碳酸芳基酯连续制造方法技术

本发明专利技术芳族碳酸酯或其混合物连续制法中碳酸二烷基酯，碳酸烷基芳基酯或其混合物原料和芳族羟基化合物，碳酸烷基芳基酯或其混合物反应物连续送入连续多段蒸馏塔中于催化剂存在下进行酯基转移反应，同时从塔下部连续取出液态高沸点，碳酸芳基酯或其混合物产物，从塔上部连续蒸馏取出低沸点副产物。本发明专利技术方法可高速度，高选择性和高收率连续制成不用有毒光气制造聚碳酸芳基酯或各种异氰酸酯所需碳酸芳基酯原料等。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。更详细地讲，本专利技术涉及碳酸芳基酯或其混合物的连续高效制造方法，其中将式 的碳酸二烷基酯，式 的碳酸烷基芳基酯或其混合物原料与式Ar1OH的芳族羟基化合物 的碳酸烷基芳基酯或其混合物反应物进行酯基转移反应而制成与原料和反应物相对应的 碳酸芳基酯或其混合物(R和Ar分别选自对应于原料和反应物的R1，R2，R3和Ar1，Ar2，Ar3)，本专利技术是将原料和反应物连续送入连续多段蒸馏塔中，在该蒸馏塔内于催化剂存在下进行酯基转移反应，同时从该蒸馏塔下部连续取出液态碳酸芳基酯或其混合物高沸点产物并从该蒸馏塔上部连续蒸馏取出气态低沸点副产物。碳酸芳基酯近年来用作不用有毒光气制造用途极为广泛的聚碳酸芳基酯工程塑料的原料或不用有毒光气制造各种异氰酸酯的原料。已知可用碳酸二烷基酯，碳酸烷基芳基酯或其混合物原料与芳族羟基化合物，碳酸烷基芳基酯或其混合物反应物进行酯基转移反应而得对应的碳酸芳基酯或其混合物的碳酸芳基酯制造方法。但是，这些酯基转移反应均为平衡反应，而且这种平衡又偏向进料体系一方，所以因反应速度慢而使这种碳酸芳基酯制造方法很难于成为工业制造方法。为改进这种方法，已提出了许多方案，其中大部分涉及为提高反应速度而研制的催化剂。在将碳酸二烷基酯和芳族羟基化合物进行反应而制成碳酸烷基芳基酯，碳酸二芳基酯或其混合物的方法中，催化剂例如可用过渡金属卤化物等路易斯或可形成路易斯酸的化合物〔日本国特开昭51-105032号公报，特开昭56-123948号公报，特开昭56-123949号公报(西德专利申请公开公报第2528412号，英国专利第1499530号说明书，美国专利第4182726号说明书)〕，有机锡烷氧化物和有机锡氧化物等锡化合物〔日本国特开昭54-48733号公报(西德专利申请公开公报第2736062号)，特开昭54-63023号公报，特开昭60-169444号公报(美国专利第4554110号说明书)，日本国特开昭60-169445号公报(美国专利第4552704号说明书)，日本国特开昭62-277345号公报，特开平1-265063号公报〕，碱金属或碱土金属盐和醇盐(日本国特开昭56-25138号公报)，铅化合物(日本国特开昭57-176932号公报)，铜、铁、锆等金属配位化合物(日本国特开昭57-183745号公报)，钛酸酯〔日本国特开昭58-185536号公报(美国专利第4410464号说明书)〕，路易斯酸和质子酸的混合物〔日本国特开昭60-173016号公报(见美国专利第4609501号说明书)〕，Sc、Mo、Mn、Bi、Te等的化合物(日本国特开平1-265064号公报)和乙酸铁(日本国特开昭61-172852号公报)等。此外，在通过碳酸烷基芳基酯同种分子间酯基转移反应而使碳酸二芳基酯和碳酸二烷基酯非均化而制造碳酸二芳基酯的方法中，催化剂例如可用路易斯酸和能产生路易斯酸的过渡金属化合物〔日本国特开昭51-75044号公报(西德专利申请公开公报第2552907号，美国专利第4045464说明书)〕，聚合性锡化合物〔日本国特开昭60-169444号公报(美国专利第4554110号说明书)〕，式R-X(＝O)OH(X选自Sn和Ti，R选自1价烃基)化合物〔日本国特开昭60-169445号公报(美国专利第4552704号说明书)〕，路易斯酸和质子酸的混合物〔日本国特开昭60-173016号公报(美国专利4609501号说明书)〕，铅催化剂(日本国特开平1-93560号公报)，钛和锆化合物(日本国特开平1-265062号公报)，锡化合物(日本国特开平1-265063号公报，Sc、Mo、Mn、Bi、Te等的化合物(日本国特开平1-265064号公报)等。但是，在使用这些种类的催化剂的方法中，不能有效地提高反应速度，因此不可能经短时间的反应而高选择性和高收率地制造碳酸芳基酯。为使这些反应的碳酸芳基酯的收率提高，还进行了其它试验，其中使平衡尽可能向产物方向移动。这种方法在用碳酸二烷基酯和芳族羟基化合物制造碳酸芳基酯时，例如已提出在碳酸二甲酯与苯酚反应时将甲醇副产物与共沸形成剂一起共沸蒸馏除去的方法〔日本国特开昭54-48732号公报(西德专利申请公开公报第2736063号)，日本国特开昭61-291545号公报〕，用分子筛吸附甲醇副产物而除去的方法〔日本国特开昭58-185536号公报(美国专利第410464号说明书)〕。但是，在日本特开昭54-48732号公报的方法中，作为共沸剂大量使用的庚烷必须进行从共沸混合物中分离回收的复杂操作。此外，该方法中，以送入的苯酚为准，经45小时长时间反应后，碳酸芳基酯收率仅为3.5%。此外，在日本国特开昭58-185536号公报所述方法中，除必须要在1g甲醇副产物中加8-10g大量的分子筛而外，还必须有使分子筛吸附的甲醇脱附的复杂工艺。因此，这些方法难于在工业上实施。而且，到目前为止提出的上述专利技术中，较好的反应方式是，为将反应中的醇副产物从原料或产物或共存的溶剂中分离而蒸馏除去，已知可在反应器上部设置带有蒸馏或分馏功能塔的装置〔日本国特开昭56-123948号公报(美国专利第4182726号说明书)，特开昭56-25138号公报，特开昭60-169444号公报(美国专利第4554110号说明书)，特开昭60-169445号公报(美国专利第4552704号说明书)，特开昭60-173016号公报(美国专利第4609501号说明书)，特开昭61-172852号公报，特开昭61-291545号公报，特开昭62-277345号公报〕。但是，这些方法中，反应均需在有催化剂存在的反应器中进行。因此，反应器上部设置的蒸馏塔部分仅用来将反应器中生成的醇与反应器中存在的其它成分分离，这可从日本国特开昭61-291545公报详述的内容中清楚地看出来，例如该公报指出，“这类反应中，通常采用反应蒸馏法，其中反应器内，一边在设置蒸馏塔并采取反应蒸馏的塔底部反应器中进行反应，一边在塔顶部从生成的碳酸酯中蒸馏除去低沸点甲醇”(该公报第1页右栏第12-17行)。也就是说，这些现有方法的反应蒸馏采用反应部分和蒸馏部分分别存在的装置，在蒸馏塔部分只进行蒸馏，根本不进行反应。因此，现有方法中，反应在反应器内的液相中进行，而只有使低沸点醇副产物则经气液界面从液相进入气相，反应的平衡才能向产物侧移动，反应也才能进行下去。这些方法使用的反应器为槽型，由于气液界面积为反应器断面积，比较小，可想而知反应非常慢，例如在日本国特开昭61-291545号公报的实施例以及特开昭54-48732号公报和特开昭54-48733号公报的实施例中，间歇式反应要持续反应8-45小时这样长时间。在这样长时间的反应方法中，不仅易引起原料以及中间体的副反应，而且还易使碳酸芳基酯发生副反应，此外，选择性低。结果是，这样长时间的反应方法产量低，难于在工业上实施。而且，在到目前为止应用分别存在进行反应的部分和进行蒸馏的部分的装置而称之为反应蒸馏的方法中，日本国特开昭61-291545号公报(第3页左下栏第4-9行中指出，“反应蒸馏操作可间歇或连续进行，在将碳酸二甲酯和苯酚进行酯基转移反应时，因其反应速度慢而在连续进行时需大型设备，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
可连续制造碳酸芳基酯或其混合物的方法，其中将选自式Ｒ↑［１］＊＊＊的碳酸二烷基酯，式Ｒ↑［２］＊＊＊的碳酸烷基芳基酯和其混合物的原料和选自式Ａｒ↑［１］ＯＨ的芳族羟基化合物，Ｒ↑［３］＊＊＊的碳酸烷基芳基酯和其混合物的反应物（其中Ｒ↑［１］，Ｒ↑［２］，Ｒ↑［３］分别为１－１０碳烷基，３－１０碳脂环基６－１０碳芳烷基，Ａｒ↑［１］，Ａｒ↑［２］，Ａｒ↑［３］分别为５－３０碳芳基）进行酯基转移反应，制得与原料和反应物相对应的式＊＊＊和／或Ａｒ＊＊＊的碳酸芳基酯或其混合物产物（基中Ｒ和Ａｒ分别选自与原料和反应物对应的Ｒ↑［１］，Ｒ↑［２］，Ｒ↑［３］和Ａｒ↑［１］，Ａｒ↑［２］，Ａｒ↑［３］），同时得到与原料和反应物相对应的式ＲＯＨ和／或式＊＊＊的脂肪醇，碳酸二烷基酯或其混合物副产物（Ｒ同上述定义），其特征在于原料和反应物连续送入连续多段蒸馏塔内，在该蒸馏塔内于催化剂存在下液相或气一液相两物质间进行酯基转移反应，同时从该蒸馏塔下部连续取出含有碳酸芳基酯或其混合物产物的液态高沸点反应混合物，并同时从该蒸馏塔上部连续蒸馏取出含有副产物的气态低沸点反应混合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：福冈伸典，东条正弘，河村守，
申请(专利权)人：旭化成工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]