專利名稱：碳酸二芳酯純化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由連續(xù)蒸餾純化碳酸二芳酯的方法，其中在塔底溫度＞150℃下蒸餾碳酸二芳酯并在來自塔的蒸汽相的側(cè)氣流中收集。
在由酯轉(zhuǎn)移方法從碳酸二芳酯和聯(lián)苯酚制備聚碳酸酯時(shí)，為了生產(chǎn)高質(zhì)量的聚碳酸酯和進(jìn)行反應(yīng)及催化過程時(shí)不發(fā)生困難，從始至終高質(zhì)量的碳酸二芳酯是極其重要的。由一元酚和碳酰氯于溶劑中在堿存在下在界面里反應(yīng)制備的碳酸二芳酯由蒸餾純化的方法公開在Encyclopedia of Polymer Science，Vol，10(1969)，Chemistry and Physics of Poiycarbonates，PolymerReviews，H.Schnell，Vol.9.John Wiley and Sons，Inc.(1964)，Page 50/51。
現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，用控制的連續(xù)蒸餾的方法使碳酸二芳酯的質(zhì)量得以改善，使碳酸二芳酯特別適用于用熔融酯基轉(zhuǎn)移法制備聚碳酸酯。
在本發(fā)明范圍內(nèi)的碳酸二酯是二-C6-C20-芳酯，優(yōu)選是苯酚或烷基取代苯酚的二酯，即碳酸二苯酯或如碳酸二甲苯酯，但優(yōu)選是碳酸二苯酯。
適于按本發(fā)明方法純化的碳酸二酯已由各種方法制備，例如用界面法(Encyclopedia of Polymer Science，Vol.10(1969)，Chemistryand Physics of Polycarbonates，Polymer Reviews，H.Schnell，Vol.9，John Wiley and Sons，Inc，(1964))，從一元酚和碳酰二鹵的直接工藝(例如在EP-A483632公開的)，從一氧化碳和一元酚的無碳酰二鹵直接工藝(如DE-OS2738437)和從碳酸二烷基酯，特別是碳酸二甲酯和一元酚的酯基轉(zhuǎn)移法(如JP-O-291257，JP-O-93660)。由一元酚和碳酰二氯用酯基轉(zhuǎn)移法或直接法制備的二酯是優(yōu)選的，這是由于不考慮分離無機(jī)雜質(zhì)，純化過程特別適用于從碳酸二烷基酯中除去有機(jī)副產(chǎn)物。在碳酸二苯酯的情況中，它們可以是氯甲酸苯酯，2-苯氧基苯甲酸，氯化碳酸芳基酯，呫噸酮，但特別是水楊酸苯酯。分離水楊酸苯酯特別成問題，因?yàn)樘妓岫交ズ退畻钏岜锦サ姆悬c(diǎn)實(shí)際上相同。
由EP-A483632公開的方法生產(chǎn)的碳酸苯酯可以含1200-7000ppm的水楊酸苯酯，它取決于實(shí)驗(yàn)條件。
現(xiàn)在已驚奇地發(fā)現(xiàn)，盡管沸點(diǎn)之間的差異非常小，在連續(xù)蒸餾操作中通過在側(cè)氣流里分離碳酸二芳酯可使有機(jī)物的含量、特別是水楊酸苯酯的含量降到＜1000ppm，優(yōu)選＜800ppm，最優(yōu)選＜500ppm和特別優(yōu)選＜300ppm。
在蒸汽相中除去側(cè)氣流從文獻(xiàn)中已了解到并公開在，例如專利DE4214738中。
根據(jù)本發(fā)明的方法，蒸餾是在蒸餾時(shí)塔底溫度＞150℃至310℃，優(yōu)選＞160℃至230℃的情況下連續(xù)進(jìn)行。為此，在塔中采用壓力在1～1000mbar之間，優(yōu)選5～100mbar之間。粗碳酸二芳酯的平均停留時(shí)間為l～10分，這由用什么樣的方法進(jìn)行決定。在蒸餾設(shè)備中在工業(yè)條件下，塔底平均停留時(shí)間為1分鐘～幾天，這取決于蒸發(fā)器的型式。得到的產(chǎn)物流通過氣壓排液管線或用適合的泵從裝置中排出。與產(chǎn)物接觸的管線和設(shè)備加熱到高于產(chǎn)物熔點(diǎn)的溫度。為了達(dá)到所需效率，塔用規(guī)則的中央真空的填料、規(guī)則的金屬片填料或無規(guī)填料填裝。采用回流比為0.5～10的5-15理論塔板進(jìn)行分離。蒸餾原理在

圖1中表明。
用這種方法純化的碳酸二酯的特點(diǎn)是高純度(Gc＞99.9％)極好的酯基轉(zhuǎn)移性能(1×10-4mol-％催化劑，如NaOH足夠用于引發(fā)酯基轉(zhuǎn)移)，所以可以制備質(zhì)量極好的聚碳酸酯。
由熔融酯基轉(zhuǎn)移方法制備芳族齊聚-/聚碳酸酯是從文獻(xiàn)中了解并已經(jīng)公開，例如在Encyclopedia of Polymer Scince，Vol.10(1969)，ChemistryandPhysics of Polycarbonates，Polymer Reviews，H.Schnell，Vol.9，JohnWiley and Sons，Inc.(1964)或US5340905。
實(shí)施例1內(nèi)徑50mm的，并有0.5m精餾段和1m汽提段的有規(guī)則中央真空填料的塔用于由直接光氣化法制備的碳酸二苯酯的蒸餾(比較圖1)。使用為了冷凝升華產(chǎn)物而改良的蒸汽分配器做為塔的頂部。在80℃用水冷凝。一般在塔頂壓力12mbar下進(jìn)行操作。此壓力是在冷凝后測定的。塔頂溫度為155℃，側(cè)面分離點(diǎn)溫度為160℃?；亓鞅日{(diào)節(jié)到5。塔的絕緣套與內(nèi)部溫度相匹配。在進(jìn)料速率為600g/小時(shí)時(shí)，低沸點(diǎn)產(chǎn)物的蒸餾物以30g/小時(shí)從頂部上面流出。在汽提段下面，側(cè)氣流中以570g/小時(shí)除去碳酸二芳基酯。用此方法使GC產(chǎn)物純度達(dá)到99.96％，同時(shí)水楊酸苯酯含量從粗產(chǎn)物中的3000ppm降到200ppm濃度。
將所獲得的碳酸二苯酯進(jìn)行熔融PC適用性試驗(yàn)。酯轉(zhuǎn)移能力和熔融酯基轉(zhuǎn)移的碳酸二苯酯的適用性由起始溫度法測定。被測試的17.1g(0.075mol)2，2-雙-(4-羥苯基)丙烷和17.0g(0.07945mol)碳酸二苯酯的反應(yīng)混合物用0.0001mol-％NaOH(基于BPA)(1％水溶液)催化并放在100ml有橋接和溫度計(jì)的燒瓶中用油浴預(yù)熱到270℃。用于酯基轉(zhuǎn)移的起始產(chǎn)物的起始溫度和所需時(shí)間和此后的蒸餾開始(苯酚分解)被記錄下來用于比較。
好的酯基轉(zhuǎn)移性所需要的應(yīng)是用低濃度催化劑引發(fā)的酯基轉(zhuǎn)移。在起始溫度方法中，當(dāng)塔底溫度保持在＜260℃時(shí)，呈現(xiàn)此情況，在＜20分鐘后第一次酚分解出蒸餾物。
由上述方法純化的DPC表明在14分后有第一餾份和塔底溫度為255℃。實(shí)施例2用如實(shí)施例1同樣的設(shè)備進(jìn)行蒸餾，但蒸餾是在塔溫為210℃和相對較高壓力下進(jìn)行。同樣的量平衡和供料濃度，水揚(yáng)酸苯酯含量能從3000ppm降到50ppm濃度。餾出的DPC表明在13分鐘后有第一餾份和塔底溫度為253℃。
權(quán)利要求
1.純化芳族碳酸二酯的方法，其特征在于在塔底溫度高于150℃時(shí)連續(xù)蒸餾碳酸二酯和在塔的側(cè)氣流中分離產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于碳酸二酯可由一元酚在熔融態(tài)或在氣相中直接光化法的方法，或由一元酚和碳酸二甲酯的酯轉(zhuǎn)移法制備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于用此方法純化的碳酸二酯具有＞99.9％的高GC純度和當(dāng)用在聚碳酸酯制備中有極好的酯轉(zhuǎn)移性能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于使用的碳酸二酯是碳酸二苯酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于在生成的碳酸二苯酯中，水楊酸苯酯的含量降到小于1000ppm濃度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于在生成的碳酸二苯酯中水楊酸苯酯的含量降到小于500ppm濃度。
7.用熔融法制備聚碳酸酯的方法，其特征在于使于按權(quán)利要求1制備的碳酸二酯。
8.碳酸二酯，其由在熔融態(tài)或氣相中一元酚酯基轉(zhuǎn)移法或直接光氣法的方法，在塔底溫度高于150℃下連續(xù)蒸餾，從塔的側(cè)氣流中分離制備，其GC純度＞99.9％，水楊酸苯酯濃度＜1000ppm和具有極好的酯轉(zhuǎn)移性能。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的碳酸二酯，其中水楊酸苯酯濃度＜500ppm。
全文摘要
本發(fā)明涉及純化碳酸二芳基酯的蒸餾方法。
文檔編號C07C68/02GK1161323SQ9710180
公開日1997年10月8日 申請日期1997年1月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月10日
發(fā)明者S·屈林, K·哈林堡格, P·奧姆斯, H·J·布施, G·杰羅明 申請人:拜爾公司