[發(fā)明專利]一種中間體二甲氧基碳酸雙酚A二酯的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110364553.1
• 申請日: 2011-11-17
• 公開（公告）號: CN102442911A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李振環(huán);程博聞;蘇坤梅;明軍
• 申請（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C07C69/96
• 分類號: C07C69/96;C07C68/06;C08G64/30
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 李濟(jì)群

技術(shù)領(lǐng)域

發(fā)明涉及精細(xì)化工中間體的制備技術(shù)，具體為一種中間體二甲氧基碳酸雙酚A二酯的制備方法。該中間體用于合成聚碳酸酯。

背景技術(shù)

聚碳酸酯(Polycarbonate，縮寫PC)是一種無色透明的無定性熱塑性材料。PC具有耐熱、抗沖擊、阻燃、透明和機(jī)械性能優(yōu)良等優(yōu)點，因此在玻璃裝配業(yè)、汽車工業(yè)、電子電器工業(yè)、辦公室設(shè)備、醫(yī)療保健、薄膜和防護(hù)器材等方面得到了廣泛應(yīng)用。目前，國內(nèi)外的PC主要由光氣法制備。光氣法是以二氯甲烷為溶劑，雙酚A(BPA)和光氣為原料，在NaOH存在下進(jìn)行反應(yīng)。此法生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量較高，易于規(guī)?；瓦B續(xù)化生產(chǎn)。但該方法污染嚴(yán)重：使用有毒的二氯甲烷為溶劑，使用劇毒的光氣為反應(yīng)物，生產(chǎn)過程中還會產(chǎn)生大量氯化氫氣體，對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，對環(huán)境及人類健康也均有嚴(yán)重危害。

目前合成PC的綠色路線有三條：(1)碳酸二苯酯酯交換法；(2)雙酚A(BPA)的氧化羰化法；(3)碳酸二甲酯(DMC)酯交換法。其中，(1)碳酸二苯酯酯交換法：即碳酸二苯酯(DPC)和雙酚A在高溫、高真空和催化劑存在下，進(jìn)行縮聚反應(yīng)合成聚碳酸酯方法。在該工藝中，避免了使用劇毒反應(yīng)物或溶劑，且副產(chǎn)物苯酚可循環(huán)使用。盡管在高真空條件下能有效分離苯酚，但縮聚溫度仍需要升高到200-300℃。(2)雙酚A(BPA)的氧化羰化法：BPA與CO的氧化羰化法也是非光氣合成聚碳酸酯的一種方法，但該法合成的PC分子量一般很低，據(jù)文獻(xiàn)報導(dǎo)，Mw最高達(dá)到5600，不利于規(guī)模化生產(chǎn)。第(3)種方法中，DMC是合成DPC的綠色化工原料，與DPC相比，DMC價格更低廉，開發(fā)DMC與BPA酯交換制備聚碳酸酯，可以避免中間產(chǎn)物DPC的合成，有利于減少反應(yīng)步驟，簡化工藝，但DMC法合成PC的研究報道很少。此外，甲醇的沸點遠(yuǎn)低于苯酚的沸點，導(dǎo)致DMC與BPA的縮聚更容易脫揮(甲醇)，有利于降低成本和能耗。在國內(nèi)DMC具有較高的年產(chǎn)量，開發(fā)DMC代替DPC的非光氣合成聚碳酸酯的工藝路線，可以推動DMC原料的深加工、向高附加值方向發(fā)展。DMC法合成PC的反應(yīng)式為：

與DPC法相比，DMC和BPA在縮聚過程產(chǎn)生的副產(chǎn)物甲醇很容易被分離出來，但DMC和BPA直接縮聚受反應(yīng)平衡常數(shù)的限制，不利于合成較高分子量的PC。二甲氧基碳酸雙酚A二酯(DmC(1))很容易縮聚成PC高聚物，通過DmC(1)縮聚可以合成性能優(yōu)良的PC。DmC(1)通常由DMC與BPA酯交換制備，由于DmC(1)的選擇性和收率較低。因此DMC法合成PC中需要解決的瓶頸問題是，選擇性合成中間體DmC(1)。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，特別是雙酚A與DMC直接縮聚合成PC受化學(xué)平衡限制的問題，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種中間體二甲氧基碳酸雙酚A二酯的制備方法。該中間體用于合成聚碳酸酯，該制備方法合成DmC(1)適用于在溫和條件下縮聚合成高性能PC，無毒無污染，是一種綠色合成方法，且具有選擇性高、收率大、產(chǎn)品容易純化等特點，純化后的PC產(chǎn)品純度高于99.8％。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，設(shè)計一種中間體二甲氧基碳酸雙酚A二酯的制備方法，該中間體用于合成聚碳酸酯，其特征在于該制備方法以DMC小分子碳酸酯和BPA為原料，在有機(jī)錫催化劑存在下，于140-250℃，常壓或高壓反應(yīng)0.5-48h后，即制得中間體二甲氧基碳酸雙酚A二酯粗產(chǎn)品，再通過醇水混合溶劑重結(jié)晶方法制備出高純度聚碳酸酯用中間體二甲氧基碳酸雙酚A二酯；所述的有機(jī)錫催化劑包括下述物質(zhì)中的一種：(Ar)₂SnX₂、(Ar)₂Sn(OH)X、(Ar)₂SnO、R(Ph)SnO、R₂SnX₂、R₂Sn(OH)X或R₂SnO，其中，Ar為苯、取代苯、萘、代萘基、聯(lián)苯、取代聯(lián)苯、稠環(huán)或取代稠環(huán)；X為F、Cl、Br、I、RO、ArO或酸根；R為甲基、乙基或丙基，同一種有機(jī)錫上的烷基相同或者不同；所述DMC與BPA投料摩爾比為2-20，所述有機(jī)錫催化劑與雙酚A的質(zhì)量比值為5‰-10％，所述醇水混合體積比為1-3。