生产碳酸二芳基酯的方法技术

一种高纯碳酸二芳基酯，通过如下方法高效生产：一氧化碳与亚硝酸烷基酯和／或烷基醇反应；将所得草酸二烷基酯与羟芳基化合物（如苯酚）反应；将所得草酸二芳基酯脱羰生产碳酸二芳基酯和一氧化耐烦；从脱羰反应产品混合物中收集碳酸二芳基酯，在脱羰步骤中生产的一氧化碳任选地再用于生产草酸二烷基酯。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。本专利技术更特别涉及通过非光气方法由一氧化碳、亚硝酸烷基酯和/或烷基醇和羟芳基化合物。碳酸二芳基酯可用作通过与多羟基化合物(如双酚A)缩聚生产聚碳酸酯树脂的原料，所述聚碳酸酯树脂可用于生产各种电气和电子制品及化学产品。已经知道，碳酸二芳基酯(如碳酸二苯酯(DPC))可通过各种常规方法生产。例如，碳酸二芳基酯可通过光气方法生产，其中光气与酚化合物(如苯酚)反应，或通过非光气方法生产，其中碳酸二烷基酯(可通过常规合成方法生产)与酚化合物进行酯基转移反应。这些常规方法因如下原因在工业上不令人满意。在生产碳酸二芳基酯的光气方法中，光气是剧毒物质，因此必须非常小心地操作，并且该反应导致反应产品混合物除了含目标产物碳酸二芳基酯外，还含有一定量的含卤化合物，如日本已审专利公告58-50,977中描述的，从该反应产品混合物中除去含卤化合物非常困难。还已知用于生产碳酸二芳基酯的非光气方法，包括日本未审专利公开3-291,257和4-211,038中描述的方法，其中碳酸二芳基酯通过碳酸二烷基酯与酚化合物进行酯基转移反应生产；和日本未审专利公开4-9,358中描述的方法，其中使碳酸烷基芳基酯进行歧化反应。通过碳酸二烷基酯与酚化合物的酯基转移反应存在的缺点是，酯基转移反应按两步平衡反应进行，其中生产碳酸烷基芳基酯作为中间化合物，因此其中由碳酸二烷基酯和酚化合物生产碳酸烷基芳基酯的第一步反应速率低。因此，为消除此缺点，已提供了各种特殊催化剂或复杂的生产方法或设备，如日本未审专利公开4-235,951和4-224,547中公开的。此外，由相应的碳酸芳基烷基酯歧化反应存在的缺点是，由于碳酸烷基芳基酯是由碳酸二烷基酯酯基转移反应至相应的碳酸二芳基酯的中间产物，并且所得反应产品混合物除了碳酸烷基芳基酯外，还含有各种化合物和未反应的起始化合物，因此目标产品碳酸烷基芳基酯从反应产品混合物中分离和以工业规模生产非常困难。因此，歧化反应方法对于在工业上使用很不令人满意。此外，已经知道生产草酸二芳基酯的各种方法。例如，日本已审专利公告52-43,826公开了通过草酸与酚化合物在有机溶剂中在酯化催化剂存在下在100至130℃的高温下进行直接酯化反应生产草酸二芳基酯的方法，日本已审专利公告56-8.019和日本未审专利公开49-42,621描述了通过草酸二烷基酯与碳酸二芳基酯进行酯基转移反应生产草酸二芳基酯的方法。日本已审专利公告56-2,541和57-47,658公开了通过草酸二烷基酯与低级脂肪酸的芳基酯进行酯基转移反应生产草酸二芳基酯的方法。通过草酸与酚化合物直接酯化反应生产草酸二芳基酯的方法存在的缺点是，反应速率低，因此完成反应需要很长的时间，故从工业上考虑该方法不令人满意。由草酸二烷基酯与碳酸二芳基酯或低级脂肪酸的芳基酯反应生产草酸二芳基酯的方法存在的缺点是，所得反应产品混合物除了目标产品草酸二芳基酯外，还含有各种副产品，因此需要复杂或烦琐的精制步骤以分离草酸二芳基酯。如上所述，不容易在工业上生产和在市场上得到碳酸二芳基酯。因此，这种方法在工业上不令人满意。此外，对于草酸二苯酯的脱羰反应，“有机合成化学，vol.5，报告4，1948，“二羧酸二苯酯的热分解(第二个报告)”，报道碳酸二苯酯可通过在高温下热分解草酸二苯酯制备。然而，这种方法并不令人满意，原因是碳酸二苯酯的收率低，因为生成苯酚和二氧化碳副产品。P.Foley的US 4,544,507还公开了通过在溶剂中在碱金属醇化物存在下在温度50至150℃下加热草酸二酯生产碳酸二酯的方法。然而，该美国专利仅指出当草酸二苯酯作为草酸二酯进行上述催化方法时，所得产品包括起始化合物草酸二苯酯作为主组分。该美国专利也丝毫未涉及由草酸二苯酯生产碳酸二苯酯。此外，该美国专利未具体公开生产草酸二苯酯的方法。即该美国专利未建议由草酸二烷基酯与酚化合物或草酸烷基芳基酯通过酯基转移反应生产草酸二芳基酯的方法。此外，由一氧化碳和亚硝酸烷基酯和/或低级烷基醇生产草酸二烷基酯的各种方法公开于日本已审专利公告56-12,624、56-28,903、57-30,094和61-6,057中。然而，这些文献丝毫未涉及通过草酸二烷基酯与酚化合物反应生产草酸二芳基酯的方法，和通过草酸二芳基酯脱羰反应生产碳酸二苯酯的方法本专利技术的一个目的在于，提供一种以高收率生产高纯度碳酸二芳基酯的方法。本专利技术的另一目的在于，提供一种不使用有毒或有害物质和复杂或烦琐步骤通过简单且容易的步骤。本专利技术的再一目的在于，提供由一氧化碳、亚硝酸烷基酯和/或烷基醇和羟芳基化合物高效。上述目的可通过本专利技术实现，所述方法包括步骤(A)一氧化碳与至少一种选自亚硝酸烷基酯和烷基醇的化合物反应生产草酸二烷基酯；(B)草酸二烷基酯与羟芳基化合物反应生产草酸二芳基酯；(C)草酸二芳基酯脱羰生产碳酸二芳基酯和包括一氧化碳的副产品；(D)从步骤(C)的反应产品混合物中收集所得碳酸二芳基酯。在本专利技术方法的一实施方案中，步骤(A)中在含铂族金属的催化剂存在下进行一氧化碳与至少一种选自亚硝酸烷基酯和烷基醇的化合物的反应，生产草酸二烷基酯；步骤(B)中在催化剂存在下进行草酸二烷基酯与羟芳基化合物的反应，生产草酸二芳基酯，同时回收包括烷基醇的所得副产品，并将回收的烷基醇送回步骤(A)中生产草酸二烷基酯；在步骤(C)中进行草酸二芳基酯的脱羰反应，生产碳酸二芳基酯和包括一氧化碳的副产品，和从反应产品混合物中收集所得碳酸二芳基酯。在本专利技术方法的另一实施方案中，收集生产的作为脱羰步骤(C)的副产品的所得一氧化碳，将其送回步骤(A)中并再用于生产草酸二烷基酯。附图的简要描述附图说明图1为表示本专利技术生产碳酸二芳基酯方法的一个实施方案的步骤流程图，图2为表示本专利技术生产碳酸二苯酯方法的一个实施方案的步骤流程图。本专利技术人仔细寻找了不用光气高收率地生产高纯度碳酸二芳基酯的方法。结果，本专利技术人发现，草酸二芳基酯(例如草酸二苯酯)可容易通过草酸二烷基酯(它可由一氧化碳与亚硝酸烷基酯和/或烷基醇反应制备)与羟芳基化合物反应制备，且目标产品碳酸二芳基酯可容易通过草酸二芳基酯进行脱羰反应制备。基于此发现完成了本专利技术。如图1所示，在本专利技术方法的一个实施方案中，将一氧化碳和至少一种选自亚硝酸烷基酯和烷基醇的化合物加入步骤(A)中制备草酸二烷基酯；将草酸二烷基酯加入步骤(B)中，其中草酸二烷基酯与羟芳基化合物(如苯酚)反应制备草酸二芳基酯和包括烷基醇的副产品；将草酸二芳基酯加入步骤(C)中，其中草酸二芳基酯脱羰生产碳酸二芳基酯和由一氧化碳组成的副产品；和在步骤(D)中从反应产品混合物中收集碳酸二芳基酯(图1中未示出)。如图2所示，在根据本专利技术生产碳酸二苯酯方法的一个实施方案中，将一氧化碳和一种亚硝酸烷基酯(如亚硝酸甲酯)加入步骤(A)中，其中它们在包括铂族金属化合物的催化剂存在下在液相或气相中反应，生产草酸二烷基酯(草酸二甲酯)和包括一氧化氮的副产品(NO)，并收集草酸二烷基酯(草酸二甲酯)和回收一氧化氮。将回收的一氧化氮任选地输入步骤(A)中再生亚硝酸烷基酯的工艺中。然后将收集的草酸二烷基酯(草酸二甲酯)和羟芳基化合物(苯酚)加入步骤(B)中，其中草酸二烷基酯(草酸二甲酯)与羟芳基化合物(苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产碳酸二芳基酯的方法，包括步骤： （Ａ）一氧化碳与至少一种选自亚硝酸烷基酯和烷基醇的化合物反应生产草酸二烷基酯； （Ｂ）草酸二烷基酯与羟芳基化合物反应生产草酸二芳基酯； （Ｃ）草酸二芳基酯脱羰生产碳酸二芳基酯和包括一氧化碳的副产品； （Ｄ）从步骤（Ｃ）的反应产品混合物中收集所得碳酸二芳基酯。

【技术特征摘要】
JP 1996-9-27 256960/961.一种生产碳酸二芳基酯的方法，包括步骤(A)一氧化碳与至少一种选自亚硝酸烷基酯和烷基醇的化合物反应生产草酸二烷基酯；(B)草酸二烷基酯与羟芳基化合物反应生产草酸二芳基酯；(C)草酸二芳基酯脱羰生产碳酸二芳基酯和包括一氧化碳的副产品；(D)从步骤(C)的反应产品混合物中收集所得碳酸二芳基酯。2.如权利要求1所述的生产碳酸二芳基酯的方法，其中在步骤(A)中，在含铂族金属的催化剂存在下进行一氧化碳与至少一种选自亚硝酸烷基酯和烷基醇的化合物的反应。3.如权利要求1所述的生产碳酸二芳基酯的方法，其中在步骤(A)中，一氧化碳与亚硝酸烷基酯反应生产草酸二烷基酯和包括一氧化氮的副产品；回收所得一氧化氮并使其与分子氧和烷基醇反应生产亚硝酸烷基酯；和将所得亚硝酸烷基酯加入步骤(A)中。4.如权利要求1所述的生产碳酸二芳基酯的方法，其中在步骤(B)中，(B-a)草酸二烷基酯在酯基转移催化剂存在下与羟芳基化合物进行酯基转移反应生产草酸烷基芳基酯和包括烷基醇的副产品，同时从反应体系中除去包括烷基醇的副产品；(B-b)将所得草酸烷基芳基酯在催化剂存...

【专利技术属性】
技术研发人员：西平圭吾，田中秀二，原田胜正，杉濑良二，
申请(专利权)人：宇部兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]