10035-10-6 / 溴化氫的應(yīng)用

背景及概述^[1][2]

溴化氫有刺激性氣味的無色氣體。還原性比氯化氫強。溴化氫不太穩(wěn)定，遇熱、見光分解成氫和溴。溶于水成氫溴酸，溶解度較大。常壓下含溴化氫47%的溶液在126℃沸騰，組成不變(恒沸溶液)。氫溴酸無色或黃色，是強酸，能被空氣中氧緩慢氧化。一般由氫和溴直接合成，或用溴化磷水解法制得，也可用硫化氫還原溴的方法制取。溴化氫見光分解反應(yīng)的程度與吸收光量成正比，此反應(yīng)能定量進行，可測定光量子，用來制造溴化氫光量計。

氫溴酸用于有機合成以制備有機溴化物。例如，與烯烴的加成反應(yīng)可制取溴代烷烴，與乙醇的反應(yīng)可獲得溴乙烷。氫溴酸與氯化鈉作用制取溴化鈉是較有前途的方法。這一反應(yīng)根據(jù)鹽酸恒沸溶液的沸點(110℃)比氫溴酸恒沸溶液的沸點(126℃)低的原理將氯化氫除去而得溴化鈉。利用溴化氫和鐵反應(yīng)制溴化亞鐵。氫溴酸與CuBr₂反應(yīng)呈特征的紫色(一般認為紫色物為CuBr₃^-)，此反應(yīng)比常用的使Cu²⁺以CuS或Cu₂[Fe(CN)₆] 析出以鑒定Cu²⁺的反應(yīng)靈敏，所以可用于Cu²⁺的鑒定。一般1毫升溶液中含有0.05毫克CuBr₂即呈紫色。

氫溴酸是強酸，但溴化氫溶解在非水溶劑中卻呈弱酸性，溴化氫用于制備各種無機溴化物和有機溴化物，合成藥物等。由溴與氫直接化合或?qū)逯鸬渭佑诹缀蜕僭S水的混合物上即產(chǎn)生溴化氫。本品不燃。能與普通金屬發(fā)生反應(yīng)放出氫氣，與空氣形成爆炸性混合物。遇水時有強腐蝕性。劇毒。氣體或蒸氣具有刺激眼睛和呼吸系統(tǒng)的刺鼻惡臭。空氣中最高容許濃度3ppm。大鼠吸入LC₅₀2858ppm (1h)； 小鼠吸入LC₅₀814ppm (1h)。

貯運須知^[1]

貯存于陰涼、通風(fēng)良好的不燃性結(jié)構(gòu)的庫房。避光和熱，免受潮。應(yīng)與氧化劑、鹵素、強堿、金屬和可燃物隔離貯運。輕裝輕卸，做好個人安全防護。工作時不得進食、飲水或吸煙。泄漏物處理時須穿戴防毒面具及膠手套，若泄漏源為鋼瓶而無法堵漏時，將其移至空曠安全地方修理或放空； 對殘余的氣體用排風(fēng)機排送至水洗塔或與塔相連的通風(fēng)櫥內(nèi)。火災(zāi)時，消防人員須穿全身防護服，關(guān)閉火場中的鋼瓶閥門，以減弱火勢，并用水噴淋保護去關(guān)閥門的人員。火場附近的鋼瓶可用水冷卻。可用霧狀水、泡沫、干粉、二氧化碳滅火。

急救措施^[1]

應(yīng)使吸入蒸氣的患者脫離污染區(qū)至空氣新鮮處，安置休息并保暖，半直立體位，必要時進行人工呼吸，就醫(yī)。眼睛受刺激可用大量清水沖洗數(shù)分鐘，就醫(yī)。皮膚接觸先用大量水沖洗，然后脫去污染的衣服再次沖洗，再涂敷氧化鎂甘油軟膏。

應(yīng)用^[2][3]　

溴化氫氣體在有機合成上是一種應(yīng)用十分廣泛的氣體，由它可以合成一系列的溴系列產(chǎn)品，如尼龍-11 的單體、二溴甲烷、1-溴丙烷、β-溴代乙基苯等。

后幾種產(chǎn)品為重要的有機溶劑及農(nóng)藥、醫(yī)藥中間體。以前，由于合成HBr 氣體的工藝所限制，許多溴化物的中間體如：溴丙烷、β-溴代乙基苯等均采用醇與氫溴酸的反應(yīng)，該工藝成本較高，而且有很多低濃度的廢酸需要進一步處理。如采用HBr 氣體與烯烴加成的方法，則可大大降低其生產(chǎn)成本。

1.二溴甲浣

二溴甲烷是一種有機合成的原料，可用作制冷劑、溶劑和抗爆劑，在醫(yī)藥上用作消毒劑和鎮(zhèn)靜劑，在冶金和礦山工業(yè)中用作礦選劑。傳統(tǒng)的二溴甲烷制取方法為：

該法生產(chǎn)的二溴甲烷成本較高，而且使用了劇毒物質(zhì)As2O3 對人體有較大的危害，如采用下述方法則可大大降低其生產(chǎn)成本，減輕對人體的危害。

2.1-溴丙烷

1-溴丙烷主要用作醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、香料的中間體，還用作Grig nard 試劑。傳統(tǒng)的1-溴丙烷制取方法是由正丙醇與氫溴酸反應(yīng)制得：

該法采用的正丙醇價格太高，而且反應(yīng)后低濃度的氫溴酸需要進一步精制，若采用丙烯與HBr 氣體加成，則反應(yīng)成本可大大降低。

3.β-溴代乙基苯

β-溴代乙基苯主要用作醫(yī)藥、農(nóng)藥的中間體。生產(chǎn)工藝：

若采用苯乙烯與HBr 氣體反應(yīng)則反應(yīng)成本可大大降低。

4. 制備單質(zhì)溴。

溴化氫轉(zhuǎn)化成單質(zhì)溴的方法。在熱氧化溫度下對富含溴化氫的初始氣體的一部分進行熱氧化以生產(chǎn)第一部分的單質(zhì)溴和起始的富含溴化氫氣體的剩余物。在催化氧化溫度下將富含溴化氫的初始氣體的剩余物的至少一部分催化氧化以生產(chǎn)第二部分的單質(zhì)溴。優(yōu)選的富含溴化氫的初始氣體為基本上干燥的氣體混合物。優(yōu)選的熱氧化溫度大大高于催化氧化溫度，催化氧化溫度優(yōu)選為約250℃～約345℃。

富含溴化氫的初始氣體的一部分的熱氧化優(yōu)選將富含溴化氫的初始氣體中全部溴化氫的約80％～99％且更優(yōu)選約85％～95％轉(zhuǎn)化成單質(zhì)溴。富含溴化氫的初始氣體的剩余物的至少一部分的催化氧化將富含溴化氫的初始氣體中全部溴化氫的優(yōu)選約20％～1％且更優(yōu)選約15％～5％轉(zhuǎn)化成單質(zhì)溴。

制備^[2][4]

方法1：向反應(yīng)裝置中通入N2 置換O2 后，給反應(yīng)器升溫至設(shè)定溫度，通入H2 、由滴溴漏斗向反應(yīng)器中滴加溴素，啟動點火裝置，調(diào)節(jié)H2 流量使之能完全反應(yīng)，反應(yīng)生成的氣體，經(jīng)凈化劑凈化、干燥劑干燥得純品HBr 氣體。

方法2：溴化氫氣體的制備方法，其特征在于它包括以下步驟：按赤磷∶濃氫溴酸∶溴素的重量比＝1∶3.5～4.5∶6～7，選取赤磷、濃氫溴酸和溴素；將赤磷和濃氫溴酸置于反應(yīng)容器中，在室溫下攪拌，從恒壓滴液裝置(滴液端位于液面以下)向反應(yīng)器中滴加溴素(即有溴化氫氣體放出，可通過溴素的滴加速度來控制溴化氫的產(chǎn)生速率)，所產(chǎn)生的溴化氫氣體經(jīng)過除溴塔、干燥塔，即導(dǎo)出干燥的溴化氫氣體。

主要參考資料

[1] 科學(xué)技術(shù)社會辭典·化學(xué)劇毒物品實用技術(shù)手冊

[2] 石哲平, 唐昌盛, 張淑玲. 溴化氫合成工藝的研究及相關(guān)下游產(chǎn)品的開發(fā)[J]. 應(yīng)用化工, 2001, 30(5): 32-33.

[3] CN201080036995.7.將溴化氫轉(zhuǎn)化成單質(zhì)溴

[4] CN201010548938.9.溴化氫氣體的制備方法及其發(fā)生裝置