KR19990013647A

KR19990013647A - 브롬화 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)-인단 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR19990013647A
Application number: KR1019980027254A
Authority: KR
Inventors: 후지오카아쯔시; 마시타기요타카; 사이토다카유키; 고바야시아키히로; 카네가후미아키
Original assignee: 우치가사키 이사오; 히다치가세고교가부시끼가이샤
Priority date: 1997-07-07
Filing date: 1998-07-07
Publication date: 1999-02-25
Also published as: DE69801959T2; IL125240A; EP0890563B1; US5939593A; EP0890563A1; IL125240A0; DE69801959D1

Abstract

여기 개시된 브롬화 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단은 다음의 일반식 (I)로 나타낸다:

상기 식에서, x + y + z ≥ 1이면, x 및 z 각각은 0 ∼ 5 범위의 정수를 독립적으로 나타내고, y는 0 ∼ 4 범위의 정수를 나타낸다). 이 화합물은 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단을 브롬화제와 반응시키는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다. 브롬화 인단은 불연성이 뛰어나고, 열분해 온도가 높고, 특정의 온도로 연소시킬 때 브롬화 다이옥신 및/또는 브롬화 디벤조푸란이 전혀 발생되지 않는다. 따라서, 상기 화합물은 각종의 열가소성 및 열경화성 수지에 불연성을 제공하는 데 사용하는 것이 적합하다.

Description

브롬화 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)-인단 및 이의 제조방법

본 발명은 브롬화 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단 및 이 화합물의 제조방법에 관한 것이다.

종래, 각종의 열가소성 수지 및 열경화성 수지에 불연성(不燃性)을 부여하기 위하여 내열성이 높고 전기 절연성과 같은 여러 가지 특징적인 성질을 가진 브롬화합물이 사용되어 오고 있다. 특히, 외부적으로 가해진 타입의 내열성이 높은 화합물을 필요로하는 분야에 있어서, 브롬화원자함유 방향족 화합물, 즉 데카브로모디페닐 에테르, 테트라브로모비스페놀 A 에폭시 올리고머, 테트라브로모비스페놀 A 폴리카보네이트 올리고머, 브롬화 폴리스티렌 및 에틸렌 비스테트라브로모프탈이미드와 같이 방향족링에 직접 링크된 브롬원자를 각각 가지는 방향족 화합물이 사용되고 있다. 또한, 일본국 미심사 특허공고 헤이6-122637(이하 J.P. KOKAI라고 칭함)에 개시된 바와 같이, 1,1,3-트리메틸-3-페닐 인단과 같은 브롬화원자함유 화합물이 최근에 개발되었다.

외부적으로 가해진 불연성제는 그들의 분해온도가 높아야 하고, 제조성질이 양호해야하고, 즉 베이스수지와 균일하게 혼련되는 데 바람직한 융점을 가져야하는 필요성을 충족시켜야 한다. 전술한 불연성제, 예를 들면 데카브로모디페닐 에테르, 테트라브로모비스페놀 A 에폭시 올리고머, 테트라브로모비스페놀 A 폴리카보네이트 올리고머, 브롬화 폴리스티렌 및 에틸렌 비스테트라브로모프탈리미드는 각각 열분해온도가 300℃ 이상이지만, 데카브로모디페닐 에테르만이 브롬함유량이 70%이상인 화합물이다. 그러나, 데카브로모디페닐 에테르는, 융점이 306℃ 정도로 높기 때문에, 베이스수지와 균일한 혼합을 얻기 위하여는 융해온도를 306℃ 이상의 레벨까지 상승시켜야하는 문제가 있다. 이러한 이유로, 입자형태의 화합물을 베이스수지에 가능한 균일하게 분산시키는 방법을 일반적으로 채택하고 있다. 또한, 폴리브로모비페닐 에테르에 대하여는 이들을 특정의 온도에서 연소시킬 때 브롬화 다이옥신 및/또는 브롬화 디벤조푸란이 발생될 수 있다는 보고(Environ. Sci. Technol., 1986.20, 4, pp. 404-408)가 있기 때문에, 여론이 비등하고 있다. 또한, 옥타브로모-1,1,3-트리메틸-3-페닐인단은 열분해온도가 약간 낮은 296℃ 정도이고, 따라서 열분해온도가 높은 불연성제의 개발이 요청되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 불연성이 뛰어나고, 열분해 온도가 높고, 제조성이 뛰어난 브롬화 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 전술한 특징적인 성질 외에, 특히 제조성이 뛰어난 브롬화 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 전술한 특징적인 성질 외에, 특히 불연성이 뛰어나고 열분해온도가 높은 브롬화 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 불연성이 뛰어나고, 열분해 온도가 높고, 제조성이 뛰어난 전술한 화합물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 전술한 화합물을 단시간에 수득율이 높게 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 전술한 화합물을 단시간에 수득율이 높고 저가로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 전술한 화합물을 훨씬 짧은시간내에 수득율이 높게 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명의 일양태에 있어서, 다음의 일반식 (I)로 나타낸 브롬화 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단을 제공한다:

(상기 식에서, x + y + z ≥ 1이면, x 및 z 각각은 0 ∼ 5 범위의 정수를 독립적으로 나타내고, y는 0 ∼ 4 범위의 정수를 나타낸다).

본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 전술한 일반식 (I)중 x + y + z ≥ 3인 브롬화 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단을 제공한다.

본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 전술한 일반식 (I)중 x + y + z ≥ 11인 브롬화 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단을 제공한다.

본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 전술한 일반식 (I)로 나타낸 브롬화 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단을 제조하는 방법으로서, 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단을 브롬화제와 반응시키는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

본 발명의 방법은 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단을 브롬화제와 반응시키는 동안, 바람직하게는 브롬화 반응온도 0 ∼ 70℃ 범위에서 실행하고, 바람직한 실시예에 있어서 브롬화제는 브롬이다.

본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 전술한 일반식 (I)로 나타낸 브롬화 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단을 제조하는 방법으로서, 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단을 유기용제내에서 촉매 존재하에 브롬화제와 반응시키는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

도 1은 실험예 1에서 제조된 언데카브로모 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단을 관찰한 IR스펙트럼이고,

도 2는 실험예 1에서 제조된 언데카브로모 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단을 관찰한 프로톤 NMR 스펙트럼차트이다.

본 발명에 따른 브롬화 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단 (이하 MPIB라고 칭함)은 전술한 일반식 (I)로 나타낸 화합물이다. 일반식 (I)에 있어서, x + y + z ≥ 1이면, x 및 z 각각은 0 ∼ 5 범위의 정수를 독립적으로 나타내고, y는 0 ∼ 4 범위의 정수를 나타낸다. 식 (I)로 나타낸 바람직한 화합물은 x + y + z ≥ 3, 보다 바람직하게는 x + y + z ≥ 11이다. x + y + z의 값이 크면, 즉 브롬원자함유량이 많으면, 불연성 화합물의 불연성 특성이 높다. 그러나, 본 발명의 MPIB는 가끔 다른 불연성제 또는 연소억제 보조제와 결합하여 사용되고, x + y + z의 값은 화합물의 브롬함유량이 낮더라도 가소효능를 가질 수 있을 때는 적을 수 있다.

본 발명의 방법은 (A) 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단 (이하 MPI라고 칭함)을 (B) 브롬화제와 반응시키는 것을 특징으로 한다.

MPI는 α-메틸스티렌을 삼량체(trimer)로 변환시켜 제조될 수 있다. 이를 합성하는 일반적인 조건은 일본국 특허공고 소57-10851(이하 J.P. KOKOKU라고 칭함)에 개시되어 있으나, 이들 조건으로 실행된 반응은 선형 및 환형, 이량체 내지 삼량체화합물의 혼합물을 제공한다. MPI는 화합물을 진공증류를 통하여 정제함으로써 얻을 수 있다.

브롬, 브롬산염, 취화수소 등이 브롬화제로서 사용될 수 있고, 이 중 브롬이 비싸지 않기 때문에 바람직하다. MPI 대 브롬화제의 혼합비율은 원하는 브롬화율에 따라 결정되지만, 브롬화제의 양은 그 화학양론(化學量論)양 보다 약간 많은 것이 바람직하다.

브롬화반응은, 브롬화제를 한 방울 씩 MPI에 가하는 방법 또는 MPI를 한 방울 씩 브롬화제에 가하는 방법에 따라 실행될 수 있으나, MPIB를 브롬원자함유량이 높게 합성하기 위하여는 후자의 방법이 바람직하다.

브롬화 반응온도는 선택된 브롬화제의 종류에 따라 변하지만, 0 ∼ 70℃ 범위가 바람직하다. 이것은, 반응온도가 0℃ 이하이면 반응하는 데 장시간이 필요할 수 있고, 70℃를 초과하면 MPI의 메인체인이 부반응으로 인하여 분열될 수 있기 때문이다.

전술한 브롬화반응은 유기용제중에서 실행될 수 있고, 여기 사용할 수 있는 유기용제는 반응을 방해하지 않는 한 특정의 어떤 한 가지로 한정하지는 않지만, 바람직하게 사용되는 예로서는 디브로모메탄, 디브로모에탄, 트리브로모에탄, 테트라브로모에탄, 염화메틸렌, 클로로폼, 카본 테트라클로라이드, 디클로로에탄, 트리클로로에탄 및 테트라클로로에탄과 같은 할로겐화 지방족 탄화수소가 포함되고, 디브로모메탄 및 디브로모에탄을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

전술한 브롬화반응은 촉매의 존재하에 실행될 수 있고, 여기 사용할 수 있는 촉매는 금속촉매 또는 루이스산(Lewis acid) 촉매, 예를 들면 Fe, AlCl₃, AlBr₃, FeCl₃, FeBr₃, BF₃, BF₃유도체, BCl₃, BBr₃, SbCl_3,SbBr_3,SnCl_4,SnBr_4,ZrCl₄및 ZrBr₄이 바람직하고, Fe 및 AlCl₃이 특히 바람직하다. 촉매량은 MPI 100 중량부 당1 ∼ 10 중량부, 특히 3 ∼ 7 중량부의 범위가 바람직하다. 이것은, 사용된 촉매량이 1 중량부 이하이면 브롬화반응률이 상당히 감소되고, 10 중량부를 초과하면 부반응으로 인하여 원하는 브롬의 수득률이 감소될 수 있기 때문이다.

브롬화 반응시간은 바람직하게는 3 ∼ 24시간, 더욱 바람직하게는 4 ∼ 12시간, 가장 바람직하게는 6 ∼ 9시간으로 설정된다. 반응시간이 3시간 이하이면 브롬화반응 진행이 불충분할 수 있고, 24시간을 초과하면 반응시에 MPI 메인체인의 분열과 같은 부반응이 수반될 수 있기 때문이다.

브롬화 반응시스템의 압력은 특히 한정되지는 않으나, 반응의 실행에는 통상 압력으로 충분하다.

또한, MPIB를 제조할 때 MPIB가 브롬화 1,1-디메틸-3-페닐-3-(2-메틸-2-페닐프로필)인단을 부반응산물로 포함하는 경우라도 장애는 없다.

다음에, 본 발명을 실시예를 참조하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 특정의 예에 한정되는 것은 아니다.

실험예 1: 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단 (MPI)의 합성

교반기, 액적깔때기(dropping funnel), 딤로스 응축기(Dimroth condenser) 및 온도계를 가진 2000ml 용량의 4구 플라스크에, 1200 g의 톨루엔에 300.4 g의 α-메틸스티렌 용액을 가한 다음, 플라스크를 얼음물에 담가 그 온도를 0℃로 세트시키고, 촉매, 즉 1.02 g의 AlCl₃- 2.5 ml CH₃NO₃을 함유한 300 ml의 톨루엔을 플라스크의 내용물에 교반하면서 적하(滴下)하였다. 반응완료 시에 반응용액은 옅은 황색으로 변하였다. 반응완료 후에, 반응시스템에 물을 한 방울 씩 서서히 가하고, 이로써 촉매가 분해된다. 다음에, 유기상을 물로 세척하여, 건조 및 농축시킨다. 또한, 유기상을 진공도 670 Pa 및 218 ∼ 221℃ 범위의 온도에서 진공증류시켜 140.0 g의 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단(MPI)을 얻는다.

브롬화 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단(MPIB)의 합성

교반기, 액적깔때기, 딤로스 응축기 및 온도계를 가진 1000ml 용량의 3구 플라스크에, 95 ml(1840밀리 몰)의 브롬, 용매로서 125 ml의 디브로모에탄 및 촉매로서 1.67 g(12.52밀리 몰)의 AlCl₃를 가한다. 한 편, 125 ml의 디브로모에탄에 용해된 35.45 g(100밀리 몰)의 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단(MPI) 용액을 액적깔때기에 주입한다. 플라스크 내용물의 온도를 오일조(oil bath)를 사용하여 35℃로 세트하여 거기에 MPI 용액을 1,33분에 걸쳐 적하하였다. 적하를 개시한 후, 반응시스템을 250분간 계속해서 교반하였고, 시스템의 온도가 10분만에 60℃까지 상승하게 되었고 이어서 240분간을 계속해서 교반하였다. 시스템 전체가 실온으로 냉각된 후, 물을 가함으로써 반응이 종료되었다. 10중량%의 소듐하이드로젠설파이트 수용액을 더 가하여 잔류 브롬을 제거하고, 이어서 물로 세척하고, 여과를 통해 침전물과 용매의 혼합물로부터 용매를 제거하고, 아세톤으로 세척하고 건조시켜 28.7 g(수득률 23.5%)의 옅은 황색의 분말제품 A를 얻었다.

제품 A를 원소분석으로 분석하여 얻은 결과는 다음과 같다: C, 26.24%; H, 1.32%; Br, 72.12%. 이론적으로는, 언데카브로모 치환된 제품은 탄소원자 26.53%, 수소원자 1.57% 및 브롬원자 71.90%를 포함하고, 따라서 전술한 결과는 이와 양호하게 일치되는 것이다. 또한, 제품 A를 HPLC로 분석하여 주피크(principal peak)는 유지시간 25.5분에서 관찰되는 것을 알았다. 이와 관련하여, HPLC는 토소 코퍼레이션(Tosoh Corporation)사 제품인 칼럼(column), TSK-G1000HHR, 용리액(溶離液)으로서 헥산/톨루엔(체적비율: 7/3 ∼ 5/5) 혼합용액 및 자외선검출기(파장 282 nm로 측정함)를 사용하여, 분당 1.0 ml의 유속으로 실행하였다.

제품 A를 IR 및 프로톤 NMR 스펙트럼 측정법으로 분석하여, 그 결과를 도 1 및 2에 각각 나타낸다.

IR 스펙트럼법(KBr법)에서, 방향족링상의 탄소원자와 브롬원자 사이의 결합으로 지정될 수 있는 1030 cm^-1, 870 cm^-1및 739 cm^-1에서의 흡수대가 관찰되었다.

또한, 프로톤 NMR 스펙트럼분석 (용매: CDCl₃)에서, 4개의 메틸기의 존재에 기인하는 4 싱글릿(singlet) 흡수대가 각각 1.13 ppm, 1.27 ppm, 1.39 ppm 및 1.74 ppm에서 관찰되었고; 2.03 ppm 및 3.08 ppm에서의 2개의 4중 흡수대는 2개의 메틸렌기의 존재에 기인되고; 7.76 ppm 및 7.72 ppm에서의 2개의 흡수대는 방향족링상의 3개의 수소원자에 기인되는 것으로 관찰되었다. 메틸렌기에 기인되는 흡수대는, 분자내에 2개의 광학적으로 활성인 탄소원자가 존재하기 때문에 4중대(quarter band)로 분할된다. 이 점에서, 1.51 ppm, 3.60 ppm 및 7.17 ppm에서 관찰된 흡수대는 물, 디브로모에탄 및 클로로폼에 잔류용매로서 각각 기인될 수 있다.

또한, 제품 A를 질량 스펙트럼분석 하였다. 따라서, 프래그먼트(fragment)이온 피크를 m/z 값 355 및 852에서 관찰하였다. m/z 355에서 관찰된 프래그먼트는 디메틸벤질기 위치에서의 분열을 통하여 형성된 트리브로모-치환된 제품에 기인될 수 있는 반면, m/z 852에서 관찰된 프래그먼트는 인단링 위치의 분열을 통하여 형성된 옥타브로모-치환된 제품에 기인될 수 있다.

이들 결과에서 분명한 것은, 제품 A는 방향족링이 합계 11개의 브롬원자를 가지고 있는 MPI유도체를 주로 포함한다는 것이다.

제품 A의 융점은 DSC(differential scanning calorimeter)로 측정하여, 295℃임을 알았다. 또한, 제품 A의 열분해성질을 TGA(thermogravimetric analyzer)로 측정하여, 열감쇠 개시온도는 316℃임을 알았다. 이것은 제품 A가 내열성이 높다는 것을 나타낸다.

실험예 2

촉매로서 0.70 g(12.50 mM)의 철을 1.67 g(12.52 mM)의 AlCl₃와 치환하는 것을 제외하고는 실험예 1에 사용된 동일한 절차를 반복하여 제품 B를 얻었다.

제품 B를 질량 스펙트럼분석 하였다. 그 결과, 프래그먼트이온 피크를 m/z 값 355 및 772에서 관찰하였다. m/z 355에서 관찰된 프래그먼트는 디메틸벤질기 위치의 분열을 통하여 형성된 트리브로모-치환된 제품에 기인될 수 있는 반면, m/z 772에서 관찰된 프래그먼트는 인단링 위치의 분열을 통하여 형성된 헵타브로모-치환된 제품에 기인될 수 있다. 이들 결과에서 분명한 것은, 제품 B는 방향족링이 합계 10개의 브롬원자를 가지고 있는 MPI유도체를 주로 포함한다는 것이다.

실험예 3

교반기, 액적깔때기, 딤로스 응축기 및 온도계를 가진 200ml 용량의 3구 플라스크에, 10.6 g(30밀리 몰)의 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단 (MPI), 용매로서 40 ml의 디브로모에탄 및 촉매로서 0.33 g(2.5밀리 몰)의 AlCl₃를 가한다. 한 편, 15 ml의 디브로모에탄에 용해된 20.0 g(125밀리 몰)의 브롬 용액을 액적깔때기에 주입한다. 플라스크 내용물의 온도를 22℃로 세트하고 브롬 용액을 MPI 용액에 20분에 걸쳐 적하하였다. 적하를 개시한 후, 반응시스템을 70분간 계속해서 교반시켰다. 그 후, 물을 가함으로써 반응이 종료되었다. 10중량%의 소듐하이드로젠설파이트 수용액을 더 가하여 잔류 브롬을 제거하고, 이어서 물로 세척하고, 증류를 통하여 용매를 제거하였다. 이렇게 얻은 반응산물은 갈색이고 점착성이 높은 액체이었다. 이 점착성이 높은 액체를 실리카겔 드라이 색층분석(Wako Gel C200; 용리액: 500/10 헥산/톨루엔 혼합용매)을 통한 처리에 의하여 정제하고 이어서 용매 증류하여 황색 고체인 6.1 g(수득률 33%)의 제품 C를 얻었다.

제품 C를 원소분석으로 분석하여 얻은 결과는 다음과 같다: C, 52.64%; H, 4.31%; Br, 43.37%. 이론적으로는, 브로모 치환된 제품은 탄소원자 52.41%, 수소원자 4.43% 및 브롬원자 43.37%를 포함하고, 따라서 전술한 결과는 이와 양호하게 일치되는 것이다.

또한, 제품 C를 질량 스펙트럼분석 하고, 프래그먼트이온 피크를 m/z 값 197, 379 및 457에서 관찰하였다. m/z 197에서 관찰된 프래그먼트는 디메틸벤질기 위치의 분열을 통하여 형성된 모노브로모-치환된 제품에 기인될 수 있고, m/z 379에서 관찰된 프래그먼트는 인단링 위치의 분열을 통하여 형성된 디브로모-치환된 제품에 기인될 수 있고, m/z 457에서 관찰된 프래그먼트는 인단링 위치의 분열을 통하여 형성된 트리브로모-치환된 제품에 기인될 수 있다. 이들 결과에서 분명한 것은, 제품 C는 방향족링이 합계 3개 또는 4개의 브롬원자를 가지고 있는 MPI유도체를 주로 포함한다는 것이다.

실험예 4

교반기, 액적깔때기, 딤로스 응축기 및 온도계를 가진 200ml 용량의 3구 플라스크에, 10.6 g(30밀리 몰)의 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단 (MPI), 용매로서 40 ml의 디브로모에탄 및 촉매로서 0.66 g(5밀리 몰)의 AlCl₃를 가하였다. 한 편, 15 ml의 디브로모에탄에 용해된 50.4 g(315밀리 몰)의 브롬 용액을 액적깔때기에 주입한다. 플라스크 내용물의 온도를 47 ∼ 50℃로 세트하고 브롬 용액을 MPI 용액에 40분에 걸쳐 적하하였다. 적하를 개시한 후, 반응시스템을 240분간 계속해서 교반시켰다. 그 후, 물을 가함으로써 반응이 종료되었다. 10중량%의 소듐하이드로젠설파이트 수용액을 더 가하여 잔류 브롬을 제거하고, 이어서 물로 세척하고, 증류를 통하여 용매를 제거하였다. 이렇게 얻은 반응제품은 갈색이고 점착성이 높은 액체이었다. 이 점착성이 높은 액체를 실리카겔 드라이 색층분석(Wako Gel C200; 용리액: 500/10 헥산/톨루엔 혼합용매)을 통한 처리에 의하여 정제하고 이어서 용매 증류하여 옅은 황색을 띠는 분말인 4.9 g(수득률 16%)의 제품 D를 얻었다.

제품 D를 원소분석으로 분석하여 얻은 결과는 다음과 같다: C, 32.43%; H, 1.88%; Br, 64.99%. 이론적으로는, 옥타브로모 치환된 제품은 탄소원자 32.77%, 수소원자 2.24% 및 브롬원자 64.99%를 포함하고, 따라서 전술한 결과는 이와 양호하게 일치되는 것이다.

또한, 제품 D를 질량 스펙트럼분석 하고, 프래그먼트이온 피크를 m/z 값 277, 355, 537, 615 및 695에서 관찰하였다. m/z 277에서 관찰된 프래그먼트는 디메틸벤질기 위치의 분열을 통하여 형성된 디브로모-치환된 제품에 기인될 수 있고, m/z 355에서 관찰된 프래그먼트는 벤질기 위치의 분열을 통하여 형성된 트리브로모-치환된 제품에 기인될 수 있고, m/z 537에서 관찰된 프래그먼트는 인단링 위치의 분열을 통하여 형성된 테트라브로모-치환된 제품에 기인될 수 있고, m/z 615에서 관찰된 프래그먼트는 인단링 위치의 분열을 통하여 형성된 펜타브로모-치환된 제품에 기인될 수 있고, m/z 695에서 관찰된 프래그먼트는 인단링 위치의 분열을 통하여 형성된 헥사브로모-치환된 제품에 기인될 수 있다. 이들 결과에서 분명한 것은, 제품 D는 그것의 방향족링이 합계 7개 또는 8개의 브롬원자를 가지고 있는 MPI유도체를 주로 포함한다는 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 식 (I)로 나타낸 브롬화 인단은 불연성이 뛰어나고, 열분해 온도가 높고, 특정의 온도로 연소시킬 때 브롬화 다이옥신 및/또는 브롬화 디벤조푸란이 발생되지 않는다. 또한, 바람직한 실시예(식 (I)에서, x + t + z ≥ 3 또는 11)에 따른 본 발명의 화합물은, 베이스수지와 균일한 혼합에 바람직한 융점 때문에 제조성이 특히 뛰어나거나 또는 브롬함유량이 높기 때문에 불연성이 특히 뛰어나다. 따라서, 이들 화합물은 각종의 열가소성 및 열경화성 수지에 불연성을 부여하는 데 적합하게 사용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 방법에 의하여 전술한 화합물을 단시간내에, 높은 수득률 및 저가로 제조할 수 있다.

Claims

다음 일반식 (I)로 나타내는 것을 특징으로 하는 브롬화 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)-인단.

(상기 식에서, x + y + z ≥ 1이면, x 및 z 각각은 0 ∼ 5 범위의 정수를 독립적으로 나타내고, y는 0 ∼ 4 범위의 정수를 나타낸다)
제1항에 있어서, 식 (I)에서, x + y + z ≥ 3인 것을 특징으로 하는 브롬화 인단.
제1항에 있어서, 식 (I)에서, x + y + z ≥ 11인 것을 특징으로 하는 브롬화 인단.
전술한 일반식 (I)로 나타낸 브롬화 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)-인단을 제조하는 방법으로서, 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)-인단을 브롬화제와 반응시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 브롬화 반응은 0 ∼ 70℃ 범위의 온도에서 행해지는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 브롬화제는 브롬인 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 브롬화 반응은 유기용매내에 촉매의 존재하에 행해지는 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서, 상기 촉매는 Fe 또는 AlCl₃인 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서, 상기 촉매량은 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단 100 중량부 당 1 ∼ 10 중량부의 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 브롬화 반응은 1,3-디메틸-3-페닐-1-(2-메틸-2-페닐프로필)인단을 브롬화제에 적하하여 행해지는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 브롬화제의 양은 그 화학양론적 양 보다 약간 많은 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 반응시간은 3 ∼ 24시간 범위인 것을 특징으로 하는 방법.