制备碳酸二芳基酯的方法技术

本发明专利技术涉及在至少一种催化剂的存在下并在不添加额外的溶剂的情况下由单羟基芳族化合物和光气在熔体中制备碳酸二芳基酯和气态氯化氢的方法，其中该气态氯化氢的纯度大于99.0重量%，其特征在于，为了除去副产物对所形成的气态氯化氢进行至少一种选自冷凝、洗涤或蒸馏的纯化措施。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备碳酸二芳基酯的方法本专利技术提供了在规定量的选定催化剂的存在下由单羟基芳族化合物和光气制备碳酸碳酸二芳基酯的方法，其中所述选定的催化剂可以均匀溶解于液体反应混合物中。更具体地，它是用于不使用额外的溶剂从酚和光气至少部分地在液相中制备碳酸二芳基酯（优选碳酸二苯酯（DPC））的方法，其中在反应中获得的氯化氢基本上不含光气。优选在高于80℃的温度实施该方法，以避免所形成的DPC以固体形式沉积。原料的反应可以在标准压力或略微减压下或在高达50巴的升高的压力下进行（a），其中光气也存在于冷凝相中。对在该反应中得到的氯化氢施以一个或多个如下选取的纯化步骤，即该氯化氢料流适用于大量的其它可能的用途，特别是用于电化学氧化或热氧化而生成氯。可以用这种方式获得的氯与一氧化碳制备光气；所得到的光气可以在本专利技术的方法中使用。在反应条件下呈液态的最终产物优选在多个蒸馏步骤中从副产物中提纯，并且具有超过99.8％的DPC含量。在反应中使用的催化剂可以进行后处理，以便使其可以至少部分地回收至反应中。由单羟基芳族化合物和光气制备纯碳酸二芳基酯的方法是已知的。碳酸二芳基酯（例如碳酸二苯酯）的制备通常通过连续的方法进行，通过制备光气和随后将一元酚和光气在惰性溶剂中在碱和氮催化剂的存在下在界面中反应。例如通过相界面过程的碳酸二芳基酯的制备原则上在文献中描述过，参见例如ChemistryandPhysicsofPolycarbonates,PolymerReviews,作者H.Schnell,第9卷,JohnWileyandSons,Inc.（1964）,50/51页。按照相界面的方法，使溶解于溶剂和水中的原料相互反应。该方法的缺点在于碳酸二芳基酯从溶剂中的蒸馏分离及其后处理，以及在于含氯化钠的水相作为不可避免的产物，为此其应用的可能性受限，并且必要时需要非常复杂的后处理步骤。因此，已经开发了所谓的单羟基芳族化合物直接光气化的方法，其中将在熔体中的原料光气和单羟基芳族化合物在催化剂的存在下，但是没有使用溶剂，而转化成碳酸二芳基酯和氯化氢。然而，该方法的缺点在于，所得到的HCl含有另外的副组分如光气，其以这样的纯度不能再次被使用。例如，US2,362,865（A）描述了由一元酚在170-250℃的温度下在使用酚铝或酚钛的情况下通过直接光气化制备碳酸二芳基酯的方法。就从所产生的氯化氢中纯化除去伴随的残余量的光气而言，尽管该文中提到了任选用苯洗涤粗制的氯化氢的措施，但然后将氯化氢吸收在水中形成盐酸或吸收在氢氧化钠溶液中形成食盐溶液。由此并不能得到经纯化的气态氯化氢。在本申请的时候还未公布的EP10158364.9和未公布的EP10158446.4中，同样描述了由一元酚在20-240℃的温度下在使用金属氯化物或金属酚盐的情况下通过直接光气化制备碳酸二芳基酯的方法。根据已知的现有技术，从所产生的氯化氢中纯化除去痕量的光气的方法，除了在冷阱中在低温冷凝出光气和其它挥发性成分，另外或替代性的方法是用冷溶剂（例如氯苯）在-15℃至-45℃的温度下进行洗涤。这一措施导致引入了另一物质循环，这造成氯化氢被氯代烃污染，而氯代烃对于后续的应用（例如迪肯氧化）是不利的，因此必须在另一步骤中再次被除去。这个过程是很复杂的，因此应该避免；其需要额外的非常高的能量消耗，从而大大损害了能源和成本效率。EP1234845A中同样描述了一元酚在熔体中在120-190℃的温度下与特别纯的光气的反应。所用的催化剂是含氮的化合物，例如基于所使用的一元酚的0.1-10摩尔％的吡啶。所述的对气态反应产物的后处理没有进一步形成经纯化的气态氯化氢作为可应用的最终产物，而是通过吸收在水或氢氧化钠溶液中而形成盐酸或食盐溶液。EP1112997A2描述了一元酚在熔体中与光气在80℃至180℃的温度下的反应，以及所产生的氯化氢被氧化成氯。在将其溶解在水中得到盐酸和被电解之前，或在对其以气态形式进行热氧化之前，所述氯化氢通过与吸附剂（例如活性炭）接触而纯化除去干扰性的副产物。此文件仅仅公开了冷凝作为可能的纯化措施。没有明确说明对于用在后续的氧化作用中在氯化氢中的副产物（如光气或氯代烃）被允许的残余浓度。此外，还有许多其它的专利文献，例如WO2008/114750A1、JP2008-231073A、JP2009-114195A、JP09-278714A、JP09-100256A，其中描述了一元酚在较高的温度下在熔体中与光气在均匀溶解的含氮催化剂的存在下得到碳酸二芳基酯的反应。在WO95/25083A1和EP567677A1中分别将可均匀地溶于反应介质中的磷化合物，例如亚磷酸盐/酯或膦类化合物，作为催化剂用于一元酚的直接光气化反应中。没有公开文件指出需要保证特定纯度的氯化氢，或需要将氯化氢中的副组分限制在规定的极限值。更具体地，没有任何说明，本领域的技术人员应注意特定的副组分，如光气。从现有技术中已知的方法不足以保证产物的高纯度，该产物本身是进一步的化学过程（其中副产物被破坏）的原料。另外，其也不足以满足高的经济和生态的需求。例如，不可接受的是在许多方法中通常形成的NaCl水溶液，因为这种不可避免的产物会引起生态问题，或例如由于浓缩和随后的电解而需要相对高的消耗。与此相反，可取的是形成尤其是气态的氯化氢，因为纯的氯化氢有很多种可能的用途；其中特别是将氯化氢经由氯和光气的阶段再循环回到制备方法中。这样的再循环可以根据现有技术中的不同方法通过电解盐酸形式的氯化氢进行，其中提及隔膜法或用耗氧阴极电解盐酸作为现代的和重要的制备氯的方法。这些电解方法需要足够纯度的氯化氢，以确保不被干扰的电解过程。根据现有技术，由氯化氢制备氯的另一种方法是迪肯方法，其中将氯化氢化学氧化为氯。在作为产品销售时的一个重要的氯化氢纯度标准是在氯化氢中尽可能不存在光气和有机化合物。除了对产物的纯度标准，其制备方法的效率是另一个重要的方法特征。例如，光气与酚在冷凝的均相中的转化率由于光气在酚中提高的浓度而明显高于在气态光气和液态酚的两相混合物中的转化率。同样，温度上升加快了反应速度，所以在100-250℃、优选110-220℃的升高温度可以是有利的。然而，这样的温度对光气在酚中的溶解度有反作用，因此在升高的温度和在压力下进行反应是特别有利的。因此，本专利技术的技术目的在于，开发一种按照直接光气化方法在一元酚熔体中在不使用额外的溶剂的情况下在升高的温度和任选在升高的压力下制备碳酸二芳基酯的方法，该方法借助适当的措施形成HCl流，其特点在于特别好的质量和仍然具有高的经济可行性操作。更具体地，本专利技术涉及一种由气态氯化氢制备碳酸二芳基酯的方法，该气态氯化氢具有小于100重量ppm、优选小于50重量ppm的残余量光气和/或氯碳酸酯，和小于1000重量ppm、优选小于100重量ppm和特别优选小于50重量ppm的残余量有机化合物（特别是氯代烃），其中该纯化方法应该以尽可能的经济可行性来操作。此外，使用尽可能高的温度水平（例如30℃）的冷却剂起着重要的经济作用。事实上，产生具有降低的温度的较低温度水平的消耗增加，因此同样的是生产成本。因此，有利的是尽可能最小化具有低温度水平（例如-40℃）的冷却剂的量并且使用具有较高的温度水平（例如6℃和优选3本文档来自技高网...

【技术保护点】
在至少一种催化剂的存在下并在不添加额外的溶剂的情况下由单羟基芳族化合物和光气在熔体中制备碳酸二芳基酯和气态氯化氢的方法，其特征在于，为了除去副产物对所形成的气态氯化氢进行至少一次蒸馏。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.08 EP 11173304.41.在至少一种催化剂的存在下并在不添加额外的溶剂的情况下由单羟基芳族化合物和光气在熔体中制备碳酸二芳基酯和气态氯化氢的方法，其特征在于，为了除去副产物对所形成的气态氯化氢进行至少一次蒸馏和至少一次另外的选自冷凝和洗涤的纯化措施，其中最后进行蒸馏。2.根据权利要求1的方法，其特征在于，为了除去副产物对所形成的气态氯化氢首先进行冷凝，然后洗涤，接着蒸馏。3.根据权利要求1的方法，其特征在于，为了除去副产物对所形成的气态氯化氢首先进行冷凝，然后洗涤，接着再次冷凝，随后蒸馏。4.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，所述气态氯化氢的纯度超过99.0重量%。5.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，所述气态氯化氢具有小于100重量ppm的光气...

【专利技术属性】
技术研发人员：P乌姆斯，F里泽，A迪克斯，C布哈利，R莱贝里希，G龙格，K克雷默，R舍伦，KH克勒，J范登艾恩德，
申请(专利权)人：拜耳知识产权有限责任公司，
类型：
国别省市：