一种溴代环戊烷的制备方法

溴代环戊烷是重要的有机合成中间体，可用作多种医药及农用化学品的合成原料。卤代环戊烷可由相应的醇类和亚硫酰卤、三卤化磷或氢卤酸反应制得，也可由氢卤酸与烯烃加成反应等方法得到。

如美国专利US 5,744,663报道了环戊烯、溴化氢气体在催化剂的存在下合成溴代环戊烷，所用的催化剂的活性组分为Cu、Co、Ni、Cr、Ni、Zn等。环戊烯转化率为50～80％，溴代环戊烷选择性为85～90％。欧洲专利EP0826655 A1报道了环戊烯与氢溴酸溶液在催化剂的存在下反应合成溴代环戊烷，反应时间为28小时，环戊烯转化率82％左右，选择性达到99％。美国专利US 5,770,780报道了一种环烯烃与氢卤酸反应制备卤代烃的方法，反应不需催化剂，反应温度可低于烯烃的沸点。该技术也可用于卤代环戊烷的合成，反应温度控制在45℃以下，该方法的优点是产品的收率较高。纵观已有技术中现有的溴代环戊烷合成方法，大都存在一个共同的缺陷，即环戊烯转化率或溴代环戊烷的选择性较低，最终导致产品的收率很低。专利US 5,770,780提供的方法虽然克服了该缺陷，但反应速度较慢，从实施例提供的数据看，反应时间竟需23小时以上。

发明内容

本发明提供了一种由氢溴酸与环戊烯通过加成反应制备溴代环戊烷的方法，它要所解决的技术问题是要求反应能获得更高的产品收率，同时反应过程要求不需要太长的时间。

以下是本发明解决上述技术问题的技术方案：

一种溴代环戊烷的制备方法，该方法以环戊烯和氢溴酸为原料通过加成反应制得溴代环戊烷，氢溴酸与环戊烯投料的摩尔比为(2.5～6)∶1。反应过程包括两段，第一段反应的温度控制在40～45℃，反应物停留时间为2～4小时，第一段反应结束后系统升温进入第二段反应，第二段反应的温度控制在60～90℃，反应物停留时间为2～4小时，两段反应的反应压力均为常压。

上述氢溴酸与环戊烯投料的摩尔比最好为(3～6)∶1；第二段反应的温度最好控制在60～70℃。

反应可采用间歇的方式进行，也可采用连续的方式进行。反应并不需要催化剂，这对降低生产成本非常有利，还能简化产品的精制提纯和获得更高的产品纯度。氢溴酸可以与环戊烯等摩尔投料，也可在氢溴酸过量的投料比下进行反应。一般说来氢溴酸过量对反应更加有利，过量的氢溴酸可回收套用。

本发明的技术关键是将加成反应控制在两个温度段下进行，反应在一个相对较低的温度段下进行一段时间后再升温，然后维持一定的反应时间。发明人在实验中发现，当加成反应遵循这样的反应历程后，不仅环戊烯的转化率和产品收率明显提高，而且所需的总反应时间也非常短。一般环戊烯的转化率可以达到96％以上，反应选择性可以达到98％以上，而总反应时间不会超过8小时。与现有技术相比，本发明的优点在于反应速度快，产物收率高，原料经济，工艺简单、“三废”量少等，非常适宜工业化应用。