[發明專利]一種高純度碳酸二芳基酯的提純方法

在審

• 申請號: 201210597165.2
• 申請日: 2012-12-29
• 公開（公告）號: CN103183617A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 王公應;李建國;王越;陳彤
• 申請（專利權）人: 中國科學院成都有機化學有限公司
• 主分類號: C07C69/96
• 分類號: C07C69/96;C07C68/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高純度碳酸二芳基酯的提純方法，特別是在以苯酚和碳酸二甲酯為原料，酯交換反應所得釜液先減壓蒸餾除去大部分低沸點雜質得到DPC粗品的基礎上，以2-丁酮為溶劑對DPC的粗產品進行結晶與重結晶提純，得到≥99.5％的DPC純品。

背景技術

碳酸二苯酯是重要的有機碳酸酯，主要用于聚酯工業，制造聚芳基碳酸酯、對羥基苯甲酸聚酯、單異氰酸酯、二異氰酸酯等產品，也可用于制備塑料增塑劑、合成醫藥、農藥、其他有機化合物及高分子材料。此外，在化工生產中還可用作溶劑和載熱體。DPC低毒、無污染，是一種重要的環保化工產品。

DPC的合成方法有光氣法、酯交換法及氧化羰化法。由于光氣法采用有毒氣體光氣為原料，對環境污染嚴重，且存在很大的安全隱患，正在逐步被淘汰；苯酚氧化羰基化法使用的催化劑昂貴且催化效率不高，尚未見工業化報導；酯交換法因使用的原料無毒無污染、轉化率較高而被認為是目前最佳的合成DPC的方法。

目前，工業上制備的碳酸二苯酯，不論采用哪種方法，都不可避免地含有不同數量的各種污染化合物。已經確認的污染物有無機和有機氯化物、金屬離子、鐵化合物、酸性化合物(如氯甲酸芳基酯)和一類僅認定為“有色物質”的化合物。這些污染物常常影響碳酸二苯酯的具體應用。例如，在雙酚A和碳酸二苯酯反應制備芳族聚碳酸酯樹脂過程中將碳酸二苯酯用作單體反應劑時，污染物的存在不但會影響聚合速率和樹脂顏色，而且可能降低特性粘度(IV)并且顏色為粉紅色(鐵污染)至褐色(氯甲酸苯酯污染)，因此獲取高純度的DPC就成為當前研究的重點。由于合成方法的不同，反應原料、催化劑及反應物的組成各不相同，則DPC提純的方法也不同。傳統分離提純碳酸二苯酯采用的方法主要為精餾法，另外還有多步結晶法、溶劑萃取法、重結晶等報道。精餾法是將含有碳酸二苯酯的反應混合物加入到精餾塔中進行減壓精餾，在塔頂分段收集餾分，最后得重餾分即為DPC。精餾法雖然能夠得到相當純度的DPC，但很難除去微量與DPC沸點接近的污染物，還是達不到高品質聚碳酸酯的要求。多步結晶法是將粗DPC加入到裝有外套的結晶管中，預冷后，使DPC的溫度保持在其結晶溫度1-2℃以下，一旦有微小晶體形成，以0.01-1℃/min的速度，使結晶管的溫度從上至下冷卻，結晶管內的溫度可通過溫度計調節，此時在結晶管的內壁形成晶體。當達到最低結晶溫度時，打開底部閥門，放出未結晶的液體，雜質含于其中，該液體可以與粗DPC合并繼續結晶，然后控制一定的速度，使結晶管的溫度緩慢上升，含有雜質的晶體會熔化，收集熔化的液體，將其循環結晶，這樣經過多步結晶后，可得到含量大于96.7％DPC，該工藝簡單，DPC損失少，但費時，對溫度的控制要求高，所得DPC的純度也不高。溶劑萃取法是在混合物中加入一種中性極性萃取劑(如十二烷)，將DPC與苯酚萃取到有機相中，加熱除去萃取劑，再用減壓蒸餾的方法分離DPC和苯酚，但此方法分離效率不高，同時存在精餾法同樣的缺點。重結晶法目前文獻報道所用溶劑以乙醇為主，DPC在乙醇中的溶解度隨著溫度的升高逐漸增加，但根據文獻報道及實驗發現，采用乙醇為溶劑重結晶DPC粗品時，乙醇會和DPC發生醇解反應，并且根據催化劑的使用不同，醇解率在不同程度上存在很大差異，且溶解度相對較低溶劑用量大。另外，也有報道采用水析結晶法提純碳酸二苯酯，其是將待分離不溶于水的DPC溶解于可溶于水的有機溶劑中，然后加入水使DPC從可溶于水的有機溶劑中產生過飽和而優先結晶析出，這種方法雖然得到純度大于99.5％的純品，但相比之下多引入一種溶劑水，無疑給生產過程帶來很大經濟成本。

隨著工業發展，科技不斷更新，聚碳酸酯的用途范圍越來越廣泛，世界各國對聚碳酸酯的需求也與日俱增，尤其是對高品質聚碳酸酯的需求更為明顯，并大力開發PC的非光氣法合成工藝，尤其是酯交換法合成DPC成為當前研究的熱門，其合成工藝日趨成熟，但與之配套更適宜于工業化的分離工藝的相關報道相對較少。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術存在的不足而提供一種高純度碳酸二芳基酯的提純方法，它具有工藝簡單、能耗低、產品質量穩定、無污染、產品收率高和適宜于工業化等特點，適宜于各種不同方法合成得到的碳酸二苯酯產物的純化。