[发明专利]生产碳酸二芳基酯的方法

说明书

                      发明领域

本发明涉及一种在低反应温度的界面过程中在碱和氮碱存在下，使一元酚和光气在惰性溶剂中反应，生产碳酸二芳基酯的方法。

                      发明概述

本发明公开一种对生产碳酸二芳基酯的界面边界方法的改进。在这种二步方法中，在碱和氮碱催化剂存在下，使光气和一元酚在惰性溶剂中反应，这种改进包括在第一和第二步中维持温度＜50℃。

                      发明背景

从文献中已经基本已知利用相界面过程生产碳酸二芳基酯的方法，参见H.Schnell所著聚碳酸酯的化学和物理学，聚合物评论(PolymerReviews)，第9卷，John Wiley and Sons有限责任公司(1964)，50/51页)。美国专利4 016 190叙述了一种生产碳酸二芳基酯的方法，该方法是在温度＞65℃下进行的，其中采用氮碱作为催化剂。

在进行这些过程时，一般以副产物的形式生成芳基二烷基尿烷，这是由于光气与用作催化剂的叔胺反应，生成氨基甲酰氯，随后又与存在的酚反应，生成尿烷(1)，或由于酚和光气生成的芳基氯甲酸酯按照下列一般反应式与叔胺反应(2)：式中R为根据通式(I)的基团(见下文)，R′、R″、和R一般为有机基团。

特别是在碳酸二苯基酯循环中，这些化合物干扰了聚碳酸酯的熔融酯交换过程并被浓缩。因此抑制生成这些芳基二烷基尿烷，并从碳酸二芳基酯中除去它们是特别重要的。

然而，从当前技术水平获悉的，基于溶剂中一元酚和光气并采用氮碱作为催化剂的一些方法，根据获得的产品纯度，特别是根据产品中氯和尿烷的含量来看，是不能令人满意的。由于这个原因，采用这些方法获得的产品，还必须经过进一步的纯化过程。

                        发明详述

因此本发明的目的，是从当前的技术水平出发，提供一种生产碳酸二芳基酯的方法，这种碳酸二芳基酯的氯含量低，特别是副产物的含量低，尤其是尿烷的含量低。

现已出人意外地发现，在碱存在下采用氮基催化剂使一元酚和光气在惰性溶剂中通过相界面过程发生反应以生产碳酸二芳基酯时，为了获得高纯度的碳酸二芳基酯产品和避免前述的副反应，需要低的反应温度。

在根据本发明的方法中，可采用的催化剂是叔胺、N-烷基哌啶、或鎓盐。优选采用三丁胺、三乙胺、和N-乙基哌啶。N-乙基哌啶是最优选的。按所采用的酚计算，催化剂的浓度为0.0001mol％-0.1mol％，优选0.01mol％-0.075mol％。

在根据本发明的方法中，适宜的碱包括碱液(Na、K、Li、和Ca的氢氧化物)，优选氢氧化钠溶液，优选采用20-55重量％的溶液，特别优选30-50重量％的溶液。

可以以液体或气体的形式，或溶解在惰性溶剂中的形式使用光气。

在根据本发明的方法中，适合使用的一元酚包括通式(I)的酚类：式中R是氢、特丁基、卤素、或支链或非支链的C₈和/或C₉烷基。

因此可以采用酚本身，烷基酚如甲酚、对-特丁基酚、对-枯基酚、对-正辛基酚、对-异辛基酚、对-正壬基酚和对-异壬基酚，和卤代酚如对-氯酚、2，4-二氯酚、对-溴酚、和2，4，6-三溴酚。酚是优选的。

在根据本发明的方法中，可以采用惰性有机溶剂，例如二氯甲烷、甲苯、各种二氯乙烷和氯丙烷化合物、氯苯和氯甲苯，优选采用二氯甲烷。

该反应可以间断(间歇方式)或连续地进行，优选连续地进行，优选采用没有明显反混的柱塞流方式进行。例如，该反应可在管状反应器中进行。可以通过隔膜配件、静态混合器、和/或泵，将二相(水相和有机相)彻底地混合。

该反应是通过使光气、惰性溶剂和酚混合引发的，优选只采用惰性溶剂作为光气的溶剂，并优选预先将酚溶解在碱液中。在根据本发明的方法中，-般优选通过碱液/酚/光气的比例，调节第一步的pH，以这种方式，将pH调节到11.0-12.0，优选11.2-11.8。

通过冷却保持反应温度＜50℃，优选＜40℃，最优选＜35℃。在连续进行根据本发明的方法的情况下，第一步的停留时间为2-300秒，优选4-200秒。