[發(fā)明專利]用于制備碳酸二芳基酯的連續(xù)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01143383.3
• 申請日: 2001-12-21
• 公開（公告）號: CN1359894A
• 公開（公告）日: 2002-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·克里索喬歐;S·屈林;J·范登埃恩德
• 申請（專利權(quán)）人: 拜爾公司
• 主分類號: C07C69/96
• 分類號: C07C69/96;C07C68/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 龐立志,鐘守期

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于制備碳酸二芳基酯的新方法，在該方法中碳酸二芳基酯是在堿和氮催化劑存在下用界面法將一元酚和光氣在惰性溶劑中反應(yīng)制備的。

發(fā)明內(nèi)容

公開了一種用于制備碳酸二芳基酯的兩階段界面法。本發(fā)明涉及的對方法的改進(jìn)包括在第一階段中形成含有惰性溶劑、至少一種一元酚、光氣和堿氫氧化物(alkali?hydroxide)水溶液的反應(yīng)混合物，所述反應(yīng)混合物在設(shè)計成使混合物經(jīng)受0.1巴(bar)和2.5巴壓降(pressuredrop)的條件下以3～15米/秒的速度流過至少至少一個縮頸(constriction)，而且在第二階段中所述混合物速度在設(shè)計成使該混合物經(jīng)受0.1～0.5巴的壓降的條件下以2～10米/秒的速度通過至少一個分散元件。所得產(chǎn)物用它的純度和在熔體酯交換法中制備聚碳酸酯的適用性來表征。

背景技術(shù)

用界面法制備碳酸二芳基酯的方法基本可以從文獻(xiàn)中了解到，即“Chemistry?and?Physics?of?Polycarbonates，”Polymer?Reviews，H.Schnell，9卷，John?Wiley和Sons，Inc.(1964)，50/51頁。該方法對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是已知的而且可見述于上述文獻(xiàn)以及例如U.S.4,016,190，即要求兩相完全混合以滿足反應(yīng)進(jìn)度要求。但是用已知的方法一直還沒有獲得收率和純度特別是得到的碳酸二芳基酯中氯甲酸芳基酯含量都滿意的結(jié)果。從現(xiàn)有技術(shù)特別是U.S.4,016,190這種情況入手，本發(fā)明的目的是提供一種可獲得更好收率和純度的碳酸二芳基酯的方法。特別重要的是避免將氯甲酸芳基酯夾帶到終產(chǎn)物中，因?yàn)檫@種化合物在熔體酯交換法中干擾聚碳酸酯的形成。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)已令人驚訝的發(fā)現(xiàn)，在堿存在下用界面縮聚方法(本文中稱為界面法)將一元酚和光氣在惰性溶劑中反應(yīng)連續(xù)制備碳酸二芳基酯過程中，必要的是維持特殊的混合條件目的是可在短反應(yīng)時間內(nèi)獲得最佳反應(yīng)并在低溫下得到高收率和滿意純度的碳酸二芳基酯。

還發(fā)現(xiàn)在各種情況下最佳的混合范圍是反應(yīng)階段進(jìn)度的函數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明方法，所用堿可以是堿液，即鈉Na、鉀K、鋰Li、或鈣Ca的氫氧化物中任意一種的水溶液，優(yōu)選氫氧化鈉溶液，而且優(yōu)選使用20～55重量％、特別優(yōu)選30～50重量％的溶液。

光氣可以液體或氣體形式或者溶解在惰性溶劑中被使用。

用于反應(yīng)的合適一元酚包括通式(I)的酚類：其中R是氫、叔丁基、鹵素或支鏈或無支鏈C₈和/或C₉烷基，因此可以使用酚本身，烷基酚類如甲苯酚、對-叔丁基苯酚、對-枯基酚、對-正辛基酚、對-異辛基酚、對??正壬基酚和對-異壬基酚，鹵代酚類如對-氯代酚、2，4-二氯代酚、對-溴代酚和2，4，6-三溴代酚。優(yōu)選苯酚。

在本方法中使用的惰性有機(jī)溶劑包括，例如二氯甲烷、甲苯、各種二氯乙烷和氯丙烷化合物、氯苯和氯甲苯，優(yōu)選使用二氯甲烷。

反應(yīng)控制優(yōu)選被連續(xù)實(shí)施而且優(yōu)選以沒有顯著逆向混合的活塞式流動方式實(shí)施，例如這種方式可以用管式反應(yīng)器進(jìn)行操作，反應(yīng)控制被分成兩個連續(xù)階段。

在第一階段中，在橫隔膜混合器、噴嘴混合器或動態(tài)混合器中將水相與有機(jī)相混合。優(yōu)選使用噴嘴，例如組合的帶有小孔或突變異徑管的混淆器(confuser)/擴(kuò)散器。

在所述第一階段中水相以2～15米/秒、優(yōu)選6～12米/秒的速度流過小孔。壓降在0.1～2.5巴之間變化，優(yōu)選0.5～1.5巴。在最窄橫截面處的混合物速度為2～15米/秒而且壓降為0.1～2巴。

反應(yīng)發(fā)生在裝有冷卻設(shè)備優(yōu)選液體分配器的反應(yīng)器中以在混合元件的下游將反應(yīng)混合物冷卻至50℃以下、優(yōu)選低于40℃的溫度。

在第一階段和第二階段反應(yīng)中混合物條件要確保高光氣收率、高純度碳酸二芳基酯、防止在終產(chǎn)物中含高濃度的氯甲酸芳基酯中間產(chǎn)物而且要求短反應(yīng)時間。當(dāng)具有較差混合性能時，反應(yīng)是不完全的，即一元酚沒有與光氣充分反應(yīng)，一方面，一元酚流進(jìn)廢水中，而另一方面，中間產(chǎn)物氯甲酸芳基酯被夾帶到終產(chǎn)物中。當(dāng)具有過分的高混合性能時發(fā)生光氣與碳酸二芳基酯之間的高皂化裂解和反裂解(back-cleavage)，因此一方面一元酚流入廢水中，而另一方面，要求更高過剩量的光氣。