用于制备碳酸二烷基酯和链烷二醇的方法技术

本发明专利技术涉及一种方法，其中使用萃取溶剂对含有醚链烷醇杂质的碳酸二烷基酯料流进行萃取蒸馏，以获得包含碳酸二烷基酯的顶部料流以及包含所述醚链烷醇杂质和所述萃取溶剂的底部料流，其中所述萃取溶剂是含有一个或多个酯部分和/或醚部分的有机化合物，所述有机化合物不含羟基。此外，本发明专利技术涉及一种用于制备碳酸二芳基酯的方法，其包含使芳基醇与含有碳酸二烷基酯的料流反应，已经按照上述方法从所述料流中除去了醚链烷醇杂质。料流中除去了醚链烷醇杂质。料流中除去了醚链烷醇杂质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制备碳酸二烷基酯和链烷二醇的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于由碳酸亚烷基酯和链烷醇制备碳酸二烷基酯和链烷二醇的方法。

技术介绍

[0002]碳酸二烷基酯可以通过碳酸亚烷基酯与链烷醇反应而产生。在碳酸亚烷基酯(如碳酸亚乙酯)与链烷醇(如乙醇)反应的情况下，产物是碳酸二烷基酯(如碳酸二乙酯)和链烷二醇(如单乙二醇)。这样的过程是众所周知的，并且其实例在US5359118中公开。该文献公开了一种方法，其中碳酸二(C1‑
C4烷基)酯和链烷二醇是通过碳酸亚烷基酯与C1‑
C4链烷醇的酯交换制备的。
[0003]在用于由碳酸亚烷基酯产生碳酸二烷基酯的所述总方法的各个阶段，可以产生一种或多种醚链烷醇(即烷氧基链烷醇)杂质。例如，在将乙醇和碳酸亚乙酯反应成碳酸二乙酯和单乙二醇的反应器中，可能发生乙醇与环氧乙烷的副反应，得到2
‑
乙氧基乙醇(乙基氧醇(ethyl oxitol)或乙二醇单乙醚)，这通过碳酸亚乙酯反反应成环氧乙烷和二氧化碳而形成。此外，乙基氧醇可以通过乙醇与碳酸亚乙酯的副反应以释放二氧化碳并产生乙基氧醇的方式形成。再进一步，乙醇和单乙二醇之间可能发生副反应，从而产生乙基氧醇和水。甚至更进一步，可以经由碳酸羟乙基乙酯的脱羧来形成乙基氧醇。
[0004]因此，来自其中乙醇和碳酸亚乙酯反应成碳酸二乙酯和单乙二醇的反应器的产物料流可以包含未转化的乙醇、未转化的碳酸亚乙酯、碳酸二乙酯、单乙二醇和上文提及的乙基氧醇杂质。所述烷氧基链烷醇杂质的存在在任何后续的生产过程中可能是有害的。所述烷氧基链烷醇杂质可以例如最终存在于碳酸二烷基酯中，该碳酸二烷基酯用作由所述碳酸二烷基酯和苯酚合成碳酸二苯酯的起始材料。例如，在其中碳酸二烷基酯是碳酸二乙酯且烷氧基链烷醇杂质是乙基氧醇的情况下，所述乙基氧醇可以与苯酚起始材料和/或与碳酸二苯酯产物反应。
[0005]苯酚和乙基氧醇的直接反应可能会导致产生苯基2
‑
乙氧基乙基醚，因此会损失昂贵的苯酚反应物。此外，这类反应导致在该过程中引入非期望的化学物质，并因此导致分离问题。
[0006]碳酸二苯酯与乙基氧醇的反应导致产物损失，因为产生了碳酸苯基2
‑
乙氧基乙酯。此外，在碳酸二苯酯聚合成聚碳酸酯材料的任何后续聚合中，后一种产物都充当“毒素”。例如，当碳酸二苯酯与双酚A(BPA)反应时，形成聚碳酸酯和苯酚。碳酸二苯酯可以与BPA反应，因为苯酚是相对良好的离去基团。然而，由于链烷醇不是良好的离去基团，因此碳酸二烷基酯(如碳酸二乙酯)不能用于通过与BPA反应来产生聚碳酸酯。烷氧基链烷醇(如乙基氧醇)都不是良好的离去基团。因此，倘若碳酸苯基2
‑
乙氧基乙酯存在于要与BPA反应的碳酸二苯酯进料中，则苯酚将很容易从所述碳酸苯基2
‑
乙氧基乙酯中释放出来，但不会从乙基氧醇中释放出来，这因此将在链的一端终止聚合过程。因此，在碳酸二苯酯与BPA接触之前，必须从碳酸二苯酯中除去碳酸苯基2
‑
乙氧基乙酯。
[0007]上面举例说明了在其中形成含有醚链烷醇杂质的碳酸二烷基酯料流的情况下，希望在将碳酸二烷基酯转化成有价值的终产物的任何后续工艺之前除去所述醚链烷醇杂质。例如，需要在碳酸二乙酯与苯酚的反应发生之前，从含有所述杂质的碳酸二乙酯料流中除去任何乙基氧醇杂质。
[0008]参考上面的实例，其中乙醇和碳酸亚乙酯已经反应成碳酸二乙酯和单乙二醇，可以借助于蒸馏分离还含有未转化的乙醇和碳酸亚乙酯和乙基氧醇副产物的产物料流。下表中提及了所述产物料流中各种组分的沸点。
[0009][0010][0011]如上所述的蒸馏可导致产生含有碳酸二乙酯和未转化的乙醇的顶部料流和含有单乙二醇和未转化的碳酸亚乙酯的底部料流。最有可能的是，所有的乙基氧醇最终都在顶部料流中。然而，取决于进行蒸馏的具体条件，部分乙基氧醇可能最终都在底部料流中。随后，可以借助于蒸馏进一步将所述顶部料流分离成含有未转化的乙醇的顶部料流，其可以再循环到产生碳酸二乙酯和单乙二醇的反应器中，以及含有碳酸二乙酯和乙基氧醇杂质的底部料流。
[0012]如上所讨论，在任何后续过程中将碳酸二烷基酯转化成有价值的终产物之前，必须从其中除去醚链烷醇杂质，因为这可能会干扰所述后续过程和/或任何另外的过程。对于上面的实例，这意味着应从含有碳酸二乙酯和乙基氧醇杂质的底部料流中除去乙基氧醇杂质。原则上，可以借助于另外的蒸馏步骤来分离乙基氧醇和碳酸二乙酯。但是，由于碳酸二乙酯和乙基氧醇之间沸点的微小差异(见上表)，这样的分离非常繁琐，需要许多蒸馏步骤和阶段。
[0013]类似地，在其中乙醇和碳酸亚丙酯已经反应成碳酸二乙酯和单丙二醇的情况下，可能形成乙基丙氧醇(proxitol)作为醚链烷醇杂质。乙基丙氧醇(丙二醇单乙醚)包含1
‑
乙氧基
‑2‑
丙醇和/或2
‑
乙氧基
‑1‑
丙醇。在这种情况下，碳酸二乙酯(126
‑
128℃)和醚链烷醇杂质(1
‑
乙氧基
‑2‑
丙醇：132℃；2
‑
乙氧基
‑1‑
丙醇：138℃)之间的沸点也有微小的差异，使通过蒸馏分离非常繁琐。
[0014]因此，需要从含有这类醚链烷醇杂质的碳酸二烷基酯料流中除去醚链烷醇杂质。WO2010046320公开了一种从包含有机碳酸酯(例如碳酸二烷基酯)和醚链烷醇杂质的料流中除去醚链烷醇杂质的方法，该方法包含使该料流与催化剂接触以实现醚链烷醇杂质与有机碳酸酯的反应。具体而言，WO2010046320公开了一种用于制备碳酸二烷基酯和链烷二醇的方法，其中在该方法步骤的一个步骤中，使含有碳酸二烷基酯和醚链烷醇杂质的料流与催化剂接触，以实现醚链烷醇杂质与碳酸二烷基酯的反应。
[0015]如上文提及的WO2010046320中公开的除去醚链烷醇杂质的方法的缺点是需要引
入催化剂以使杂质反应掉。有几个与使用催化剂相关联的缺点。例如，一段时间后，催化剂可能会失活，然后需要更换。此外，杂质有可能从催化剂中浸出，从而污染过程料流和所需的产物，这可能导致需要渗滤和/或进一步纯化。
[0016]除了使用可能繁琐的催化剂外，所述WO2010046320中公开的方法的另一个缺点是，由于醚链烷醇杂质与碳酸二烷基酯反应，有价值的碳酸二烷基酯丢失了。在这类反应中，形成了衍生自2个醚链烷醇分子的碳酸酯(例如，乙基氧醇)，从而不仅失去了碳酸二乙酯，而且还失去了醚链烷醇。另一个缺点是需要额外的步骤，即蒸馏以分离衍生自2个醚链烷醇的所述重质碳酸酯与所需的碳酸二烷基酯。
[0017]如上所提及的，在WO2010046320中公开的方法中，不仅失去了有价值的碳酸二烷基酯，而且失去了醚链烷醇，其本身也是有价值的化学品。例如，醚链烷醇(例如乙基氧醇)可用作油漆中的溶剂。
[0018]因此，本专利技术的目的是提供一种简单、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制备碳酸二烷基酯和链烷二醇的方法，其包含：(a)使碳酸亚烷基酯与链烷醇反应以获得含有未转化的碳酸亚烷基酯、未转化的链烷醇、碳酸二烷基酯、链烷二醇和醚链烷醇杂质的产物混合物；(b)从所述产物混合物中分离未转化的碳酸亚烷基酯和链烷二醇，以获得含有未转化的链烷醇、碳酸二烷基酯和所述醚链烷醇杂质的顶部料流；(c)回收所述链烷二醇；(d)从步骤(b)中获得的所述顶部料流中分离未转化的链烷醇，以获得含有碳酸二烷基酯和所述醚链烷醇杂质的底部料流；和(e)使用萃取溶剂对步骤(d)中获得的所述底部料流进行萃取蒸馏，以获得包含碳酸二烷基酯的顶部料流以及包含所述醚链烷醇杂质和所述萃取溶剂的底部料流，其中所述萃取溶剂是含有一个或多个酯部分和/或醚部分的有机化合物，所述有机化合物不含羟基；和(f)从步骤(e)中获得的所述底部料流中除去所述醚链烷醇杂质，并将所述萃取溶剂再循环到步骤(e)。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述碳酸亚烷基酯是碳酸C2‑
C6亚烷基酯，合适地碳酸C2‑
C4亚烷基酯，更合适地碳酸C2‑
C3亚烷基酯，并且所述链烷醇是C1‑
C4链烷醇，合适地C1‑
C3链烷醇，更合适地C2‑
C3链烷醇。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述碳酸亚烷基酯是碳酸亚乙酯或碳酸亚丙酯，所述链烷醇是乙醇并且所述碳酸二烷基酯是碳酸二乙酯。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述萃取溶剂是式R1X(C＝O)OR2的酯，其中X不存在或是氧原子，并且其中R1和R2总共包含2至20个碳原子并且不含羟基。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述式R1X(C＝O)OR2的酯是：其中X不存在的酯，所述酯源自含有1个或更多个羟基的式R2OH的链烷醇与式R1(C＝O)OH的羧酸反应，其中所述链烷醇的所有所述1个或更多个羟基被酯化；或其中X是氧原子并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：