FR2505821A1 - Per:bromination of phenol or di:phenyl ether - using excess bromine as reaction medium - Google Patents

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Abstract

Perbromination of phenol (I) or diphenyl ether (II) is carried out by adding (I) or (II) at 35-55 (pref. 45-55) deg.C to a 75-400% (pref. 100-200%) stoichiometric excess of Br2 contg. a small amt. of catalyst, and refluxing the mixt. while maintaining the excess of Br2. The catalyst is Fe or Al, a halide of Fe or Al, or a cpd. of Fe or Al which forms the bromide under the reaction conditions. The catalyst is pref. used in an amt. of 0.1-10 wt.% (calcd as metal) based on (I) or (II). The prods., i.e. pentabromophenol (III) and decabromodiphenyl ether (IV), are useful as flame retardants and intermediates for pesticides and drugs. The process gives high yields of high-purity product without the use of solvents, thus increasing reactor productivity.

Description

Procédé de perbromation du phénol et de l'éther
diphénylique à température élevée, en utilisant
du brome comme milieu réactionnel.
Process for perbromination of phenol and ether
high temperature diphenyl, using
bromine as reaction medium.

L'invention concerne de façon générale un procédé de perbromation du phénol et de l'éther diphénylique par bromation des composés appropriés à une température supérieure à 350C, dans le brome en tant que seul milieu réactionnel, en présence de catalyseurs choisis. The invention relates generally to a process for perbromination of phenol and diphenyl ether by bromination of the appropriate compounds at a temperature above 350C, in bromine as the only reaction medium, in the presence of selected catalysts.

Dans le passé, de nombreux procédés ont été employés pour remplacer tous les atomes d'hydrogène nucléaires dans des composés aromatiques tels que l'éther diphénylique et analogues. Aucun de ces procédés n'a été estimé entièrement satisfaisant ; on a constaté qu'ils présentent tous des désavantages. In the past, many methods have been employed to replace all of the nuclear hydrogen atoms in aromatic compounds such as diphenyl ether and the like. None of these processes has been found to be entirely satisfactory; it has been found that they all have disadvantages.

Les procédés de perbromation de l'art antérieur font en général appel à l'utilisation d'un excès de brome pouvant aller jusqu'à environ 20 %, en présence de différentes sortes de milieux réactionnels et solvants tels que le dibrome d'éthylène, le tétrachlorure de carbone, le chloroforme, le bromure de méthylène, le tétrachlorure d'acétylène et analogues selon le composé aromatique particulier à bromer. La perbromation de composés aromatiques a également été effectuée dans des milieux réactionnels tels que l'oléum, l'acide sulfurique concentré, l'acide sulfurique fumant, l'an hybride sulfureux liquide et analogues. The perbromination processes of the prior art generally call for the use of an excess of bromine of up to about 20%, in the presence of different kinds of reaction media and solvents such as ethylene dibroma, carbon tetrachloride, chloroform, methylene bromide, acetylene tetrachloride and the like depending on the particular aromatic compound to be brominated. Perbromination of aromatic compounds has also been carried out in reaction media such as oleum, concentrated sulfuric acid, fuming sulfuric acid, liquid sulfur hybrid year and the like.

Chacun de ces procédés présente de sérieux désavantages pour la perbromation, notamment pour les opérations industrielles. L'utilisation de solvants organiques halogénés présente des désavantages tels que des productivités faibles, des vitesses de réaction indésirablement lentes, et la nécessité de récupérer les solvants pour les recycler. Dans certains cas, cette technique a pour résultat l'introduction de quantités faibles, mais jouant un rôle important de chlore dans le produit final, limitant ainsi la qualité du produit. De plus, un certain nombre de composés aromatiques non condensés ne subissent pas de fa çon satisfaisante la perbromation dans des conditions qui peuvent facilement être employées en utilisant des solvants organiques halogénés. Each of these processes has serious disadvantages for perbromation, especially for industrial operations. The use of halogenated organic solvents has disadvantages such as low productivities, undesirably slow reaction rates, and the need to recover the solvents for recycling. In some cases, this technique results in the introduction of small quantities, but playing an important role of chlorine in the final product, thus limiting the quality of the product. In addition, a number of uncondensed aromatic compounds do not satisfactorily undergo perbromination under conditions which can easily be employed using halogenated organic solvents.

Parmi les désavantages présentés par l'utilisation de l'oléum comme milieu réactionnel, on peut citer, outre tous les problèmes habituels associés à sa manipulation à une grande échelle, la nécessité d'utiliser des volumes importants, réduisant ainsi la productivité du réacteur, des difficultés dans l'isolement du produit, l'élimination de grands volumes d'acide sulfurique, et la faible qualité des produits résultants de la présence de contaminants soufrés tels que des acides benzène-sulfoniques bromés. Ce dernier problème de contamination se présente également lorsqu'on utilise l'anhydride sulfureux liquide en tant que milieu réactionnel. Among the disadvantages presented by the use of oleum as reaction medium, we can cite, in addition to all the usual problems associated with its handling on a large scale, the need to use large volumes, thus reducing the productivity of the reactor, difficulties in isolating the product, removing large volumes of sulfuric acid, and the poor quality of products resulting from the presence of sulfur contaminants such as brominated benzene sulfonic acids. The latter contamination problem also arises when liquid sulfur dioxide is used as the reaction medium.

Les difficultés inhérentes qui accompagnent la perbromation sur une grande échelle sont illustrées par différentes approches "exotiques" de synthèse chimique proposées pour l'hexabromobenzène. Par exemple, la littérature chimique décrit la pyrolyse d'octabromocyclohexènones et la réaction de l'hexabromocyclopentadiène avec le tribromoacétaldéhyde à des pressions supra-atmosphériques et des températures fortement élevées. The inherent difficulties that accompany perbromation on a large scale are illustrated by various "exotic" approaches to chemical synthesis proposed for hexabromobenzene. For example, the chemical literature describes the pyrolysis of octabromocyclohexenones and the reaction of hexabromocyclopentadiene with tribromoacetaldehyde at supra-atmospheric pressures and strongly elevated temperatures.

Une autre approche de la préparation de l'hexabromobenzène et d'autres composés aromatiques perbromés a été l'utilisation de mélanges brome/chlore en tant qu'agent de bromation. Ce procédé souffre du grave désavantage d'introduire des quantités faibles mais jouant un rôle important de chlore dans les produits finals, limitant ainsi leur qualité finale. Another approach to the preparation of hexabromobenzene and other perbrominated aromatics has been the use of bromine / chlorine mixtures as a brominating agent. This process suffers from the serious disadvantage of introducing small quantities but playing an important role of chlorine in the final products, thus limiting their final quality.

Encore un autre procédé qui a été décrit pour la polybromation de composés aromatiques nécessite l'utilisation de mélangeurs mécaniques puissants pour maintenir les intermédiaires solides partiellement bromés dans un état suffisamment fin de sous-division pour permettre l'accès du brome liquide ou à l'état de vapeur dans des tentatives pour obtenir de hauts niveaux de bromation. Yet another process which has been described for the polybromination of aromatic compounds requires the use of powerful mechanical mixers to maintain the partially brominated solid intermediates in a sufficiently fine state of subdivision to allow access of the liquid bromine or the state of vapor in attempts to achieve high levels of bromination.

On a également proposé de préparer des dérivés complètement bromés de composés aromatiques contenant un ou plusieurs groupes phényle en utilisant un solvant à base de brome (100 % d'excès ou. plus) et un catalyseur de transfert du brome à des températures de réaction relativement basses d'environ 100C jusqu'à la température ambiante (c'est-à-dire environ 20-250C). It has also been proposed to prepare completely brominated derivatives of aromatic compounds containing one or more phenyl groups using a bromine-based solvent (100% excess or more) and a bromine transfer catalyst at relatively reaction temperatures. low about 100C to room temperature (i.e. about 20-250C).

Un procédé correspondant comprenait la bromation dans le cycle de composés aromatiques en utilisant un excès minimum de 20 % de brome en présence de catalyseurs d'halogénation à la température ambiante (20-250C).A corresponding process included bromination in the aromatic ring using a minimum excess of 20% bromine in the presence of halogenation catalysts at room temperature (20-250C).

Alors que ces procédés ont permis d'obtenir, lorsqu'on les menait à leur fin, des produits perbromés avec de bons rendements, de tels résultats n'ont été obtenus qu'en acceptant des pénalisations économiques. Les inefficacités résultant des faibles températures de réaction de bromation rendent même moins souhaitable l'utilisation de tels procédés à l'échelle industrielle.While these processes made it possible to obtain perbrominated products with good yields when they were brought to an end, such results were only obtained by accepting economic penalties. The inefficiencies resulting from the low bromination reaction temperatures make the use of such processes on an industrial scale even less desirable.

En conséquence, l'un des objets de la présente invention est de préparer le pentabromophénol et l'éther décabromodiphénylique avec un rendement et une pureté élevés au moyen d'une réaction relativement simple, en utilisant du brome en excès à la fois en tant que réactif et en tant que seul milieu réactionnel. Accordingly, one of the objects of the present invention is to prepare pentabromophenol and decabromodiphenyl ether in high yield and purity by means of a relatively simple reaction, using excess bromine as both reactive and as the only reaction medium.

Un autre objet de l'invention est de préparer des composés perbromés du genre décrit pratiquement exempts de produits faiblement bromés. Another object of the invention is to prepare perbrominated compounds of the type described practically free from weakly brominated products.

Un objet de l'invention est également d'employer, pour la perbromation, un excès de brome d'au moins 75 % par rapport à la quantité stoechiométrique. An object of the invention is also to use, for perbromation, an excess of bromine of at least 75% relative to the stoichiometric amount.

Un autre objet de l'invention encore est d'effectuer les réactions de perbromation du genre décrit à des températures élevées afin d'augmenter de façon notable les productivités des équipements par unité de volume et de temps, sans affecter le rendement en produit et ses qualités. Yet another object of the invention is to carry out perbromation reactions of the kind described at high temperatures in order to significantly increase the productivity of the equipment per unit of volume and time, without affecting the yield of product and its qualities.

Les objets, avantages et caractéristiques de l'invention exposés ci-dessus et autres peuvent être obtenus au moyen de phénol et d'éther diphénylique pratiquement perbromés, produits en faisant réagir du phénol ou de l'éther diphénylique à une température initiale de réaction élevée d'environ 350C à environ 800C en présence d'un excès de brome d'au moins environ 75 % et non supérieur à environ 400 % par rapport à la quantité stoechiométrique et d'une quantité faible mais catalytiquement efficace d'un catalyseur choisi dans le groupe constitué par le fer, les halogénures de fer, les composés du fer qui forment du bromure de fer dans les conditions de la réaction, l'aluminium, les halogénures d'aluminium et les composés de l'aluminium qui forment du bromure d'aluminium dans les conditions de la réaction et en poursuivant la réaction à une température élevée d'environ 350C à environ 800C lorsque l'addition des réactifs est terminée, tout en maintenant l'excès de brome afin d'obtenir une perbromation substantielle du composé aromatique. The objects, advantages and characteristics of the invention described above and others can be obtained by means of practically perbrominated phenol and diphenyl ether, produced by reacting phenol or diphenyl ether at a high initial reaction temperature. from about 350C to about 800C in the presence of an excess of bromine of at least about 75% and not more than about 400% relative to the stoichiometric amount and of a small but catalytically effective amount of a catalyst chosen in the group consisting of iron, iron halides, iron compounds which form iron bromide under reaction conditions, aluminum, aluminum halides and aluminum compounds which form bromide d aluminum under the reaction conditions and continuing the reaction at an elevated temperature of about 350C to about 800C when the addition of the reactants is complete, while maintaining the excess bromine in order to obtain p substantial erbromation of the aromatic compound.

Dans les dessins annexés
- la figure 1 est une représentation graphique montrant que la température de bromation minimum critique est de 350C dans le cas de la perbromation de l'éther diphénylique , et
- la figure 2 est une représentation graphique montrant que la température de bromation minimum critique est de 350C dans le cas de la perbromation du phénol.
In the accompanying drawings
FIG. 1 is a graphic representation showing that the minimum critical bromination temperature is 350C in the case of perbromination of diphenyl ether, and
- Figure 2 is a graphical representation showing that the minimum critical bromination temperature is 350C in the case of perbromination of phenol.

Selon l'invention, on peut obtenir du phénol et de l'éther diphénylique pratiquement perbromés par réaction d'un tel composé en présence d'un excès important de brome, jouant simultanément le râle de réactif et de seul milieu réactionnel. I1 est souhaitable que le brome soit présent en un excès d'au moins 75 %, mais non supérieur à environ 400 %. According to the invention, one can obtain practically perbrominated phenol and diphenyl ether by reaction of such a compound in the presence of a significant excess of bromine, playing simultaneously with the rail of reagent and only reaction medium. It is desirable that the bromine be present in an excess of at least 75%, but not more than about 400%.

La réaction a lieu en présence d'une quantité faible mais catalytique d'un catalyseur de bromation qui peut comprendre du fer et de l'aluminium, leurs halogénures, et les composés qui forment du bromure de fer ou d'aluminium dans les conditions de la réaction. The reaction takes place in the presence of a small but catalytic amount of a bromination catalyst which may include iron and aluminum, their halides, and the compounds which form iron or aluminum bromide under the conditions of the reaction.

Il est particulièrement important selon l'invention que la réaction ait lieu à une température de réaction initiale élevée. Le milieu réactionnel à base de brome doit être maintenu à une température d'au moins environ 350C et de préférence d'au moins environ 45 C jusqu'à environ 800C avant de commencer l'addition du phénol ou de l'éther diphénylique. Le milieu réactionnel est maintenu à une telle température élevée tout au long de l'addition du composé aromatique et est ensuite maintenu à une température élevée, de préférence au reflux, après la fin de l'addition du phénol ou de l'éther diphénylique, tout en maintenant l'excès de brome. It is particularly important according to the invention that the reaction takes place at a high initial reaction temperature. The bromine-based reaction medium must be maintained at a temperature of at least about 350C and preferably at least about 45C up to about 800C before starting the addition of phenol or diphenyl ether. The reaction medium is maintained at such an elevated temperature throughout the addition of the aromatic compound and is then maintained at an elevated temperature, preferably at reflux, after the end of the addition of the phenol or diphenyl ether, while maintaining excess bromine.

La bromation de 1' éther diphénylique et du phénol en utilisant un excès de brome comme milieu réactionnel s'effectue beaucoup plus vite que la bromation en utilisant un excès de brome à la température ambiante ou à des températures plus basses et cependant le rendement en produit et sa qualité ne sont pas affectés de manière fâcheuse. La durée de réaction est même plus courte, comparée à celle de réactions utilisant des équivalents molaires ou même le léger excès habituel de brome allant jusqu'à 20 % et un solvant orga nique de bromation. Bromination of diphenyl ether and phenol using an excess of bromine as reaction medium is carried out much faster than bromination using an excess of bromine at room temperature or at lower temperatures and however the yield of product and its quality is not adversely affected. The reaction time is even shorter, compared to that of reactions using molar equivalents or even the usual slight excess of bromine of up to 20% and an organic bromination solvent.

L'isolement et- la purification des produits perbromés obtenus dans le milieu réactionnel à base de brome selon l'invention peuvent être effectués de différentes façons et les étapes nécessaires sont considérablement plus aisées et plus simples que pour les produits préparés par les méthodes habituelles et en outre donnent des rendements plus élevés en produits plus purs et plus uniformes. The isolation and the purification of the perbrominated products obtained in the bromine-based reaction medium according to the invention can be carried out in different ways and the necessary steps are considerably easier and simpler than for the products prepared by the usual methods and in addition give higher yields of purer and more uniform products.

En utilisant le brome comme milieu réactionnel et des températures de réaction élevées, on obtient des rendements pratiquement quantitatifs en produits perbromés ne contenant que de très faibles quantités de matières "sousbromées". By using bromine as reaction medium and high reaction temperatures, practically quantitative yields of perbrominated products are obtained, containing only very small quantities of "subbrominated" materials.

La perbromation en milieu réactionnel à base de brome effectuée selon le procédé de l'invention a lieu de façon pratiquement identique avec pratiquement les mêmes résultats que l'on utilise en tant que réactifs de départ, une alimentation fraiche en réactif organique de départ choisi ou des mélanges de ses produits secondaires "sousbromés" tels qu'ils peuvent avoir été obtenus dans des réactions antérieures. Par exemple, que l'on utilise de l'éther diphénylique frais ou de l'éther diphénylique partiellement bromé en tant que réactifs de départ, on obtient pratiquement les memes résultats. I1 est préférable dans certains cas que ces produits secondaires soient soumis à quelque forme de distillation ou autre purification avant réutilisation. The perbromination in a bromine-based reaction medium carried out according to the process of the invention takes place in practically identical manner with practically the same results which are used as starting reagents, a fresh supply of chosen starting organic reagent or mixtures of its "subbrominated" side products as they may have been obtained in previous reactions. For example, whether fresh diphenyl ether or partially brominated diphenyl ether is used as the starting reagents, practically the same results are obtained. It is preferable in certain cases that these secondary products are subjected to some form of distillation or other purification before reuse.

Bien que le pourcentage précis d'excès de brome par rapport à la quantité stoechiométrique nécessaire qui est utilisé comme milieu réactionnel ne soit pas décisif, on a trouvé que des excès de brome d'environ 75 % et allant jusqu'à 300 % et au-delà et jusqu'à 400 % sont nécessaires. On a trouvé qu'un excès d'environ 100 à 200 X est optimum et le niveau préféré pour la perbromation du phénol et de l'éther diphény lique. Although the precise percentage of excess bromine relative to the necessary stoichiometric amount which is used as reaction medium is not decisive, it has been found that excess bromine of about 75% and up to 300% and at and up to 400% are required. It has been found that an excess of about 100 to 200 X is optimum and the preferred level for perbromination of phenol and diphenyl ether.

La bromation dans un grand excès de brome dans la gamme d'environ 100 x à 200 % en excès donne des produits de réaction plus homogènes et plus fortement bromés, tandis que l'utilisation d'excès plus faibles de brome (c'est-à-dire moins de 75 X d'excès) donne des vitesses de réaction inférieures, des durées de réaction prolongées, et conduit à des produits de réaction grumeleux et plus ou moins impurs contenant de la matière "sousbromée" (c'est-à-dire incomplètement bromée). Bromination in a large excess of bromine in the range of about 100 x to 200% in excess gives more homogeneous and more highly brominated reaction products, while the use of lower excess bromine (i.e. i.e. less than 75 X excess) gives lower reaction rates, longer reaction times, and leads to lumpy and more or less impure reaction products containing "subbrominated" material (ie - say incompletely brominated).

Des essais caractéristiques mettant en oeuvre le procédé selon l'invention peuvent etre effectués en utilisant tant du brome "sec" (c'est-à-dire du brome courant contenant jusqu'à environ 15 ppm d'eau) et du brome dit "humide" (c'est-à-dire du brome contenant plus d'environ 15 ppm). L'utilisation du susdit brome "sec" est préférée pour la mise en oeuvre des réactions de bromation (c'est-à-dire en tant qu'agent de bromation et seul milieu réactionnel). On a trouvé que le brome "humide" présente plusieurs effets nuisibles dans la réaction. Characteristic tests implementing the process according to the invention can be carried out using both "dry" bromine (that is to say common bromine containing up to about 15 ppm of water) and so-called "bromine" wet "(i.e. bromine containing more than about 15 ppm). The use of the above-mentioned "dry" bromine is preferred for carrying out the bromination reactions (that is to say as a brominating agent and only reaction medium). "Wet" bromine has been found to have several detrimental effects in the reaction.

La réaction se déroule beaucoup plus lentement lorsqu'on utilise du brome "humide", le degré de len- teur étant plus ou moins en relation directe avec la quantité d'eau présente. De plus, les produits de la réaction obtenus, meme après des durées de réaction prolongées, sont plus ou moins "sous-bromés" (c'est-àdire que tous les atomes d'hydrogène nucléaires disponibles ne sont pas remplacés par du brome), le degré de remplacement dépendant plus ou moins de la quantité d'eau présente. The reaction proceeds much more slowly when "wet" bromine is used, the degree of slowness being more or less directly related to the amount of water present. In addition, the reaction products obtained, even after prolonged reaction times, are more or less "sub-brominated" (that is to say that all the available nuclear hydrogen atoms are not replaced by bromine) , the degree of replacement depending more or less on the amount of water present.

La présence d'eau accot également la quantité de catalyseur de bromation nécessaire jusqu a un niveau fortement supérieur aux niveaux optimums normaux. The presence of water also supports the amount of bromination catalyst required up to a level much higher than normal optimum levels.

Comme indiqué, un paramètre essentiel du procédé selon l'invention est que la réaction de bromation du phénol ou de l'éther diphénylique en utilisant un excès de brome en tant que milieu réactionnel soit com mencée, à des températures élevées fortement supérieures aux températures ambiantes (c'est-à-dire 20250C), ce qui revient à dire que la réaction est commencée à des températures supérieures à environ 350C jusqu'à environ 800C, de préférence à une température d'environ 450C jusqu'à environ 600C. As indicated, an essential parameter of the process according to the invention is that the bromination reaction of phenol or diphenyl ether using an excess of bromine as the reaction medium is started, at elevated temperatures considerably above ambient temperatures. (i.e. 20250C), which is to say that the reaction is started at temperatures above about 350C to about 800C, preferably at a temperature from about 450C to about 600C.

Lorsque l'addition du phénol ou de l'éther diphénylique est terminée, on peut avantageusement augmenter encore la température jusqu'au niveau du reflux pendant les étapes subséquentes de la bromation. Dans le cas de la perbromation du phénol, on observe des températures de reflux caractéristiques de 60-640C, tandis que dans le cas de la nerbromation de l'éther diphénylique, le reflux a lieu à environ 59-600C. When the addition of phenol or diphenyl ether is complete, the temperature can advantageously be further increased to the level of reflux during the subsequent stages of bromination. In the case of perbromation of phenol, characteristic reflux temperatures are observed of 60-640C, while in the case of the nerbromation of diphenyl ether, reflux takes place at about 59-600C.

Des avantages importants résultent de l'utilisation de températures de réaction initiales élevées aussi hautes que possible dans la gamme précisée. Les solubilités des produits et/ou intermédiaires partiellement bromés sont fortement augmentées en travaillant à des températures plus élevées fortement supérieures à la température ambiante. Cet effet de solubilité accrue donne des produits de plus haut titre pour toute durée de réaction donnée, ce qui a pour résultat de plus grandes productivités des équipements. Ainsi, pour réaliser l'achèvement de la réaction de perbromation avec la plus haute efficacité, il est souhaitable d'utiliser des températures de mélange réactionnel aussi élevées que peut le permettre la composition du mélange réactionnel, lesquelles températures, selon la composition du mélange, peuvent dépasser nettement le point d'ébullition du brome qui y est contenu et peuvent dans certains cas atteindre 800C ou plus, lorsque des pressions supra-atmosphériques sont utilisées.  Significant advantages result from the use of high initial reaction temperatures as high as possible within the specified range. The solubilities of partially brominated products and / or intermediates are greatly increased by working at higher temperatures much higher than room temperature. This increased solubility effect gives higher titer products for any given reaction time, which results in higher equipment productivity. Thus, to achieve the completion of the perbromination reaction with the highest efficiency, it is desirable to use reaction mixture temperatures as high as the composition of the reaction mixture can allow, which temperatures, depending on the composition of the mixture, can significantly exceed the boiling point of the bromine contained therein and can in some cases reach 800C or more, when supra-atmospheric pressures are used.

Des avantages importants sont obtenus en opérant à des températures dans la tartie supérieure de cette gamme, y compris des rendements plus élevés ainsi que de plus hautes teneurs en produits recherchés. De fa çon surprenante, la réaction peut être effectuée avec succès à des températures de réaction initiales élevées, sans affecter de façon nuisible les objectifs de qualité recherchés pour le produit. Significant advantages are obtained by operating at temperatures in the upper part of this range, including higher yields as well as higher contents of desired products. Surprisingly, the reaction can be carried out successfully at high initial reaction temperatures, without adversely affecting the desired quality objectives for the product.

Dans des installations de production conçues de façon adéquate, en opérant à des températures supérieures à 350C, de préférence à environ 45-550C, le cycle de bromation est réduit, la teneur du produit augmente, la productivité du réacteur par unité de temps augmente de façon importante, et on obtient des avantages industriels importants. Si on le souhaite, il est également possible d'effectuer la perbromation à des températures nettement supérieures aux point d'ébullition du mélange, en utilisant des pressions supra-atmosphériques. In adequately designed production facilities, operating at temperatures above 350C, preferably around 45-550C, the bromination cycle is reduced, the content of the product increases, the productivity of the reactor per unit of time increases by importantly, and you get significant industrial benefits. If desired, perbromination can also be carried out at temperatures well above the boiling point of the mixture, using supra-atmospheric pressures.

On a trouvé qu'une durée totale de réaction de 1 à 100 heures, dépendant principalement du réactif organique, était adéquate pour obtenir une réaction complète dans les conditions de l'invention, pour convertir quantitativement les matières de départ en produits perbromés dans lesquels pratiquement tous les atomes d'hydrogène nucléaires remplaçables ont été remplacés par du brome, en utilisant le brome comme seul milieu réactionnel (perbromation). Cette durée de réaction a été utilisée de façon entièrement satisfaisante tant dans des essais de laboratoire que sur une plus grande échelle. En général, une durée totale de réaction allant jusqu'à environ 20 heures a été trouvée suffisante pour produire des rendements élevés en produits haute teneur dans les expériences étudiées.On a trouvé que dans certains cas, la nerbromation est complète en trois heures ou moins. Rien n'est déterminant en ce qui concerne la durée d'addition du composé aromatique. It has been found that a total reaction time of 1 to 100 hours, depending mainly on the organic reagent, is adequate for obtaining a complete reaction under the conditions of the invention, for quantitatively converting the starting materials into perbrominated products in which practically all replaceable nuclear hydrogen atoms have been replaced with bromine, using bromine as the sole reaction medium (perbromation). This reaction time has been used fully satisfactorily both in laboratory tests and on a larger scale. In general, a total reaction time of up to about 20 hours has been found sufficient to produce high yields of high content products in the experiments studied. It has been found that in some cases the nerbromation is complete in three hours or less . Nothing is decisive as regards the duration of addition of the aromatic compound.

I1 est souhaitable d'ajouter le composé aromatique à une vitesse suffisamment lente pour minimiser les pertes de réactifs par le haut et pour permettre de maintenir la température de réaction élevée souhaitée dans des conditions de contrôle et de sécurité. It is desirable to add the aromatic compound at a rate slow enough to minimize loss of reagents from above and to allow the desired high reaction temperature to be maintained under control and safety conditions.

L'ordre d'addition des réactifs (c'est-à-dire le composé aromatique à bromer et le brome) peut changer quelque peu à volonté, et aucune méthode ne semble trop déterminante. Cependant, afin d'obtenir tous les avantages de l'invention pour la préparation des composés perbromés, il est souhaitable que l'excès nécessaire de brome soit présent dans le réacteur pendant les derniers stades de la bromation. Pour obtenir les meilleurs résultats, l'excès stoechiométrique de 75 % à 400 % de brome doit de préférence etre présent pendant la deuxième moitié de la réaction. The order of addition of the reagents (i.e. the aromatic compound to be brominated and the bromine) may change somewhat at will, and no method seems too critical. However, in order to obtain all the advantages of the invention for the preparation of perbrominated compounds, it is desirable that the necessary excess of bromine is present in the reactor during the last stages of bromination. For best results, the stoichiometric excess of 75% to 400% bromine should preferably be present during the second half of the reaction.

Le mode opératoire le plus normal et préféré est l'addition lente du phénol ou de l'éther diphénylique à l'excès de brome jouant tant le râle de milieu réactionnel que d'agent de bromation, tout en maintenant de façon contrôlée la température au niveau souhaité par refroidissement au chauffage selon le cas. Il est souhaitable cependant d'ajouter l'alimentation en composé aromatique réactif à une vitesse suffisamment lente pour minimiser les pertes de brome, de produits de réaction volatils et d'intermédiaires faiblement bromés, par le haut. The most normal and preferred procedure is the slow addition of phenol or diphenyl ether to the excess of bromine, acting both as a reaction medium and as a brominating agent, while maintaining the temperature under controlled conditions. desired level by heating cooling as appropriate. It is desirable, however, to add the feed of reactive aromatic compound at a rate slow enough to minimize losses of bromine, volatile reaction products and weakly brominated intermediates from above.

Une modification du procédé préféré précédent d'addition du composé aromatique à la charge totale de brome peut aussi etre avantageusement utilisé pour accroitre la productivité du réacteur. La modification consiste en l'introduction initiale d'une partie du brome total dans le réacteur et en l'addition subséquente du composé aromatique décrit plus haut. A mesure que la bromation s'effectue, le volume de la masse réaction nelle décroit et, à mesure que cette décroissance a lieu, la portion restante de l'excès total de brome est ajoutée. A modification of the previous preferred method of adding the aromatic compound to the total bromine feed can also be advantageously used to increase the productivity of the reactor. The modification consists in the initial introduction of part of the total bromine into the reactor and in the subsequent addition of the aromatic compound described above. As bromination takes place, the volume of the reaction mass decreases and, as this decay takes place, the remaining portion of the total excess bromine is added.

Il est également possible de mettre lé procédé de l'invention én oeuvre en additionnant le brome au phénol ou à l'éther diphénylique, de préférence sous forme liquide. Cette méthode d'addition présente l'avantage que le brome est introduit dans le mélange réactionnel au moment où il réagit, ce qui a également pour résultat un mélange réactionnel de moindre volume et en conséquence une productivité accrue. Un désavantage de cette façon de procéder est que la quantité relativement importante de réactif est exposée au brome, et la réaction de bromation est beaucoup plus difficile à contrôler. Ainsi, le risque de surchauffer le mélange réactionnel est considérablement accru par rapport aux autres méthodes de mise en contact du réactif.Ceci peut, en l'absence de contrôle, avoir pour résultat une perte de brome, de réactif organique et de produits bromés volatils par le haut. Un autre désavantage est que le mélange réactionnel peut passer par un état solide ou semi-solide avec présence de difficultés d'agitation. It is also possible to implement the process of the invention by adding bromine to phenol or diphenyl ether, preferably in liquid form. This method of addition has the advantage that bromine is introduced into the reaction mixture as it reacts, which also results in a reaction mixture of smaller volume and consequently increased productivity. A disadvantage of this procedure is that the relatively large amount of reagent is exposed to the bromine, and the bromination reaction is much more difficult to control. Thus, the risk of overheating the reaction mixture is considerably increased compared to other methods of contacting the reagent. This can, in the absence of control, result in loss of bromine, organic reagent and volatile brominated products. by the top. Another disadvantage is that the reaction mixture can go through a solid or semi-solid state with the presence of agitation difficulties.

Comme indiqué, la bromation dans le procédé au brome de la présente invention peut avantageusement être.employée en utilisant du phénol ou de l'éther diphénylique en tant que réactifs de départ. As noted, bromination in the bromine process of the present invention can advantageously be employed using phenol or diphenyl ether as starting reagents.

On a essayé un grand nombre de différentes formes de catalyseurs contenant des métaux. Les catalyseurs qui ont été trouvés les plus efficaces sont à base soit de fer soit d'aluminium en tant que composant métallique. Les composés trouvés utiles comprennent par exemple le fer métallique, le bromure de fer, le chlorure de fer, l'aluminium métallique, le chlorure'd'aluminium et le bromure d'aluminium. Many different forms of metal-containing catalysts have been tried. The catalysts which have been found to be most effective are based on either iron or aluminum as the metallic component. Compounds found useful include, for example, metallic iron, iron bromide, iron chloride, metallic aluminum, aluminum chloride and aluminum bromide.

On a trouvé que le fer et les composés du fer qui forment du bromure de fer dans les conditions de la réaction sont les catalyseurs de choix pour la préparation du pentabromephénol par bromation du phénol dans un milieu réactionnel à base de brome. Ainsi, la poudre de fer employée comme catalyseur donne le rendement le plus élevé en produit perbromé ayant la meilleure teneur. On a également trouvé que la poudre de fer reste active tout au long de la période de bromation. On a aussi trouvé que le bromure de fer (bromure ferrique) et le chlorure de fer (chlorure ferrique) sont tout à fait satisfaisants. Il apparait que le bromure ferrique donne une bromation initiale légèrement plus rapide que la poudre de fer. Cependant, il présente le désavantage de donner un produit qui pré- sente un titre légèrement inférieur en produir désiré. It has been found that iron and the iron compounds which form iron bromide under the reaction conditions are the catalysts of choice for the preparation of pentabromephenol by bromination of phenol in a bromine reaction medium. Thus, the iron powder used as a catalyst gives the highest yield of perbrominated product having the best content. It has also been found that the iron powder remains active throughout the bromination period. It has also been found that iron bromide (ferric bromide) and iron chloride (ferric chloride) are quite satisfactory. It appears that ferric bromide gives an initial bromination slightly faster than iron powder. However, it has the disadvantage of giving a product which has a slightly lower titer in the desired product.

Le chlorure de fer est légèrement moins efficace, en tant que catalyseur, que la poudre de fer et le bromure de fer et peut donner des produits perbromés légèrement contaminés par le chlore. Le chlorure d'aluminium est légèrement moins efficace que le fer et donne des produits à teneur quelque peu inférieure. Il a également tendance à etre inactivé plus rapidement que le fer au cours de la bromation, ce qui nécessite l'introduction de portions supplémentaires de catalyseur pendant la période de réaction (bromation). Le chlorure d'aluminium présente cependant l'avantage d'être incolore et par conséquent n'ajoute pas de coloration aux produits.Iron chloride is slightly less effective as a catalyst than iron powder and iron bromide and can give perbrominated products slightly contaminated with chlorine. Aluminum chloride is slightly less effective than iron and produces somewhat lower content. It also tends to be inactivated faster than iron during bromination, which requires the introduction of additional portions of catalyst during the reaction period (bromination). Aluminum chloride, however, has the advantage of being colorless and therefore does not add color to the products.

Pour les produits finals perbromés pour lesquels il n'est pas nécessaire d'avoir la pureté chimique, l'utilisation de chlorure d'aluminium permet l'élimination d'une étape de purification, ou au moins une purification simplifiée.For perbrominated end products for which it is not necessary to have chemical purity, the use of aluminum chloride allows the elimination of a purification step, or at least a simplified purification.

On a trouvé que l'aluminium et les composés d'aluminium qui forment du bromure d'aluminium dans les conditions de la réaction de bromation sont les catalyseurs de choix pour la préparation de l'éther déca bromodiphénylique par bromation dans un milieu réactionnel à base de brome. On a trouvé que le métal aluminium, par exemple sous forme de lame mince ou de poudre, que l'on pense entre converti rapidement, dans les conditions de la réaction, en bromure d'aluminium, est un catalyseur efficace pour le procédé de bromation. It has been found that aluminum and aluminum compounds which form aluminum bromide under the conditions of the bromination reaction are the catalysts of choice for the preparation of deca bromodiphenyl ether by bromination in a reaction medium based on bromine. It has been found that the aluminum metal, for example in the form of a thin strip or powder, which is believed to be converted quickly, under the reaction conditions, to aluminum bromide, is an effective catalyst for the bromination process. .

Fréquemment, cependant, on préfère utiliser, en tant que catalyseur, du bromure d'aluminium préformé, anhydre, ou du chlorure d'aluminium. Dans certains de ces cas, le bromure d'aluminium ou le chlorure d'aluminium conduisent à des bromations quelque peu plus rapides et/ou des perbromations plus complètes lorsqu'on les utilise en tant que catalyseurs pour la bromation. Un autre avantage de l'aluminium, des halogénures d'aluminium et des composés d'aluminium qui forment du bromure d'aluminium dans les conditions de la réaction de bromation réside dans le fait que ces sortes de catalyseurs sont incolores et n'ajoutent pas de coloration aux produits finals si on les y laisse, de sorte que dans les produits finals qui ne requièrent pas la pureté chimique, l'utilisation de composés de l'aluminium permet l'élimination ou la simplification de l'étape de purification.Le fer métallique, les halogénures de fer et les composés qui forment des halogénures de fer dans les conditions de la réaction peuvent également être employés dans la perbromation de l'éther diphénylique.Frequently, however, it is preferred to use, as catalyst, preformed, anhydrous aluminum bromide, or aluminum chloride. In some of these cases, aluminum bromide or aluminum chloride lead to somewhat faster bromination and / or more complete perbromination when used as catalysts for bromination. Another advantage of aluminum, aluminum halides and aluminum compounds which form aluminum bromide under the conditions of the bromination reaction is that these kinds of catalysts are colorless and do not add coloring to final products if left there, so that in final products that do not require chemical purity, the use of aluminum compounds allows the elimination or simplification of the purification step. metallic iron, iron halides and compounds which form iron halides under reaction conditions can also be used in the perbromination of diphenyl ether.

On a trouvé que la quantité de catalyseur, c'est-àdire de fer, de composé du fer, d'aluminium ou de composé de l'aluminium nécessaire, calculée sur la base du métal, est une quantité faible mais catalytiquement efficace pour la perbromation et peut varier d'environ 0,1 % à environ 10 X de métal par rapport au poids du substrat organique agissant en tant que réactif. On considère que des quantités de catalyseur allant jusqu'à 15 X en poids ou plus en se référant au métal sont satis faisantes mais impraticables pour des raisons économiques. On a cependant démontré qu'à l'intérieur des limites ci-dessus, des quantités relativement plus importantes de catalyseur métallique sont nécessaires dans certaines conditions particulières, par exemple si on utilise du brome "humide" (c'est-à-dire contenant de l'eau).Des quantités importantes de catalyseur peuvent etre utilisées quand on ajoute des halogénures d'aluminium et de fer en tant que matière catalytique. It has been found that the amount of catalyst, i.e. iron, iron compound, aluminum or aluminum compound required, calculated on the basis of the metal, is a small amount but catalytically effective for the perbromination and can vary from about 0.1% to about 10% of metal relative to the weight of the organic substrate acting as a reactant. It is believed that amounts of catalyst of up to 15% by weight or more with reference to the metal are satisfactory but impracticable for economic reasons. It has however been demonstrated that within the above limits, relatively larger amounts of metal catalyst are required under certain specific conditions, for example if "bromine" bromine (ie containing Large amounts of catalyst can be used when adding aluminum and iron halides as the catalytic material.

Les mélanges réactionnels résultant de la mise en oeuvre du procédé de l'invention utilisant le brome en tant que milieu réactionnel de perbromation et une température initiale de réaction élevée peuvent. etre traités par une variété de processus de traitement pour isoler les produits perbromés. Le mélange réactionnel brut qui peut contenir les produits bromés, le milieu réactionnel à base de brome en excès, et l'excès de catalyseur peut, par exemple, être soumis à une extraction soit à la pression atmosphérique soit de préférence sous pression réduite à environ 800C jusqu'à poids constant du résidu. Le produit brut qui est ainsi isolé peut etre encore purifié, par exemple par digestion avec le méthanol, le dibromure d'éthylène ou l'acide chlorhydrique dilué.Ce procédé d'isolement par extraction est rapide, simple et donne des valeurs de rendement sûres et du produit relativement pur. Il présente le désavantage d'être susceptible de laisser du catalyseur résiduel contenant du métal dans le produit. The reaction mixtures resulting from the implementation of the process of the invention using bromine as a perbromination reaction medium and a high initial reaction temperature can. be treated by a variety of treatment processes to isolate perbrominated products. The crude reaction mixture which may contain the brominated products, the excess bromine reaction medium, and the excess catalyst may, for example, be subjected to extraction either at atmospheric pressure or preferably under pressure reduced to about 800C up to constant weight of the residue. The crude product which is thus isolated can be further purified, for example by digestion with methanol, ethylene dibromide or dilute hydrochloric acid. This process of isolation by extraction is rapid, simple and gives reliable performance values. and relatively pure product. It has the disadvantage of being capable of leaving residual catalyst containing metal in the product.

I1 est également possible d'isoler le produit perbromé en remplaçant l'excès de brome dans le milieu réactionnel par de l'eau, puis en filtrant le mélange réactionnel aqueux. Le produit brut obtenu peut ensuite être purifié par des processus relativement simples de digestion comme décrit plus haut. Ce processus d'isole ment peut provoquer des problèmes de production et/ou d'appareillage dans les opérations à grande échelle. It is also possible to isolate the perbrominated product by replacing the excess bromine in the reaction medium with water, then by filtering the aqueous reaction mixture. The crude product obtained can then be purified by relatively simple digestion processes as described above. This isolation process can cause production and / or equipment problems in large-scale operations.

I1 est également possible de remplacer l'excès de brome dans le mélange réactionnel par du dibromure d'éthylène et de filtrer ensuite. Le produit brut peut ensuite être encore purifié par des processus de digestion, comme décrit plus haut. It is also possible to replace the excess bromine in the reaction mixture with ethylene dibromide and then to filter. The crude product can then be further purified by digestion processes, as described above.

Selon un mode préféré de mise en oeuvre de l'éta- pe d'isolement, tout le mélange réactionnel est transféré dans de l'eau chaude acidifiée avec volatilisation simultanée du brome en excès suivie de la filtration du mélange aqueux. La purification par digestion avec des solvants organiques appropriés peut ensuite être utilisée comme décrit plus haut. Lorsqu'on met ce procédé en oeuvre, l'excès de brome jaillit à l'extérieur presque immédiatement après le contact avec l'eau chaude en désintégrant les particules solides de produit perbromé et en accroissant leur surface de contact efficace, tout en dissolvant tout catalyseur résiduel. According to a preferred embodiment of the isolation step, the whole reaction mixture is transferred into hot acidified water with simultaneous volatilization of the excess bromine followed by filtration of the aqueous mixture. Purification by digestion with suitable organic solvents can then be used as described above. When this process is carried out, the excess bromine gushes out almost immediately after contact with hot water, disintegrating the solid particles of perbrominated product and increasing their effective contact surface, while dissolving all residual catalyst.

Lorsque l'élimination de brome est terminée, le produit brut de réaction est isolé par filtration.When the bromine removal is complete, the crude reaction product is isolated by filtration.

Ce procédé présente de nombreux avantages. Parmi ceux-ci, on peut citer l'élimination de la plus grande partie du catalyseur résiduel et la récupération facile e l'excès de brome pour sa réutilisation après séchage. This process has many advantages. Among these, mention may be made of the elimination of most of the residual catalyst and the easy recovery of excess bromine for reuse after drying.

I1 est également possible de mettre en oeuvre une autre variante de l'étape précédente d'isolement selon laquelle on combine essentiellement les étapes d'isolement et de purification. En opérant ainsi, le produit aqueux n'est pas filtré, mais est mis en contact directement avec un solvant organique non miscible à l'eau. Le produit se concentre dans la phase organique dont on sépare ensuite la phase aqueuse, séparant ainsi le catalyseur du produit. -Le produit peut ensuite être isolé de la phase organique et purifié par des moyens connus.  It is also possible to implement another variant of the previous isolation step according to which the isolation and purification steps are essentially combined. By operating in this way, the aqueous product is not filtered, but is brought into contact directly with an organic solvent immiscible with water. The product is concentrated in the organic phase from which the aqueous phase is then separated, thus separating the catalyst from the product. -The product can then be isolated from the organic phase and purified by known means.

En général, les solvants organiques qui peuvent être employés dans les étapes d'isolement, de digestion et/ou de purification comprennent les alcanols de bas poids moléculaire tels que le méthanol, l'éthanol, les propanols et les butanols, les composés halogénés de bas poids moléculaire tels que le dibromure d'éthylène, le chlorobenzène, le chloroforme, le tétrachlorure d'acétylène et le tétrachlorure de carbone, et des cétones telles que l'acétone et d'autres solvants appropriés. In general, organic solvents which can be used in the isolation, digestion and / or purification stages include low molecular weight alkanols such as methanol, ethanol, propanols and butanols, halogenated compounds of low molecular weight such as ethylene dibromide, chlorobenzene, chloroform, acetylene tetrachloride and carbon tetrachloride, and ketones such as acetone and other suitable solvents.

Les produits perbromés qui résultent de l'utilisation de cette bromation dans le brome en tant que milieu réactionnel sont l'éther décabromodiphénylique et le pentabromophénol. The perbrominated products which result from the use of this bromination in bromine as a reaction medium are decabromodiphenyl ether and pentabromophenol.

Il est généralement possible de prévoir le(s) produit(s) qui résultera (ont) de l'application de ce procédé de perbromation dans des conditions de réaction optimum appliquées à toute matière de départ particulière. La règle générale est que chaque atome d'hydrogène nucléaire sera remplacé par un atome de brome si la réaction est menée à sa fin, c'est-à-dire jusqu'à ce que le dégagement de bromure d'hydrogène cesse. Ce niveau de bromation peut entre atteint par ajustement approprié de la température de réaction, de la concentration du catalyseur et de la durée de réaction. Le procédé de perbromation est poursuivi jusqu'à ce que l'é- chantillon montre que le degré de bromation désiré a été atteint. Ou bien la réaction de bromation peut entre poursuivie jusqu'à ce que le dégagement de bromure d'hydrogène cesse pratiquement. La poursuite de la bromation et l'extension des périodes de réaction au-delà du point désiré de bromation ne servent à rien et peuvent dans certains cas conduire à la dégradation des produits, à la fragmentation des matières organiques et à la formation de produits secondaires goudronneux ou résineux.  It is generally possible to predict the product (s) which will result (s) from the application of this perbromination process under optimum reaction conditions applied to any particular starting material. The general rule is that each atom of nuclear hydrogen will be replaced by one atom of bromine if the reaction is carried out, that is to say until the release of hydrogen bromide ceases. This level of bromination can be achieved by appropriate adjustment of the reaction temperature, the concentration of the catalyst and the reaction time. The perbromination process is continued until the sample shows that the desired degree of bromination has been reached. Or the bromination reaction can continue until the release of hydrogen bromide practically ceases. The continuation of the bromination and the extension of the reaction periods beyond the desired point of bromination are useless and can in certain cases lead to the degradation of the products, to the fragmentation of the organic matter and to the formation of secondary products. tarry or resinous.

Parmi les avantages du procédé de bromation à température élevée de l'invention, figure l'obtention de rendements pratiquement quantitatifs en produits perbromés bruts de pureté relativement élevée. Les très faibles quantités d'impuretés qui peuvent être présentes sont les catalyseurs à base de métal, des composés métalliques catalyseurs et des quantités mineures de produits moins bromés du réactif organique qui peuvent, si on le souhaite, être recyclées en tant que réactifs pour une perbromation plus complète. Among the advantages of the high temperature bromination process of the invention is the obtaining of practically quantitative yields of crude perbrominated products of relatively high purity. The very small amounts of impurities which may be present are metal-based catalysts, metal catalyst compounds and minor amounts of less brominated products of the organic reagent which can, if desired, be recycled as reactants for more complete perbromation.

De façon surprenante, les avantages dus au démarrage de la réaction à des températures élevées comme décrit ici .sont tout à fait spécifiques au phénol et à l'éther diphénylique et des effets bénéfiques similaires ne sont pas observés avec d'autres composés aromatiques non condensés tels que le toluène et les xylènes. Surprisingly, the advantages due to starting the reaction at high temperatures as described here are quite specific to phenol and diphenyl ether and similar beneficial effects are not observed with other uncondensed aromatic compounds. such as toluene and xylenes.

Le procédé présente une haute productivité (c'est-à-dire qu'il y a une grande quantité de produit par unité de volume de réacteur utilisée). On a également trouvé que le procédé rend possible la production aisée de phénol et d'éther diphénylique perbromés qui étaient jusqu'à présent irréalisables à l'échelle industrielle ou qui n'étaient accessibles que par des méthodes de synthèse plus difficiles et/ou compliquées et avec des équipements spéciaux. Les conditions de réaction employées lorsque l'on met en oeuvre l'invention sont relativement douces et ne nécessitent que des équipements simples, facteurs importants aux plans économiques et de la sécurité dans les opérations industrielles.Les réactions de bromation s'effectuent beaucoup plus vite lorsque le brome est le milieu réactionnel par rapport à la vitesse observée lorsqu'on utilise d'autres solvants, tant organiques que minéraux, tels que l'acide sulfurique fumant. The process has high productivity (that is, there is a large amount of product per unit volume of reactor used). It has also been found that the process makes possible the easy production of perbrominated phenol and diphenyl ether which were previously impracticable on an industrial scale or which were only accessible by more difficult and / or complicated methods of synthesis. and with special equipment. The reaction conditions used when implementing the invention are relatively mild and require only simple equipment, important factors in terms of economics and safety in industrial operations. Bromination reactions are carried out much faster when bromine is the reaction medium with respect to the speed observed when using other solvents, both organic and inorganic, such as fuming sulfuric acid.

Comme tant la stabilité thermique que la couleur des produits perbromés sont des facteurs importants pour les retardateurs de flamme, la production de ces dérivés perbromés à l'état relativement pur offre de grands avantages pour leur utilisation finale dans des compositions retardatrices de flamme. La disponibilité et la pureté des produits sont également importants pour leur utilisation en tant qu'intermédiaires chimiques, par exemple pour la production d'éventuels pesticides et médicaments. Since both the thermal stability and the color of the perbrominated products are important factors for flame retardants, the production of these perbrominated derivatives in a relatively pure state offers great advantages for their final use in flame retardant compositions. The availability and purity of the products are also important for their use as chemical intermediates, for example for the production of possible pesticides and medicines.

Tout produit secondaire partiellement bromé éventuellement produit peut etre récupéré facilement et recyclé pour une perbromation complète dans le meme procédé et les mêmes équipements. Any partially brominated secondary product possibly produced can be easily recovered and recycled for complete perbromation in the same process and the same equipment.

Les processus de traitement, d'isolement et de purification sont modifiables de différentes façons. The treatment, isolation and purification processes can be modified in different ways.

Comme décrit ici, en combinaison avec la température de réaction initiale élevée indiquée, de nombreuses étapes peuvent etre modifiées en ce qui concerne la mise en contact des réactifs, le milieu réactionnel à base de brome et les catalyseurs, l'isolement des produits, la purification des produits, dont la combinaison appropriée produit de bons résultats.As described here, in combination with the indicated high initial reaction temperature, many steps can be changed with respect to contacting the reactants, the bromine-based reaction medium and catalysts, isolating the products, product purification, the proper combination of which produces good results.

Les exemples suivants ne sont donnés que dans le seul but d'illustrer le procédé de l'invention et ne doivent en aucune façon entre considérés comme limitant la portée de l'invention aux caractéristiques particulières du procédé décrites. The following examples are given only for the purpose of illustrating the process of the invention and should in no way be taken as limiting the scope of the invention to the particular characteristics of the process described.

EXEMPLE 1.EXAMPLE 1.

Ether décabromodiphénylique. Decabromodiphenyl ether.

On munit un ballon d'un litre à quatre cols et à fond rond d'un agitateur mécanique, d'un condenseur à reflux à double paroi, d'un tube d'extraction d'échantillons, d'un thermomètre et d'un tube d'addition de réactif. Le ballon est relié à un piège à eau pour la récupération du bromure d'hydrogène formé en tant que produit secondaire. On place 1164 g (7,26 moles, 150 % d'excès) de brome sec dans le ballon de réaction, puis 250 mg (0,0093 mole) d'aluminium de 0,84 mm environ (20 mesh). Ce mélange est agité pendant 15 minutes pendant lesquelles l'aluminium est totalement converti en bromure d'aluminium. A liter flask with four necks and a round bottom is fitted with a mechanical stirrer, a double-walled reflux condenser, a sample extraction tube, a thermometer and a reagent addition tube. The flask is connected to a water trap for the recovery of the hydrogen bromide formed as a secondary product. 1164 g (7.26 moles, 150% excess) of dry bromine are placed in the reaction flask, then 250 mg (0.0093 mole) of aluminum of approximately 0.84 mm (20 mesh). This mixture is stirred for 15 minutes during which the aluminum is completely converted into aluminum bromide.

On maintient la température du récipient sous con trôle à plus ou moins 1 C près en employant un régulateur de température de type "THERM-O-WATCH" (modèle
L7/800 que l'on peut obtenir auprès de "Instruments for Research and Industry", Cheltenham, PA.19012) en combinaison avec un appareil de type "JACK-O-MATIC" (modèle JOM-3 que l'on peut également obtenir auprès de "Instruments for Research and Industry").
The temperature of the container is kept under control to within plus or minus 1 C by using a temperature regulator of the "THERM-O-WATCH" type (model
L7 / 800 which can be obtained from "Instruments for Research and Industry", Cheltenham, PA.19012) in combination with a device of type "JACK-O-MATIC" (model JOM-3 which can also be obtain from "Instruments for Research and Industry").

Le mélange brome-catalyseur dans le récipient est chauffé jusqu'à 350C, et on commence l'addition de l'éther diphénylique, 49,5 g (0,29 mole), à une vitesse constante au moyen d'une pompe à injecteur en l'espace d'environ 51 minutes. La température de réaction est maintenue à 350C plus ou moins 10C.pendant toute l'addition d'éther diphénylique. On applique de la chaleur supplémentaire lorsque l'addition d'éther diphénylique est terminée et on augmente la température jusqu'à environ 590C en l'espace d'environ 20 minutes. The bromine-catalyst mixture in the container is heated to 350C, and the addition of diphenyl ether, 49.5 g (0.29 mole), is started at a constant speed by means of an injector pump. in about 51 minutes. The reaction temperature is maintained at 350 ° C. more or less 10 ° C. throughout the addition of diphenyl ether. Additional heat is applied when the addition of diphenyl ether is complete and the temperature is increased to about 590C in about 20 minutes.

Après environ 120 minutes de chauffage après l'addition, on ajoute 300 ml d'eau à la bouillie de réaction et on enlève le condenseur à reflux, le tube de prélèvement d'échantillons et la tubulure d'addition du réactif. On fixe une tête de distillation avec un thermomètre, un condenseur et un dispositif receveur à l'un des raccords du ballon et on chasse le brome en excès par distillation jusqu'à ce mulon atteigne une température de 1000C.After about 120 minutes of heating after the addition, 300 ml of water is added to the reaction slurry and the reflux condenser, the sample collection tube and the reagent addition tubing are removed. A distillation head is fixed with a thermometer, a condenser and a receiving device to one of the connections of the flask and the excess bromine is removed by distillation until mulon reaches a temperature of 1000C.

On sépare l'éther décabromodiphénylique de la bouillie aqueuse par filtration, on lave à l'eau et on sèche à 1100C dans un four à circulation d'air forcée. The decabromodiphenyl ether is separated from the aqueous slurry by filtration, washed with water and dried at 1100C in an oven with forced air circulation.

L'analyse chromatographique en phase vapeur ("CPV") du produit résultant montre un pourcentage de surface de 94,7 % en éther décabromodiphénylique, des isomères de l'éther nonabromodiphénylique totalisant 4,5 % et des isomères de l'éther octabromodiphénylique totalisant 0,5 %. The chromatographic analysis in vapor phase ("CPV") of the resulting product shows a surface percentage of 94.7% in decabromodiphenyl ether, isomers of nonabromodiphenyl ether totaling 4.5% and isomers of octabromodiphenyl ether totaling 0.5%.

EXEMPLE 2.EXAMPLE 2.

Ether décabromod iphényl ipue. Ether decabromod iphenyl ipue.

On procède comme à l'exemple 1, si ce n'est que le mélange brome-catalyseur est chauffé à une température de 45 plus ou moins 1 C avant de commencer l'addition d'éther dinhénylique et maintenu à une telle température pendant toute l'addition d'éther diphénylique. The procedure is as in Example 1, except that the bromine-catalyst mixture is heated to a temperature of 45 plus or minus 1 ° C. before starting the addition of dinhenyl ether and maintained at such a temperature for the whole the addition of diphenyl ether.

L'analyse chromatographique en phase vapeur du produit résultant montre un pourcentage de surface relative à l'éther décabromodiphénylique de 96,4 X, à l'éther nonabromodiphénylique de 3,2 X et à l'éther octabromodiphénylique de 0,4 %. The chromatographic analysis in vapor phase of the resulting product shows a percentage of area relative to the decabromodiphenyl ether of 96.4 X, to the nonabromodiphenyl ether of 3.2 X and to the octabromodiphenyl ether of 0.4%.

EXEMPLE 3.EXAMPLE 3.

Ether décabromod iphényl ique. Decabromod iphenyl ether.

On procède comme à l'exemple 1 si ce n'est que la température initiale du mélange brome-catalyseur est augmentée jusqu'à 550C plus ou moins 10C avant l'addition d'oxyde de phényle et maintenue à ce niveau jusqu'à la fin de l'addition de l'éther diphénylique. The procedure is as in Example 1 except that the initial temperature of the bromine-catalyst mixture is increased to 550C more or less 10C before the addition of phenyl oxide and maintained at this level until the end of addition of diphenyl ether.

Environ cinq minutes après l'application de chaleur suivant l'addition, on obtient une température de reflux de 590C.About five minutes after the application of heat following the addition, a reflux temperature of 590C is obtained.

L'analyse chromatigraphique en phase vapeur du produit résultant montre qu'il contient 96,3 % d'éther décabromodiphénylique, 3,3 % d'éther nonabromodiphénylique et 0,3 X d'éther octabromodiphénylique. The chromatographic analysis in vapor phase of the resulting product shows that it contains 96.3% of decabromodiphenyl ether, 3.3% of nonabromodiphenyl ether and 0.3 X of octabromodiphenyl ether.

EXEMPLE 4.EXAMPLE 4.

Pentabromophénol.Pentabromophenol.

La bromation du phénol est effectuée dans un appareil de réaction constitué d'un récipient de réaction muni d'une ampoule à brome, d'un agitateur, d'un thermomètre et d'un condenseur refroidi à l'eau relié à un robinet à eau. On introduit 1198,7 g (7,5 moles 150 % d'excès) de brome et 0,57 g de poudre de fer dans le ballon de réaction. Le phénol (56,7 g ; 0,6 mole) est ajouté goutte à goutte à partir de l'ampoule à brome en agitant, en l'espace de 100 minutes. Pendant ce temps, on maintient la température à 46-470C approximativement. The bromination of phenol is carried out in a reaction apparatus consisting of a reaction vessel fitted with a bromine bulb, an agitator, a thermometer and a water-cooled condenser connected to a tap. water. 1198.7 g (7.5 mol 150% excess) of bromine and 0.57 g of iron powder are introduced into the reaction flask. Phenol (56.7 g; 0.6 mole) is added dropwise from the dropping funnel with stirring over 100 minutes. Meanwhile, the temperature is maintained at approximately 46-470C.

Quand l'addition du phénol est terminée, on chauffe le mélange réactionnel jusqu'à la température du reflux (environ 60-640C) et on laisse la réaction continuer jusqu'à cessation du dégagement de HBr. La durée totale de réaction est de 3 heures. When the addition of the phenol is complete, the reaction mixture is heated to the reflux temperature (about 60-640C) and the reaction is allowed to continue until the evolution of HBr is stopped. The total reaction time is 3 hours.

Le mélange réactionnel est refroidi à 5O0C approximativement et transféré dans 328 ml d'acide bromhydrique aqueux. Le brome en excès est chassé par distillation à la pression atmosphérique, en l'espace de 2,5 heures. La suspension est refroidie jusqu'à la température ambiante, filtrée, et le produit solide de réaction est lavé à l'eau et séché. Le produit brut est obtenu sous forme d'un solide couleur crème, fondant à 229,90C (lit. : 229,50C) et ayant une teneur selon la CPV de 99,6 %. Le rendement en produit brut est pratiquement quantitatif. The reaction mixture is cooled to approximately 50 ° C. and transferred to 328 ml of aqueous hydrobromic acid. The excess bromine is removed by distillation at atmospheric pressure within 2.5 hours. The suspension is cooled to room temperature, filtered, and the solid reaction product is washed with water and dried. The crude product is obtained in the form of a cream-colored solid, melting at 229.90C (lit.: 229.50C) and having a content according to the CPV of 99.6%. The yield of crude product is practically quantitative.

EVALUATIONS EXPERIMENTALES. EXPERIMENTAL EVALUATIONS.

On effectue une étude pour déterminer l'effet de la température d'addition de l'éther diphénylique sur la productivité de la réaction et le rendement et la qualité de l'éther décabromodiphénylique. A study is carried out to determine the effect of the temperature of addition of the diphenyl ether on the productivity of the reaction and the yield and the quality of the decabromodiphenyl ether.

Les résultats expérimentaux sont obtenus en con râlant la teneur en produit bromé représentée par le pourcentage de surface en chromatographie en phase vapeur (CPV) en fonction de la température d'addition de l'éther diphénylique et de la durée de reflux après l'addition.  The experimental results are obtained by checking the content of brominated product represented by the percentage of surface area in vapor phase chromatography (CPV) as a function of the addition temperature of the diphenyl ether and the reflux time after the addition. .

Dans les préparations décrites aux exemples 1 à 3, on prélève des échantillons de mélange réactionnel à la fin de l'addition d'éther diphénylique, à 15 minutes, 45 minutes, 75 minutes et 120 minutes après l'addition d'éther diphénylique. In the preparations described in Examples 1 to 3, samples of the reaction mixture are taken at the end of the addition of diphenyl ether, at 15 minutes, 45 minutes, 75 minutes and 120 minutes after the addition of diphenyl ether.

Les échantillons prélevés sont analysés par chromatographie en phase vapeur (CPV) en dissolvant au moins un gramme de chaque dans le dibromométhane ou le dibromoéthane dans une proportion de I gramme d'échantillon pour 40 millilitres de solvant et en employant un instrument "HP 5754" avec un détecteur à ionisation par flamme et une colonne de verre de 2 millimètres de diamètre intérieur X 1,22 m (4 pieds) munie de 3 % de polysiloxanecarborane d'olive commercialisé sous la' marque DEXSIL 300 sur du SUPELCOPORT de 0,150/0,125 mm environ (100/120 mesh) à une température de 200-3400C programmée à loOC par minute. The samples taken are analyzed by vapor phase chromatography (CPV) by dissolving at least one gram of each in dibromomethane or dibromoethane in a proportion of I gram of sample per 40 milliliters of solvent and using an "HP 5754" instrument. with a flame ionization detector and a glass column of 2 mm inside diameter X 1.22 m (4 feet) provided with 3% of polysiloxanecarborane olive marketed under the brand DEXSIL 300 on SUPELCOPORT of 0.150 / 0.125 mm approximately (100/120 mesh) at a temperature of 200-3400C programmed at loOC per minute.

Dans des buts de comparaison, des essais similaires sont effectués à des températures d'addiction de l'éther diphénylique de 150C plus ou moins 10C et 250C plus ou moins 1 C respectivement, les échantillons étant prélevés et analysés aux memes intervalles de temps après l'addition. For comparison purposes, similar tests are carried out at addiction temperatures of diphenyl ether of 150C plus or minus 10C and 250C plus or minus 1 C respectively, the samples being taken and analyzed at the same time intervals after 1 'addition.

Dans le tableau I sont rassemblées les teneurs en éther décabromodiphénylique (pourcentage de surface en CPV) en fonction de la température -'addition de l'éther diphénylique et de la durée de reflux après l'addition.  In Table I are collected the contents of decabromodiphenyl ether (percentage of surface area in CPV) as a function of the temperature -'addition of diphenyl ether and of the reflux time after the addition.

TABLEAU I
Température initiale d'addition de l'éther 150C 250C 350C 450C 550C diphénylique
Temps après l'addition Ether décabromodiphénylique de l'éther diphény- dosage en CPV (% de surface) lique (mn)
0 31,9 35,5 83,4 86,9 87,2
15 73,0 75,5 92,8 95,2 95,1
45 90,5 92,2 93,8 95,6 95,7
75 92,8 93,2 94,1 95,4 96,2
120 94,1 94,6 94,7 96,4 96,3
L'étude des valeurs figurant dans le tableau I montre qu'aux températures ambiantes d'addition de l'éther diphénylique de 15 et 250C, on observe une vitesse indésirablement lente de formation du produit nécessitant deux heures complètes de reflux après l'addition pour atteindre la teneur minimale souhaitée de 94 en éther décabromodiphénylique.De façon très différente, pour des réactions effectuées à 450C et à 55 C, on obtient des résultats essentiellement identiques, avec des niveaux de teneur de 95 X obtenus- après seulement 15 minutes de reflux (c'est-à-dire après seulement 1/8 du temps précédemment nécessaire).
TABLE I
Initial ether addition temperature 150C 250C 350C 450C 550C diphenyl
Time after addition Decabromodiphenyl ether of diphenyl ether - CPV assay (% of area) liquefied (min)
0 31.9 35.5 83.4 86.9 87.2
15 73.0 75.5 92.8 95.2 95.1
45 90.5 92.2 93.8 95.6 95.7
75 92.8 93.2 94.1 95.4 96.2
120 94.1 94.6 94.7 96.4 96.3
The study of the values appearing in Table I shows that at ambient temperatures of addition of the diphenyl ether of 15 and 250 ° C., an undesirably slow rate of product formation is observed, requiring two full hours of reflux after the addition for reach the desired minimum content of 94 in decabromodiphenyl ether. In very different ways, for reactions carried out at 450 ° C. and at 55 ° C., essentially identical results are obtained, with content levels of 95 × obtained - after only 15 minutes of reflux (i.e. after only 1/8 of the time previously required).

Au niveau d'addition de l'éther diphénylique de 350C (représentant la température minimum d'addition qui peut être employée tout en obtenant les bénéfices de 1' invention), une période quelque peu prolongée est nécessaire (environ 75 minutes), mais qui est toujours plus courte que la période de deux heures nécessaire dans les cas où on travaille à la température ambiante. At the level of addition of the 350C diphenyl ether (representing the minimum addition temperature which can be employed while obtaining the benefits of the invention), a somewhat prolonged period is required (about 75 minutes), but which is always shorter than the two hour period required when working at room temperature.

La figure 1 représente les résultats du tableau
I et démontre sous forme graphique la vitesse de for mation de l'éther décabromodiphénylique en fonction de la température d'addition de l'éther diphénylique ("DPO") et de la durée du reflux après l'addition.
Figure 1 shows the results of the table
I and demonstrates in graphical form the rate of formation of decabromodiphenyl ether as a function of the temperature of addition of diphenyl ether ("DPO") and the duration of reflux after the addition.

Les courbes de vitesse à 450C et 550C sont identiques et montrent la rapidité de la formation du produit à ces températures de réaction. La courbe de vitesse à 350C décrit une réaction légèrement plus lente, mais néanmoins nettement plus rapide que celles inacceptablement lentes, qui résultent d'additions d'éther diphénylique dans des conditions ambiantes ou inférieures (c'est-à-dire 150C et 250C).The speed curves at 450C and 550C are identical and show the speed of product formation at these reaction temperatures. The velocity curve at 350C describes a slightly slower, but nevertheless significantly faster reaction than the unacceptably slow ones, which result from additions of diphenyl ether under ambient or lower conditions (i.e. 150C and 250C) .

En utilisant les températures initiales élevées de réaction selon l'invention dans la perbromation de l'éther diphénylique, on peut réduire de 75 % ou plus le chauffage qui suit l'addition sans affecter de fa çon nuisible le rendement ou la qualité du produit, augmentant ainsi l'futilité et la productivité de la réaction. By using the high initial reaction temperatures according to the invention in the perbromination of diphenyl ether, it is possible to reduce the heating which follows the addition by 75% or more without adversely affecting the yield or the quality of the product, thereby increasing the usefulness and productivity of the reaction.

Une autre étude montre que les avantages dûs au fait d'opérer à haute température sont obtenus de fa çon très sélective. Des essais effectués à 25, 35, 45 et 55 C pour le phénol, le toluène et le p-xylène montrent non seulement qu'il est hautement souhaitable de perbromer le phénol à des températures initiales de réaction élevées, mais également qu'il n'est pas souhaitable de le faire dans le cas du toluène et dans celui du p-xylène. Another study shows that the advantages of operating at high temperature are obtained very selectively. Tests carried out at 25, 35, 45 and 55 ° C for phenol, toluene and p-xylene show not only that it is highly desirable to perbrominate the phenol at high initial reaction temperatures, but also that it does not It is not desirable to do this in the case of toluene and in that of p-xylene.

Pour chaque essai, on utilise le mode opératoire général suivant. Le substrat à bromer (toluène, p-xylène et phénol) est ajouté goutte à goutte à un excès de brome (300 % par rapport à la quantité théorique nécessaire à la perbromation du cycle) et du catalyseur à base de fer (1 X en poids par poids de substrat) à une température déterminée (25, 35, 45 et 550C) en l'espace de 1 heure. Lorsque l'addition du substrat est terminée, le mélange réactionnel est agité à la température déterminée pendant deux autres heures. Un échantillon du mélange réactionnel pour l'analyse par
CPV est prélevé immédiatement après la fin de l'addition du substrat (0 minute) et 15, 45, 75 et 120 minutes auprès.
For each test, the following general procedure is used. The substrate to be brominated (toluene, p-xylene and phenol) is added dropwise to an excess of bromine (300% relative to the theoretical amount necessary for the perbromation of the cycle) and of the iron-based catalyst (1 X in weight by weight of substrate) at a determined temperature (25, 35, 45 and 550C) within 1 hour. When the addition of the substrate is complete, the reaction mixture is stirred at the determined temperature for two more hours. A sample of the reaction mixture for analysis by
CPV is taken immediately after the addition of the substrate has finished (0 minutes) and 15, 45, 75 and 120 minutes from.

Les résultats de ces essais sont résumés comme suit Dans le cas du pentabromophénol, on trouve qu'une température de réaction initiale élevée présente un effet bénéfique hautement élevé. Le meilleur titre (99,4 X) du produit perbromé recherché est obtenu à la température de réaction la plus élevée : 550 C. La réaction est aussi la plus rapide à la température la plus élevée. Les valeurs observées dans les essais avec le phénol sont rassemblees dans le tableau II et ces valeurs sont également reportées sur la figure 2 qui montre la vitesse de formation du pentabromophénol. The results of these tests are summarized as follows In the case of pentabromophenol, it is found that a high initial reaction temperature has a highly high beneficial effect. The best titer (99.4 X) of the desired perbrominated product is obtained at the highest reaction temperature: 550 C. The reaction is also the fastest at the highest temperature. The values observed in the phenol tests are collated in Table II and these values are also reported in FIG. 2 which shows the rate of formation of pentabromophenol.

TABLEAU II
Température initiale d'addition du phénol 250C 350C 450C 550C
Temps après l'addi- Pentabromophénol tion du phénol (mn) dosage en CPV (% de surface)
0 60,6 82,6 88,0 88,3
15 79,5 93,4 95,5 98,2
45 93,2 98,6 99,0 99,3
75 97,5 98,9 99,2 99,3
120 98,5 99,2 99,2 99,4
Comme le montrent-ces valeurs, on observe une vitesse indésirablement lente de formation du pentabromophénol aux températures ambiantes de départ (250C).
TABLE II
Initial phenol addition temperature 250C 350C 450C 550C
Time after addi- Pentabromophenol tion of phenol (mn) CPV assay (% of surface)
0 60.6 82.6 88.0 88.3
15 79.5 93.4 95.5 98.2
45 93.2 98.6 99.0 99.3
75 97.5 98.9 99.2 99.3
120 98.5 99.2 99.2 99.4
As these values show, an undesirably slow rate of formation of pentabromophenol is observed at ambient starting temperatures (250C).

A une telle température de départ, une période de deux (2) heures après l'addition est nécessaire pour obtenir un titre du produit de 98,5 %. Une période de chauffage subséquent à l'addition beaucoup plus courte (35-45 minutes) est nécessaire lorsque la réaction commence à 35 et 450C, seulement environ 30 à 40 % du temps nécessaire à la température ambiante. Quand la température de départ est de 55oC, il ne faut que 15 minutes de chauffage après l'addition, soit 1/8 du temps nécessaire à la température ambiante, pour obtenir un produit ayant une teneur de 98,2 %.At such a starting temperature, a period of two (2) hours after the addition is necessary to obtain a product titer of 98.5%. A much shorter post-addition heating period (35-45 minutes) is required when the reaction begins at 35 and 450C, only about 30 to 40% of the time required at room temperature. When the starting temperature is 55oC, it takes only 15 minutes of heating after the addition, or 1/8 of the time required at room temperature, to obtain a product having a content of 98.2%.

Ces constatations sont représentées graphiquement sur la figure 2 qui montre que les essais à température élevée (350, 450 et 550C) forment un groupe différant notablement de l'essai effectué à la température ambiante (250C). These observations are represented graphically in FIG. 2 which shows that the tests at high temperature (350, 450 and 550C) form a group which differs notably from the test carried out at room temperature (250C).

Les tableaux III et Iv contiennent les résultats obtenus dans les essais avec le toluène et le p-xylène. Tables III and Iv contain the results obtained in the tests with toluene and p-xylene.

Dans chaque cas, ils démontrent que, contrairement à l'éther diphénylique et au phénol, les meilleures teneurs sont observées aux températures ambiantes (c'est-à-dire à 250C) et que les températures initiales élevées de réactions ont réellement un effet délétère sur la réaction.In each case, they demonstrate that, unlike diphenyl ether and phenol, the best contents are observed at ambient temperatures (i.e. at 250 ° C.) and that the high initial reaction temperatures have a deleterious effect. on the reaction.

TABLEAU III
Température initiale d'addition du toluène 250C 350C 450C 550C
Temps après l'addi- Pentabromotoluène tion du toluène (mn) dosage en CPV (% de surface)
O 94,0 88,2 84,6 84,3
15 91,0 90,2 85,7 84,5
45 92,5 91,0 84,8 86,7
75 93,0 90,9 87,3 87,7
120 93,0 91,7 85,1 88,0
TABLEAU IV
Température initiale d'addition du 250C 350C 450C 550C p-xylène
Temps après l'addi- Tétrabromo-p-xylène tion du p-xylène (mn) dosage en CPV (% de surface)
O 91,1 93,0 91,5 90,1
15 94,8 92,9 91,1 90,9
45 95,6 93,3 91,9 91,1
75 95,4 93,6 93,0 92,0
120 95,7 93,9 93,9 92,1
Comme le montrent les valeurs précédentes, avec l'éther diphénylique et le phénol seulement parmi les composés aromatiques non condensés évalués, il est hautement avantageux en termes de rendement en produit et de productivité des équipements, d'employer des températures initiales de réaction élevées (c'est-àdire 350C ou plus) qui dépassent nettement lescondi- tions ambiantes (c'est-à-dire environ 250C ou moins).
TABLE III
Initial toluene addition temperature 250C 350C 450C 550C
Time after addi- pentabromotoluene tion of toluene (min) CPV assay (% of area)
O 94.0 88.2 84.6 84.3
15 91.0 90.2 85.7 84.5
45 92.5 91.0 84.8 86.7
75 93.0 90.9 87.3 87.7
120 93.0 91.7 85.1 88.0
TABLE IV
Initial temperature of addition of 250C 350C 450C 550C p-xylene
Time after addi- Tetrabromo-p-xylene p-xylene tion (min) CPV assay (% of area)
O 91.1 93.0 91.5 90.1
15 94.8 92.9 91.1 90.9
45 95.6 93.3 91.9 91.1
75 95.4 93.6 93.0 92.0
120 95.7 93.9 93.9 92.1
As the above values show, with diphenyl ether and phenol only among the non-condensed aromatics evaluated, it is highly advantageous in terms of product yield and equipment productivity to employ high initial reaction temperatures ( ie 350C or more) which clearly exceed the ambient conditions (ie about 250C or less).

Claims (12)

REVENDICATIONS 1. Procédé pour la perbromation pratiquement complète d'un composé aromatique choisi dans le groupe constitué par le phénol et l'éther diphénylique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : ajouter le composé aromatique à une température initiale élevée d'environ 350C jusqu'à environ 550C, à un mélange d'au moins 75 % d'excès et de pas plus d'environ 400 % d'excès, par rapport à la quantité stoechio;; métrique, de brome et d'une quantité faible mais catalytiquement efficace d'un catalyseur choisi dans le groupe constitué par le fer, les halogénures de fer, les composés du fer qui forment des bromures de fer dans les conditions de la réaction, l'aluminium, les halogénures d'aluminium, et les composés de l'aluminium qui forment du bromure d'aluminium dans les conditions de la réaction, et poursuivre la réaction à une température élevée à laquelle le reflux peut avoir lieu lorsque l'addition du composé aromatique est terminée, tout en maintenant l'excès de brome afin d'obtenir une perbromation pratiquement totale du composé aromatique. 1. Process for the practically complete perbromination of an aromatic compound chosen from the group consisting of phenol and diphenyl ether, characterized in that it comprises the steps consisting in: adding the aromatic compound at a high initial temperature of about 350C to about 550C, to a mixture of at least 75% excess and not more than about 400% excess, relative to the amount stoechio ;; metric, bromine and a small but catalytically effective amount of a catalyst selected from the group consisting of iron, iron halides, iron compounds which form iron bromides under reaction conditions, aluminum, aluminum halides, and aluminum compounds which form aluminum bromide under the reaction conditions, and continue the reaction at an elevated temperature at which reflux can take place when the addition of the compound aromatic is complete, while maintaining the excess bromine in order to obtain an almost total perbromation of the aromatic compound. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réaction est initialement effectuée à une température d'environ 45 C jusqu'à environ 55 C.  2. Method according to claim 1, characterized in that the reaction is initially carried out at a temperature of about 45 C to about 55 C. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'excès de brome est d'environ 100 X à environ 200 % par rapport à la quantité stoechiométrique nécessaire à la perbromation du composé aromatique. 3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the excess of bromine is from approximately 100 X to approximately 200% relative to the stoichiometric quantity necessary for the perbromation of the aromatic compound. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le catalyseur est présent en une quantité d'environ 0,1 % à environ 10 % en poids, en se basant sur le poids d'équivalent en métal, par rapport à la quantité de composé aromatique. 4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the catalyst is present in an amount of about 0.1% to about 10% by weight, based on the weight of metal equivalent, relative to the amount of aromatic compound. 5. Procédé pour la nerbromation pratiquement complète de l'éther diphénylique, caractérisé en ce qu'il comprend les.étapes consistant à ajouter de l'éther diphénylique à une température initiale élevée d'environ 350C jusqu'à environ 550C à un mélange d"un excès d'au moins 75 et non supérieur à environ 400 %, par rapport à la quantité stoechiométrique de brome et d'une quantité faible mais catalytiquement efficace d'un catalyseur choisi dans le groupe constitué par le fer, les halogénures de fer, les composés du fer qui forment des bromures de fer dans les conditions de la réaction, l'aluminium, les- halogénures d'aluminium, et les composés de l'aluminium qui forment du bromure d'aluminium dans les conditions de la réaction, et poursuivre la réaction à une température élevée à laquelle le reflux peut avoir lieu après la fin de l'addition de l'éther diphénylique, tout en maintenant l'excès de brome afin d'obtenir une perbromation pratiquement complète de l'éther diphénylique. 5. A method for the practically complete nerbromation of diphenyl ether, characterized in that it comprises the steps of adding diphenyl ether at an initial high temperature of about 350C up to about 550C to a mixture of "an excess of at least 75 and not more than about 400%, relative to the stoichiometric amount of bromine and of a small but catalytically effective amount of a catalyst chosen from the group consisting of iron, iron halides , the iron compounds which form iron bromides under the reaction conditions, aluminum, the aluminum halides, and the aluminum compounds which form aluminum bromide under the reaction conditions, and continuing the reaction at an elevated temperature at which reflux can take place after the addition of the diphenyl ether is complete, while maintaining the excess bromine to obtain substantially complete perbromination of the diphenyl ether. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la réaction est initialement effectuée à une température d'environ 45 C jusqu'à environ 550C. 6. Method according to claim 5, characterized in that the reaction is initially carried out at a temperature of about 45 C to about 550C. 7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'excès de brome est d'environ 100 jusqu'à environ 200 % par rapport à la quantité stoechiométrique nécessaire à la perbromation de l'éther diphénylique. 7. Method according to claim 5 or 6, characterized in that the excess of bromine is from approximately 100 to approximately 200% relative to the stoichiometric quantity necessary for the perbromination of diphenyl ether. 8. Procédé selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le catalyseur est présent en une quantité d'environ 0,1 % à environ 10 % en poids en se basant sur le poids de l'équivalent en métal, par rapport à la quantité d'éther diphénylique. 8. Method according to one of claims 5 to 7, characterized in that the catalyst is present in an amount of about 0.1% to about 10% by weight based on the weight of the metal equivalent, relative to the amount of diphenyl ether. 9. Procédé pour la perbromation pratiquement complète du phénol, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à ajouter du phénol à une température initiale élevée d'environ 350C jusqu'à environ 550C à un mélange d'un excès d'au moins 75 % et non supérieur à environ 400 X de brome, par rapport à la quantité stoechiométrique et d'une quantité faible mais catalytiquement efficace d'un catalyseur choisi dans le groupe constitué par le fer, les halogénures de fer, les composés du fer qui forment des bromures de fer dans les conditions de la réaction, l'aluminium, les halogénures d'aluminium, et les composés de l'aluminium qui forment du bromure d'aluminium dans les conditions de la réaction, et poursuivre la réaction à une température élevée à laquelle le reflux peut avoir lieu, après la fin de l'addition du phénol, tout en maintenant l'excès de brome afin d'obtenir une perbromation pratiquement complète du phénol. 9. A process for the practically complete perbromination of phenol, characterized in that it comprises the stages consisting in adding phenol at a high initial temperature of approximately 350C up to approximately 550C to a mixture of an excess of at least 75% and not more than about 400 X of bromine, relative to the stoichiometric amount and a small but catalytically effective amount of a catalyst chosen from the group consisting of iron, iron halides, iron compounds which form iron bromides under reaction conditions, aluminum, aluminum halides, and aluminum compounds which form aluminum bromide under reaction conditions, and continue the reaction at a temperature high at which reflux can take place, after the addition of the phenol is complete, while maintaining the excess bromine in order to obtain an almost complete perbromination of the phenol. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la réaction est initialement effectuée à une température d'environ 45 C jusqu'à environ 55 C.  10. Method according to claim 9, characterized in that the reaction is initially carried out at a temperature of about 45 C to about 55 C. 11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que l'excès de brome est d'environ 100 X à environ 200 X de la quantité stoechiométrique nécessaire à la perbromation du phénol. 11. The method of claim 9 or 10, characterized in that the excess of bromine is from approximately 100 X to approximately 200 X of the stoichiometric quantity necessary for the perbromination of the phenol. 12. Procédé selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le catalyseur est présent en une quantité d'environ 0,1 % à environ 10 % en poids, en se basant sur le poids en équivalent en métal, par rapport à la quantité de phénol.  12. Method according to one of claims 9 to 11, characterized in that the catalyst is present in an amount of about 0.1% to about 10% by weight, based on the weight in metal equivalent, by relative to the amount of phenol.
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