comprenden bromo líquido en exceso y un catalizador de bromación de ácido de Lewis basado en aluminio, y en donde el procedimiento se efectúa

(a) como una bromación discontinua,

(b) a una temperatura de al menos 60°C durante la mayoría, si no la totalidad, del tiempo de reacción de bromación total, con los reaccionantes bajo una presión suficiente para mantener al menos el bromo en estado líquido, y

(c) un tiempo de alimentación mínimo de dos horas, con presencia en la mezcla de reacción de al menos 2.000 ppm de aluminio como un catalizador de bromación de ácido de Lewis basado en aluminio,

en donde el aluminio resulta de la adición a la mezcla de reacción que contiene bromo líquido en exceso bien de aluminio metálico en una forma tal como papel de aluminio, polvo de aluminio, virutas de aluminio, limaduras de aluminio, etc., o bien de un haluro de aluminio en el que los átomos de halógeno son cloro y/o bromo, preferiblemente cloruro de aluminio o bromuro de aluminio.

Preparación y suministro de decabromodifeniletano de alto valor de ensayo

CAMPO TÉCNICO

Esta invención se refiere a la preparación y el suministro de productos de decabromodifeniletano derivados de una reacción de alto valor de ensayo y a su utilización.

ANTECEDENTES

El decabromodifeniletano es un pirorretardante probado desde hace mucho tiempo para la utilización en muchos materiales macromoleculares inflamables, p. ej. materiales termoplásticos, materiales termoestables, materiales celulósicos y aplicaciones de retrorrevestimiento de calidad muy alta.

Las agencias reguladoras gubernamentales tienden a alejarse de los análogos parcialmente bromados y más hacia compuestos perbromados según se evidencia por la reciente directiva de la UE RoHS (Restriction on Hazardous Substances) (2002/95/EC) relativa en parte a los óxidos de difenilo parcialmente bromados. Incluso con la exención del óxido de decabromodifenilo de RoHS por 2005/717/EC, las regulaciones no han sido suficientemente claras en cuanto al contenido de óxido de nonabromodifenilo aceptable en los productos eléctricos y electrónicos. Por lo tanto, algunos usuarios finales encuentran incómodo utilizar el óxido de decabromodifenilo comercial en el que existen cantidades significativas de óxido de nonabromodifenilo como impureza. A fin de cumplir la interpretación más estricta de la RoHS por los usuarios finales, una versión de alta pureza de óxido de decabromodifenilo está siendo comercializada por Albemarle Corporation. En vista de la confusión relativa a la presencia de pequeñas cantidades de impurezas menos bromadas en los productos pirorretardantes, hay así una necesidad en el mercado de pirorretardantes perbromados de alto valor de ensayo.

El decabromodifeniletano se vende actualmente como un polvo derivado de la bromación de 1, 2-difeniletano. Entre los procedimientos anteriores para efectuar tal bromación están los procedimientos de bromación descritos en las Pat. de EE. UU. Nº 6.518.468, 6.958.423, 6.603.049, 6.768.033 y 6.974.887.

Un procedimiento adicional para la preparación de decabromodifenilalcano se conoce de US-A-5 030 778. Este procedimiento comprende: (a) cargar un recipiente de reacción con un catalizador de bromación y bromo elemental líquido; (b) alimentar difenilalcano líquido al recipiente de reacción en un punto que está por debajo del nivel del bromo líquido cargado, alimentándose el difenilalcano líquido en una cantidad que proporciona de 0, 055 a 0, 033 moles de difenilalcano por mol de bromo elemental cargado inicialmente; y (c) mantener la masa de reacción a una temperatura dentro del intervalo de 30°C a 80°C durante la alimentación del difenilalcano líquido.

US 5 324 874 A divulga un procedimiento para preparar subsuperficialmente decabromodifeniletano utilizando 908 ppm de aluminio a 55°C durante 92 min., 60°C durante 0, 7 h.

US 2004/110996 A1 divulga un procedimiento para preparar subsuperficialmente decabromodifeniletano utilizando 1.080 ppm de aluminio a aproximadamente 60°C durante 4 h.

EP 0 571 859 A divulga un procedimiento para preparar subsuperficialmente decabromodifeniletano utilizando 908 ppm de aluminio a 55°C durante 92 min., 60°C durante 0, 7 h.

US 5 401 890 A divulga un procedimiento para preparar subsuperficialmente decabromodifeniletano utilizando 1.055 ppm de aluminio a 54-56°C durante 4 h.

El decabromodifeniletano ha sido producido comercialmente por el cesionario de esta solicitud durante muchos años utilizando un procedimiento estándar. Cada partida de producto se analizó mediante un procedimiento de CG. Una revisión de los análisis de CG indicaba que el contenido medio de bromo de más de 4.000 partidas de producto de decabromodifeniletano era 97, 57 por ciento del área con una precisión 3-< de ± 1, 4 por ciento del área. En algunos casos, el análisis del producto a partir de una prueba dada proporcionaba ensayos de decabromodifeniletano en la región de aproximadamente 99 por ciento del área y superior, y en algunos otros casos se obtenían ensayos de CG significativamente inferiores. Las razones de esta discrepancia no se pueden establecer a partir de la información disponible.

El análisis cromatográfico de gases de productos comerciales de decabromodifeniletano disponibles en el mercado procedentes de otros fabricantes, en algunos casos, también ha dado ensayos de un producto de decabromodifeniletano de valor tan alto como aproximadamente 99, 6 por ciento del área. En otros casos, los análisis de CG de productos comerciales de decabromodifeniletano disponibles en el mercado han indicado la presencia de cantidades mucho menores de decabromodifeniletano en el producto. La información sobre el método mediante el cual se producían tales productos de alto valor de ensayo y los procedimientos de purificación utilizados, si los hay, generalmente no está disponible para el público.

Al menos desde el punto de vista de proporcionar una tecnología de procedimiento ecológica, sería deseable poder

encontrar procedimiento comercialmente factibles que produjeran de forma constante un producto de decabromodifeniletano que comprendiera al menos aproximadamente 99, 0 por ciento del área de CG de decabromodifeniletano (Br10DPE) , consistiendo el resto esencialmente en nonabromodifeniletano (Br9DPE) . Tal producto se denomina a menudo posteriormente en la memoria descriptiva y sus reivindicaciones un "producto de decabromodifeniletano de alto valor de ensayo". Por otra parte, este producto de decabromodifeniletano de alto valor

de ensayo es un producto "derivado de una reacción", término que, según se utiliza en la presente incluyendo las reivindicaciones, significa que la composición del producto está determinada por una reacción y no es el resultado de la utilización de técnicas de purificación posteriores, tales como recristalización o cromatografía o procedimientos similares que puedan afectar a la composición química del producto. La adición de agua o una base acuosa tal como hidróxido sódico a la mezcla de reacción para desactivar el catalizador y la retirada de impurezas no unidas químicamente mediante la utilización de lavados acuosos tal como con agua o bases acuosas diluidas no están excluidas por el término "derivado de una reacción". En otras palabras, los productos se producen directamente en el procedimiento de síntesis sin la utilización de ningún procedimiento subsiguiente para retirar o que retire nonabromodifeniletano de decabromodifeniletano.

BREVE COMPENDIO DE LA INVENCIÓN

Como resultado de estudios de investigación intensivos, se han descubierto procedimientos comercialmente factibles que pueden producir un producto de decabromodifeniletano que comprende al menos 99, 0 por ciento del área de CG de decabromodifeniletano (Br10DPE) , consistiendo el resto esencialmente en nonabromodifeniletano (Br9DPE) . Los productos de decabromodifeniletano derivados de una reacción producibles mediante el procedimiento de esta invención contienen típicamente Br10DPE junto con al menos una pequeña cantidad

detectable de Br9DPE. Sin embargo, no es inconcebible que la tecnología del procedimiento de esta invención pueda permitir la producción de Br10DPE derivado de una reacción que no tenga Br9DPE detectable. El procedimiento de la presente invención para producir un producto de decabromodifeniletano que comprende al menos 99, 0 por ciento del área de CG de decabromodifeniletano, consistiendo el resto en nonabromodifeniletano, comprende alimentar (i) difeniletano (DPE) , (ii) difeniletano parcialmente bromado que tiene un índice de bromo menor de 2 (pb-DPE) , o (iii) tanto (i) como (ii) subsuperficialmente a la fase líquida de una mezcla de reacción formada a partir de componentes que comprenden bromo líquido en exceso y un catalizador de bromación de ácido de Lewis basado en aluminio, y en donde el procedimiento se efectúa (a) como una bromación discontinua,

(b) a una temperatura de al menos 60°C durante la mayoría, si no la totalidad, del tiempo de reacción de bromación 35 total, con los reaccionantes bajo una presión suficiente para mantener al menos el bromo en estado líquido, y

(c) un tiempo de alimentación mínimo de dos horas, con presencia en la mezcla de reacción de al menos 2.000 ppm de aluminio como un catalizador de bromación de ácido de Lewis basado en aluminio, o en donde el aluminio resulta de la adición a la mezcla de reacción que contiene bromo líquido en exceso bien de aluminio metálico en una forma tal como papel de aluminio, polvo de aluminio, virutas de aluminio, limaduras de aluminio, etc., o bien de un haluro de aluminio en el que los átomos de halógeno son cloro y/o bromo, preferiblemente... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para producir un producto de decabromodifeniletano que comprenda al menos 99, 0 por ciento del área de CG de decabromodifeniletano, consistiendo el resto en nonabromodifeniletano, procedimiento que comprende alimentar (i) difeniletano, (ii) difeniletano parcialmente bromado que tiene un índice de bromo menor de 2, o (iii) tanto (i) como (ii) subsuperficialmente a la fase líquida de una mezcla de reacción formada a partir de componentes que comprenden bromo líquido en exceso y un catalizador de bromación de ácido de Lewis basado en aluminio, y en donde el procedimiento se efectúa (a) como una bromación discontinua,

(b) a una temperatura de al menos 60°C durante la mayoría, si no la totalidad, del tiempo de reacción de bromación 10 total, con los reaccionantes bajo una presión suficiente para mantener al menos el bromo en estado líquido, y

(c) un tiempo de alimentación mínimo de dos horas, con presencia en la mezcla de reacción de al menos 2.000 ppm de aluminio como un catalizador de bromación de ácido de Lewis basado en aluminio,

en donde el aluminio resulta de la adición a la mezcla de reacción que contiene bromo líquido en exceso bien de aluminio metálico en una forma tal como papel de aluminio, polvo de aluminio, virutas de aluminio, limaduras de 15 aluminio, etc., o bien de un haluro de aluminio en el que los átomos de halógeno son cloro y/o bromo, preferiblemente cloruro de aluminio o bromuro de aluminio.

2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que el tiempo de alimentación mínimo es de dos a cuatro horas y la cantidad de catalizador de bromación de ácido de Lewis basado en aluminio presente en la mezcla de reacción es al menos 2.000 ppm de aluminio, y en el que la temperatura de reacción es 60°C.

3. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho catalizador de bromación de ácido de Lewis basado en aluminio cuando se carga al formar dicha mezcla de reacción es bromuro de aluminio.

4. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho catalizador de bromación de ácido de Lewis basado en aluminio cuando se carga al formar dicha mezcla de reacción es cloruro de aluminio.