DE10196977T5

DE10196977T5 - Verfahren und Katalysatorsystem zur Herstellung von aromatischen Carbonaten

Info

Publication number: DE10196977T5
Application number: DE10196977T
Authority: DE
Inventors: Kirill Vladimirovich Shalyaev; Grigorii Lev Soloveichik; Bruce Fletcher Johnson
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2004-04-22
Also published as: WO2002044122A2; US6566295B2; US20020183539A1; WO2002044122A3; JP2004535267A; US20020099235A1; AU2002234135A1; US6512134B2

Abstract

Carbonylierungskatalysatorsystem mit
einer effektiven Menge von wenigstens einer Quelle für ein Metall der Gruppe 8, 9 oder 10,
einer effektiven Menge von wenigstens einer Bromidzusammensetzung,
einer effektiven Menge von wenigstens einem aktivierenden organischen Lösungsmittel,
einer effektiven Menge einer Kombination anorganischer Co-Katalysatoren, die wenigstens eine Titanquelle und wenigstens eine Kupferquelle umfasst, und
einer effektiven Menge von wenigstens einer Base.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren und ein Katalysatorsystem zur Herstellung von aromatischen Carbonaten und spezieller auf ein Verfahren und Katalysatorsystem zur Herstellung von Diarylcarbonaten durch die Carbonylierung aromatischer Hydroxyverbindungen gerichtet.
Aromatische Carbonate finden unter anderem als Zwischenstufen bei der Herstellung von Polycarbonaten Verwendung. Ein populäres Verfahren zur Polycarbonatherstellung ist zum Beispiel die Umesterung von aromatischen Carbonaten mit Bisphenolen in der Schmelze. Für dieses Verfahren wurde gezeigt, dass es in Hinblick auf die Umwelt früher verwendeten Verfahren überlegen ist, die als ein Reagenz Phosgen, ein toxisches Gas, und chlorierte aliphatische Kohlenwasserstoffe wie etwa Methylenchlorid als Lösungsmittel verwendeten.
Verschiedene Verfahren zur Herstellung von aromatischen Carbonatmonomeren sind früher in der Literatur beschrieben und/oder durch die Industrie verwendet worden. Ein Verfahren, das in der Literatur beträchtliche Popularität genoss, bezieht die direkte Carbonylierung von aromatischen Hydroxyverbindungen mit Kohlenmonoxid und Sauerstoff ein. Im Allgemeinen haben Fachleute gefunden, dass die Carbonylierungsreaktion ein vergleichsweise komplexes Katalysatorsystem benötigt. Zum Beispiel berichtet Chalk im US-Patent Nr. 4,187,242, das auf den Rechtsinhaber der vorliegenden Erfindung eingetragen ist, dass ein Carbonylierungskatalysatorsystem ein Metall der Gruppe 8, 9 oder 10 wie etwa Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium, Platin oder einen Komplex von diesen enthalten sollte. Weitere Verfeinerungen der Carbonylierungsreaktion schließen im US-Patent Nr. 5,284,964 die Identifizierung von organischen Co-Katalysatoren wie etwa Terpyridinen, Phenanthrolinen, Chinolinen und Isochinolinen und im US-Patent Nr. 5,399,734 die Verwendung bestimmter Halogenidverbindungen wie etwa quartärer Ammonium- oder Phosphoniumhalogenide ein, wobei beide Patente ebenfalls auf den Rechtsinhaber der vorliegenden Erfindung eingetragen sind.
Die Wirtschaftlichkeit des Carbonylierungsverfahrens hängt unter anderem stark von der Anzahl an Molen von aromatischem Carbonat ab, die pro Mol des verwendeten Metalls der Gruppe 8, 9 oder 10 hergestellt wird (das heißt vom „Katalysatorumsatz"). Infolgedessen war viel Arbeit auf die Identifizierung wirksamer anorganischer Co-Katalysatoren gerichtet, die den Katalysatorumsatz erhöhen. Im US-Patent Nr. 5,231,210, das ebenfalls auf General Electric Company eingetragen ist, berichten Joyce et al. die Verwendung eines Cobaltpentadentatkomplexes als einen anorganischen Co-Katalysator („AOCK"). Im US-Patent Nr. 5,498,789 berichten Takagi et al. die Verwendung von Blei als einen AOCK. Im US-Patent Nr. 5,543,547 berichten Iwane et al. die Verwendung von dreiwertigem Cer als einen AOCK. Im US-Patent Nr. 5,726,340 berichten Takagi et al. die Verwendung von Blei und Cobalt als ein binäres AOCK-System. In der ebenfalls anhängigen Anmeldung mit der Seriennummer 09/677,487, eingereicht am 2. Oktober 2000, berichten Soloveichik et al. die Verwendung von Blei und Kupfer als ein binäres AOCK-System.
Dem Carbonylierungskatalysatorsystem wurde eine weitere Vielschichtigkeit durch Buysch et al. im US-Patent Nr. 5,502,232 zugefügt, das die Verwendung eines quartären Salzes, eines Co-Katalysators, einer Base und eines Trockenmittels in einem geträgerten Carbonylierungssystem auf Pd-Basis lehrt. Im US-Patent Nr. 5,821,377 berichten Buysch et al. die Verwendung des vorstehend erwähnten Katalysatorsystems, wobei das Pd und der Co-Katalysator auf dem gleichen Träger bereitgestellt sind.
Allerdings sagt die Literatur hinsichtlich der Rolle verschiedener Katalysatorsystemkomponenten wie etwa zum Beispiel AOCKs und Oniumhalogeniden in der Carbonylierungsreaktion (das heißt in dem Reaktionsmechanismus) allerdings fast nichts aus. Demgemäß ist eine aussagekräftige Anleitung hinsichtlich der Identifizierung von zusätzlichen Katalysatorsystemen bestenfalls oberflächlich. Es wäre wünschenswert, Katalysatorsysteme zu identifizieren, die den Verbrauch der teuren Komponenten (zum Beispiel Palladium und Oniumhalogenide) minimieren würden oder die möglicherweise diese Komponenten weglassen würden. Es wäre zudem wünschenswert, den vorstehend erwähnten Verbrauch an teuren Komponenten zu minimieren, während die Selektivität hinsichtlich der gewünschten Produkte erhöht und die Bildung unerwünschter Nebenprodukte (zum Beispiel 2- und 4-Bromphenole) minimiert wird. Aufgrund des Fehlens einer Anleitung in der Literatur ist die Identifizierung von effektiven Carbonylierungskatalysatorsystemen unglücklicherweise eine auf Zufällen beruhende Aufgabe geworden.
Da die Nachfrage nach Hochleistungskunststoffen kontinuierlich anwächst, werden neue und verbesserte Verfahren zur ökonomischeren Bereitstellung des Produkts benötigt, um den Markt zu beliefern. In diesem Zusammenhang werden verschiedene Verfahren und Katalysatorsysteme ständig bewertet; allerdings bleiben die Identitäten der verbesserten und/oder zusätzlich effektiven Katalysatorsysteme für diese Verfahren für die Industrie schwer erfassbar. Infolgedessen gibt es einen seit langem gespürten, aber bislang unbefriedigten Bedarf nach neuen und verbesserten Verfahren und Katalysatorsystemen zur Herstellung aromatischer Carbonate und dergleichen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren und ein Katalysatorsystem zur Herstellung von aromatischen Carbonaten gerichtet. In einer Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein Carbonylierungskatalysatorsystem mit einer effektiven Menge von wenigstens einer Quelle für ein Metall der Gruppe 8, 9 oder 10, einer effektiven Menge von wenigstens einer Bromidzusammensetzung, einer effektiven Menge von wenigstens einem aktivierenden organischen Lösungsmittel, einer effektiven Menge einer Kombination von anorganischen Co-Katalysatoren, die wenigstens eine Titanquelle und wenigstens eine Kupferquelle umfasst, und einer effektiven Menge von wenigstens einer Base bereit.
In einer weiteren Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Carbonylierung aromatischer Hydroxyverbindungen bereit, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: in Kontakt bringen von wenigstens einer aromatischen Hydroxyverbindung mit Sauerstoff und Kohlenmonoxid in der Gegenwart eines Carbonylierungskatalysatorsystems mit einer effektiven Menge von wenigstens einer Quelle für ein Metall der Gruppe 8, 9 oder 10, einer effektiven Menge von wenigstens einer Bromidzusammensetzung, einer effektiven Menge von wenigstens einem aktivierenden organischen Lösungsmittel, einer effektiven Menge einer Kombination anorganischer Co-Katalysatoren, die wenigstens eine Titanquelle und wenigstens eine Kupferquelle umfasst, und einer effektiven Menge von wenigstens einer Base.
Verschiedene Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die folgende Beschreibung und die angefügten Ansprüche offensichtlicher werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren und ein Katalysatorsystem zur Herstellung von aromatischen Carbonaten gerichtet. In einer Ausführungsform schließt das Verfahren den Schritt des in Kontakt bringen von wenigstens einer aromatischen Hydroxyverbindung mit Sauerstoff und Kohlenmonoxid in der Gegenwart eines Carbonylierungskatalysatorsystems ein, das eine effektive Menge einer Quelle für ein Metall der Gruppe 8, 9 oder 10, eine effektive Menge einer Bromidzusammensetzung, eine effektive Menge eines aktivierenden organischen Lösungsmittels, eine effektive Menge einer Kombination von anorganischen Co-Katalysatoren, die eine Titanquelle und eine Kupferquelle umfasst, und eine effektive Menge einer Base umfasst.
Solange es nicht anderweitig angegeben ist, schließt der hier verwendete Begriff „effektive Menge" die Menge einer Substanz ein, die die Ausbeute des Carbonylierungsprodukts (direkt oder indirekt) oder die Selektivität hinsichtlich eines aromatischen Carbonats verbessern kann. Die optimalen Mengen einer gegebenen Substanz können basierend auf den Reaktionsbedingungen und der Identität der anderen Bestandteile variieren, können aber leicht im Licht der einzelnen Umstände einer gegebenen Anwendung bestimmt werden.
Aromatische Hydroxyverbindungen, die in der Praxis der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen aromatische Mono- oder Polyhydroxyverbindungen wie etwa Phenol, Cresol, Xylenol, Resorcinol, Hydrochinon und Bisphenol A ein. Aromatische organische Monohydroxyverbindungen sind bevorzugt, wobei Phenol mehr bevorzugt ist.
Jede aromatische Hydroxyverbindung, die in einen Carbonatester umgewandelt werden kann, kann in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Geeignete aromatische Hydroxyverbindungen schließen monocyclische, polycyclische oder kondensierte polycyclische aromatische Monohydroxy- oder Polyhydroxyverbindungen mit 6 bis 30 und bevorzugt mit 6 bis 15 Kohlenstoffatomen ein. Veranschaulichende Beispiele schließen Mono- und Polyhydroxyverbindungen wie etwa Phenol, Alkylphenole, o-, m- oder p-Cresol, o-, m- oder p-Chlorphenol, o-, m- oder p-Ethylphenol, o-, m- oder p-Propylphenol, o-, m- oder p-Methoxyphenol, Methylsalicylat, 2,6-Dimethylphenol, 2,4-Dimethylphenol, 3,4-Dimethylphenol, 1-Naphthol und 2-Naphthol, Xylenol, Resorcinol, Hydrochinon, Catechol, Cumenol, die verschiedenen Isomere von Dihydroxynaphthalin, Bis(4-hydroxyphenyl)propan-2,2,α,α'-bis(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol und Bisphenol A ein. Aromatische Monohydroxyverbindungen sind insbesondere bevorzugt, wobei Phenol die am meisten bevorzugte ist. Im Falle von Substituenten an den aromatischen Hydroxyverbindungen handelt es sich im Allgemeinen um ein oder zwei Substituenten und diese sind bevorzugt C-1- bis C-4-Alkyl, C-1- bis C-4-Alkoxy, Fluor, Chlor oder Brom.
Wenn als ein Reaktionslösungsmittel eine aromatische Hydroxyverbindung als ein Rohmaterial verwendet wird, muss dann kein weiteres Lösungsmittel verwendet werden. Allerdings kann die Reaktionsmischung zudem optional wenigstens ein relativ inertes Lösungsmittel enthalten, das heißt ein Lösungsmittel, dessen Gegenwart die Ausbeute oder die Selektivität hinsichtlich des aromatischen Carbonats nicht wesentlich verbessert. Veranschaulichende inerte Lösungsmittel schließen Hexan, Heptan, Cyclohexan, Methylenchlorid oder Chloroform ein, sind aber nicht darauf beschränkt.
In verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen enthält das Carbonylierungskatalysatorsystem wenigstens einen Bestandteil von den Metallen der Gruppe 8, 9 oder 10 oder eine Verbindung von diesen. Ein bevorzugter Bestandteil der Gruppe 8, 9 oder 10 ist eine effektive Menge einer Palladiumquelle. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Palladiumquelle in elementarer Form vorliegen, oder sie kann als eine Palladiumverbindung verwendet werden. Das Palladiummaterial kann in einer Form verwendet werden, die in dem Reaktionsmedium im Wesentlichen löslich ist, oder in einer Form, die in dem Reaktionsmedium im Wesentlichen unlöslich ist, wie etwa als eine geträgerte oder Polymer-gebundene Palladiumspezies. Demgemäß können Palladiumruß oder auf Kohlenstoff abgeschiedenes Palladium, auf Aluminiumoxid abgeschiedenes Palladium oder auf Siliciumoxid abgeschiedenes Palladium ebenso wie Palladiumhalogenide, Palladiumchlorid, Palladiumbromid, Palladiumiodid, Palladiumsulfat, Palladiumnitrat, Palladiumcarboxylate, Palladiumoxide, Palladiumacetat und Palladium-2,4-Pentandionat und Palladiumkomplexe, die Kohlenmonoxid, Amine, Nitrite, Phosphine oder Olefine enthalten, verwendet werden. Wie hier verwendet schließt der Begriff „Komplexe" Koordinations- oder Komplexverbindungen ein, die ein Zentralion oder -atom enthalten. Die Komplexe können nicht-ionisch, kationisch oder anionisch sein, in Abhängigkeit von den vom Zentralatom getragenen Ladungen und den koordinierenden Gruppen. Andere übliche Namen für diese Komplexe schließen Komplexionen (wenn sie elektrisch geladen sind), Werner-Komplexe und Koordinationskomplexe ein.
In verschiedenen Anwendungen kann es bevorzugt sein, Palladium(II)salze von organischen Säuren zu verwenden, einschließlich Carboxylate mit aliphatischen C_2-6-Carbonsäuren und Palladium(II)salze von β-Diketonen. Palladium(II)acetat und Palladium(II)-2,4-pentandionat (auch als Palladium(II)acetylacetonat bekannt) sind im Allgemeinen am meisten bevorzugt. Mischungen von Palladiummaterialien werden ebenfalls in Erwägung gezogen.
In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ist die Menge des wenigstens einen Metallkatalysators aus der Gruppe 8, 9 oder 10 nicht speziell beschränkt. Bevorzugt sollte die Menge der verwendeten Quelle für ein Metall der Gruppe 8, 9 oder 10 ausreichend sein, um etwa 1 Mol Metall pro 800 bis 1.000.000 Mol aromatischer Hydroxyverbindung bereitzustellen, mehr bevorzugt pro 4000 bis 1.000.000 Mol aromatischer Hydroxyverbindung, noch mehr bevorzugt pro 40.000 bis 200.000 Mol aromatischer Hydroxyverbindung und noch weitergehend bevorzugt pro 65.000 bis 100.000 Mol aromatischer Hydroxyverbindung.
Das Carbonylierungskatalysatorsystem enthält des Weiteren eine effektive Menge von wenigstens einer Bromidzusammensetzung wie etwa ein organisches Bromidsalz. Das Salz kann ein Oniumsalz wie etwa ein Sulfonium- oder quartäres Ammonium- oder Phosphoniumsalz oder ein Guanidin-Salz sein. Veranschaulichende Beispiele für Guanidin-Salze schließen hexasubstituierte Guanidinsalze wie etwa Hexaalkylguanidinbromide, Hexaarylguanidinbromide und hexasubstituierte Guanidinbromide ein, die Mischungen von Alkyl- und Arylsubstituenten enthalten, wobei jede Substituentengruppe unabhängig eine Kohlenstoffzahl von 1 bis 22 hat, sind aber nicht darauf beschränkt. In verschiedenen Ausführungsformen können α,ω-Bis(pentaalkylguanidin)alkansalze bevorzugt sein.
Organische Reste an den Oniumsalzen schließen typischerweise C_6-10-Aryl, C_7-12-Aralkyl oder C_1-20-Alkyl oder Kombinationen von diesen ein. Veranschaulichende Beispiele für Oniumsalze schließen Tetraalkylammonium- oder Tetraalkylphosphoniumbromide ein, sind aber nicht darauf beschränkt. Bevorzugte Oniumsalze sind Alkylammoniumbromide, die primäre und/oder sekundäre, etwa 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthaltende Alkylgruppen enthalten. Besonders bevorzugte organische Bromidzusammensetzungen schließen Tetrabutylammoniumbromid, Tetraethylammoniumbromid und Hexaethylguanidinbromid ein.
In bevorzugten Ausführungsformen kann die Bromidzusammensetzung aus verschiedenen Alkalimetallbromidsalzen ausgewählt werden. Demgemäß schließt eine nicht ausschließende Auflistung bevorzugter Alkalimetallbromidsalze Lithiumbromid, Natriumbromid, Kaliumbromid und Cäsiumbromid ein. Mischungen der vorstehend erwähnten Salze sind zur Verwendung in der Erfindung ebenfalls geeignet.
In bevorzugten Ausführungsformen kann das Carbonylierungskatalysatorsystem zwischen etwa 1 und etwa 2000 Mol Bromid pro Mol des verwendeten Metalls der Gruppe 8, 9 oder 10 enthalten. Mehr bevorzugt werden zwischen etwa 2 und etwa 1500 und noch mehr bevorzugt zwischen etwa 5 und etwa 1000 Mol Bromid pro Mol des verwendeten Metalls der Gruppe 8, 9 oder 10 verwendet.
Das Carbonylierungskatalysatorsystem schließt eine effektive Menge von wenigstens einem aktivierenden organischen Lösungsmittel ein. Bevorzugte aktivierende organische Lösungsmittel schließen Polyether ein, das heißt Verbindungen, die zwei oder mehr C-O-C-Verknüpfungen enthalten. Der verwendete Polyether hat bevorzugt keine Hydroxygruppen, um seine gewünschte Aktivität zu maximieren und eine Konkurrenz mit der aromatischen Hydroxyverbindung in der Carbonylierungsreaktion zu vermeiden. Bevorzugte Polyether enthalten zwei oder mehr (O-C-C)-Einheiten.
Der Polyether kann aliphatisch oder gemischt aliphatisch-aromatisch sein. Wie bei der Identifizierung des Polyethers verwendet, bezieht sich der Begriff „aliphatisch" auf die Strukturen der Kohlenwasserstoffgruppen innerhalb des Moleküls und nicht auf die Gesamtstruktur des Moleküls. Somit schließt „aliphatischer Polyether" heterocyclische Polyethermoleküle ein, die innerhalb ihrer molekularen Struktur aliphatische Gruppen enthalten. Geeignete aliphatische Polyether schließen Diethylenglycoldialkylether wie etwa Diethylenglycoldimethylether (hiernach „Diglyme"), Triethylenglycoldialkylether wie etwa Triethylenglycoldimethylether (hiernach „Triglyme"), Tetraethylenglycoldialkylether wie etwa Tetraethylenglycoldimethylether (hiernach „Tetraglyme"), Polyethylenglycoldialkylether wie etwa Polyethylenglycoldimethylether und Kronenether wie etwa 15-Krone-5 (1,4,7,10,13-Pentaoxacyclopentadecan) und 18-Krone-6 (1,4,7,10,13,16-Hexaoxacyclooctadecan) ein. Veranschaulichende gemischt aliphatisch-aromatische Polyether schließen Diethylenglycoldiphenylether und Benzo-18-Krone-6 ein.
In alternativen Ausführungsformen kann das aktivierende organische Lösungsmittel ein Nitril sein. Geeignete Nitrilförderer bzw. -promotoren für das vorliegende Verfahren schließen aliphatische C_2-8 oder aromatische C_7-10 Mono- oder Dinitrile ein. Veranschaulichende Mononitrile schließen Acetonitril, Propionitril und Benzonitril ein. Veranschaulichende Dinitrile schließen Succinonitril, Adiponitril und Benzodinitril ein. Mononitrile sind im Allgemeinen bevorzugt, spezieller bevorzugt ist Acetonitril. Es wird bemerkt, dass die Funktion des Nitrilförderers in dem vorliegenden Verfahren nicht die eines inerten Lösungsmittels ist. Eher ist das Nitril eine aktive Katalysatorkomponente, die die Ausbeute oder die Selektivität hinsichtlich des aromatischen Carbonats verbessert.
In weiteren alternativen Ausführungsformen kann das aktivierende organische Lösungsmittel ein Carbonsäureamid sein. Vollständig substituierte Amide (die einschließlich des Amidstickstoffs keine NH-Gruppen enthalten) sind bevorzugt. Aliphatische, aromatische oder heterocyclische Amide können verwendet werden. Veranschaulichende Amide sind Dimethylformamid, Dimethylacetamid (hiernach manchmal „DMA"), Dimethylbenzamid und N-Methylpyrrolidon (NMP). Insbesondere bevorzugt sind NMP und DMA.
Das aktivierende organische Lösungsmittel kann ein Sulfon sein, das aliphatisch, aromatisch oder heterocyclisch sein kann. Veranschaulichende Sulfone sind Dimethylsulfon, Diethylsulfon, Diphenylsulfon und Sulfolan (Tetrahydrothiophen-1,1-dioxid). Von diesen ist Sulfolan oftmals bevorzugt.
Es wird bemerkt, dass die Funktion des aktivierenden organischen Lösungsmittels in der vorliegenden Erfindung nicht die eines inerten Lösungsmittels ist. Eher ist das aktivierende organische Lösungsmittel eine aktive Katalysatorkomponente, die die Ausbeute oder die Selektivität hinsichtlich des aromatischen Carbonats verbessert. Man glaubt, dass es Rolle des aktivierenden organischen Lösungsmittels ist, den Dissoziationsgrad und die Ionisierung der Bromidzusammensetzung, wie etwa des Natriumbromids, zu verstärken, möglicherweise durch Bildung eines Komplexes mit dem kationischen Anteil der Komponente, obwohl die Erfindung in keinster Weise von dieser oder jeder anderen Theorie des Vorgangs abhängig ist. Die Menge an verwendetem aktivierenden organischen Lösungsmittel wird eine Menge sein, die zum Optimieren der Bildung des Diarylcarbonats effektiv ist, im Allgemeinen durch Erhöhen der Ausbeute des gewünschten Diarylcarbonats, ausweislich zum Beispiel durch eine Erhöhung der „Umsatzzahl", das heißt der Anzahl an Molen des Diarylcarbonats, die pro Grammatom der vorliegenden Metallkatalysatorkomponente der Gruppe 8, 9 oder 10 gebildet wird. Diese Menge beträgt meistens etwa 1 bis 60 Volumen-%, bevorzugt etwa 1 bis 25 Volumen-%, mehr bevorzugt etwa 2 bis 15 Volumen-%, noch mehr bevorzugt etwa 4 bis 12 Volumen-% und ferner am meisten bevorzugt etwa 6 bis 8 Volumen-%, basierend auf dem Gesamten an aromatischer Hydroxyverbindung und aktivierendem organischen Lösungsmittel.
Die Menge des aktivierenden organischen Lösungsmittels kann allerdings typischerweise bis zu einem gewissen Maß von der Bromidzusammensetzung und der Komplexierungsfähigkeit des verwendeten aktivierenden organischen Lösungsmittels abhängen. Zum Beispiel haben Kronenether eine sehr hohe Komplexierungstendenz mit Metallkationen. Zum Beispiel komplexiert 15-Krone-5 effizient mit Natrium und 18-Krone-6 mit Kalium. Solche Verbindungen können in Mengen verwendet werden, die so gering sind wie eine äquimolare Menge, basierend auf der Bromidzusammensetzung. Andere als aktivierendes organisches Lösungsmittel nützliche Verbindungen wie etwa geradkettige Polyether (zum Beispiel Diglyme) können bei viel höheren Niveaus optimal effektiv sein. Der bevorzugte Anteil eines jeden als aktivierendes organisches Lösungsmittel verwendeten speziellen Materials kann durch einfaches Experimentieren bestimmt werden.
Das Carbonylierungskatalysatorsystem schließt eine effektive Menge einer Kombination anorganischer Co-Katalysatoren (AOCKs) ein, die wenigstens eine Titanquelle und wenigstens eine Kupferquelle umfassen. Zusätzliche AOCKs können in dem Carbonylierungskatalysatorsystem verwendet werden, vorausgesetzt dass das zusätzliche AOCK den ursprünglichen AOCK nicht deaktiviert (das heißt „vergiftet"), so dass dieser seine Effektivität verliert. Eine nicht ausschließende Auflistung zusätzlicher AOCKs schließt Blei, Cer, Eisen, Ytterbium, Zink, Mangan, Europium, Bismuth, Nickel, Cobalt, Zirkonium, Iridium, Rhodium, Ruthenium, Chrom und Yttrium ein. Geeignete AOCKs schließen elementare Metalle, Metallverbindungen und Vorstufen von diesen ein, die unter den Reaktionsbedingungen katalytisch aktive Metallspezies bilden können, wobei es möglich ist, dass das Metall in verschiedenen Oxidationsstufen verwendet wird. Die AOCKs können anfänglich in der Reaktionsmischung löslich oder unlöslich sein, wie bei geträgerten oder Polymer-gebundenen AOCK-Spezies. Alternativ können die AOCKs anfänglich in der Reaktionsmischung unlöslich sein und während des Fortgangs der Reaktion lösliche AOCK-Spezies bilden.
Ein AOCK kann in die Carbonylierungsreaktion in verschiedenen Formen einschließlich Salze und Komplexe wie etwa Tetradentat-, Pentadentat-, Hexadentat- oder Octadentat- Komplexe eingebracht werden. Veranschaulichende Formen können Oxide, Halogenide, Carboxylate, Diketone (einschließlich beta-Diketone), Nitrate, Komplexe, die Kohlenmonoxid oder Olefine enthalten, und dergleichen einschließen. Geeignete beta-Diketone schließen jene ein, die in der Technik als Liganden für die AOCK-Metalle der vorliegenden Erfindung bekannt sind. Beispiele schließen Acetylaceton, Benzoylaceton, Dibenzoylmethan, Diisobutyrylmethan, 2,2-Dimethylheptan-3,5-dion, 2,2,6-Trimethylheptan-3,5-dion, Dipivaloylmethan und Tetramethylheptandion ein, sind aber nicht darauf beschränkt. Die Ligandenmenge ist bevorzugt nicht so, dass sie Auswirkungen auf die Carbonylierungsreaktion selber, auf die Isolierung oder Reinigung der Produktmischung oder auf die Rückgewinnung und Wiederverwendung der Katalysatorkomponenten (wie etwa Palladium) hat. Ein AOCK kann in seiner elementaren Form verwendet werden, wenn ein ausreichend reaktiver Oberflächenbereich bereitgestellt werden kann. Für Ausführungsformen, die geträgertes Palladium verwenden, wird bemerkt, dass das AOCK eine separate katalytische Metallquelle in einer Form bereitstellt, die für eine solche Katalyse günstig ist.
Beispiele für Titanquellen sind anorganische Titansalze wie etwa Titan(IV)bromid, Titan(IV)chlorid, Titanalkoxide und -aryloxide, wie etwa Titan(IV)methoxid, Titan(IV)ethoxid, Titan(IV)isopropoxid, Titan(IV)-2-ethylhexoxid, Titan(IV)butoxid, Titan(IV)-2-ethyl-1,3-hexandiolat, Titan(IV)(triethanolaminato)isopropoxid und Titan(IV)phenoxid und Titansalze von β-Diketonen oder β-Ketoestern wie etwa Titan(IV)diisopropoxid-bis(acetylacetonat), Titan(IV)bis(ethyl acetoacetato)diisopropoxid, Titan(IV)oxid-bis(2,4-pentandionat) (oder Titan(IV)oxid-acetylacetonat). Mischungen von Titanverbindungen können ebenfalls verwendet werden. Die bevorzugten Titanquellen sind Titan(IV)alkoxide und -aryloxide wie etwa Titan(IV)butoxid und Titan(IV)phenoxid und Salze von β-Diketonen oder β-Ketoestern wie etwa Titan(IV)oxidacetylacetonat und Titan(IV)bis(ethylacetoacetato)diisopropoxid.
Beispiele für Kupferquellen sind anorganische Kupfer(II)- oder Kupfer(I)-Salze oder Kupferkomplexe. Veranschaulichende Beispiele schließen Kupfer(I)chlorid, Kupfer(I)bromid, Kupfer(I)iodid, Kupfer(II)chlorid, Kupfer(II)bromid, Kupfer(II)iodid, Kupfercarboxylate wie etwa Kupferacetat, Kupfergluconat und Kupfer(II)-2-ethylhexanoat, Kupfer(II)hydroxide, Kupferalkoxide und -aryloxide, Kupfernitrat und Kupfersalze von β-Diketonen wie etwa Kupfer(II)-bis(2,4-pentandionat) (oder Kupfer(II)acetylacetonat) ein, sind aber nicht auf diese beschränkt. Mischungen von Kupferverbindungen können ebenfalls verwendet werden. Die bevorzugten Kupferquellen sind 2,4-Pentandionate.
Die AOCKs sind in dem Carbonylierungskatalysatorsystem in effektiven Mengen enthalten. In diesem Zusammenhang ist eine „effektive Menge" eine Menge von AOCK (oder von einer Kombination von AOCKs), die die Anzahl an Molen von aromatischem Carbonat, die pro Mol des verwendeten Metalls der Gruppe 8, 9 oder 10 hergestellt wird, vergrößert, die Anzahl an Molen von aromatischem Carbonat, die pro Mol des verwendeten Bromids produziert wird, vergrößert oder die Selektivität hinsichtlich der Produktion des aromatischen Carbonats über die hinaus verbessert, die in Abwesenheit des AOCKs (oder der Kombination von AOCKs) erhalten wird. Optimale Mengen eines AOCK in einer gegebenen Anwendung werden von verschiedenen Faktoren wie etwa der Identität der Reaktanten. und den Reaktionsbedingungen abhängen. Typischerweise ist wenigstens ein AOCK in einer Menge von etwa 0,2 bis 200 Grammatomen des Metalls, bevorzugt etwa 1 bis 150 Grammatomen des Metalls und mehr bevorzugt etwa 2 bis 100 Grammatomen des Metalls pro Grammatom des Metalls der Gruppe 8, 9 oder 10 zugegen. Wenn zum Beispiel Palladium in die Reaktion einbezogen ist, beträgt das Molverhältnis von Titan relativ zu Palladium zu Beginn der Reaktion bevorzugt zwischen etwa 0,1 und etwa 150, und das Molverhältnis von Kupfer relativ zu Palladium beträgt bevorzugt zwischen etwa 0,1 und etwa 15. In bevorzugten Ausführungsformen beträgt das Molverhältnis von Kupfer zu Titan etwa 5 bis 20 Mol Kupfer zu 2 bis 30 Mol Titan.
Das Carbonylierungskatalysatorsystem schließt zudem eine effektive Menge von wenigstens einer Base ein. In diesem Zusammenhang hat der Begriff „effektive Menge" die gleiche Definition wie bezogen auf die AOCKs. Jede gewünschte Base bzw. Basen oder Mischungen von diesen, ob organisch oder anorganisch, kann/können verwendet werden. Veranschaulichende Beispiele von anorganischen Basen schließen Alkalimetallhydroxide und Alkalimetallcarbonate, Alkalimetallcarboxylate oder andere Salze schwacher Säuren oder Alkalimetallsalze aromatischer Hydroxyverbindungen, zum Beispiel Alkalimetallphenoxide, ein, sind aber nicht darauf beschränkt. Offensichtlicherweise können die Hydrate der Alkalimetallphenoxide ebenfalls in dem Verfahren verwendet werden. Ein Beispiel für ein solches Hydrat, das erwähnt werden kann, ist Natriumphenoxidtrihydrat. Allerdings muss die Menge an zugegebenem Wasser bevorzugt auf solch eine Weise abgemessen werden, dass pro Mol Base höchstens 5 Mol Wasser zugegeben werden. Höhere Wasserkonzentrationen führen unter anderem zu schlechteren Umsetzungsraten und zur Zersetzung der gebildeten Carbonate. Veranschaulichende Beispiele für organische Basen schließen Oniumhydroxide, Oniumphenoxide, Ammoniumhydroxide, Ammoniumphenoxide, Phosphoniumhydroxide, Phosphoniumphenoxide, Sulfoniumhydroxide, Sulfoniumphenoxide, Guanidinhydroxide, Guanidinphenoxide, tertiäre Amine, die als organische Reste C₆-C₁₀-Aryl, C₆-C₁₂-Aralkyl und/oder C₁-C₂₀-Alkyl tragen oder Pyridinbasen oder hydrierte Pyridinbasen darstellen, zum Beispiel Dimethylbutylamin, Triethylamin, Tripropylamin, Tributylamin, Trioctylamin, Benzyldimethylamin, Dioctylbenzylamin, Dimethylphenylethylamin, 1-Dimethylamino-2-phenylpropan, Pyridin, N-Methylpiperidin und 1,2,2,6,6- Pentamethylpiperidin ein, sind aber nicht darauf beschränkt. Die verwendete Base ist bevorzugt ein Alkalimetallsalz einer aromatischen Hydroxyverbindung, insbesondere bevorzugt ein Alkalimetallsalz der aromatischen Hydroxyverbindung, die auch in das organische Carbonat umgewandelt werden soll. Diese Alkalimetallsalze können Lithiumsalze, Natriumsalze, Kaliumsalze, Rubidiumsalze oder Cäsiumsalze sein. Lithiumphenoxid, Natriumphenoxid und Kaliumphenoxid werden bevorzugt verwendet, wobei Natriumphenoxid insbesondere bevorzugt ist.
Eine Base kann als eine reine Verbindung oder als eine Vorstufenverbindung zugegeben werden, wie etwa die Zugabe einer Alkalimetall-umfassenden Base als einer Vorstufe für ein Alkalimetallsalz der aromatischen Hydroxyverbindung, die auch in das organische Carbonat umgewandelt werden soll. Veranschaulichende Alkalimetall-umfassende Basen schließen Natriumhydroxyd und Natriumsalze schwacher Säuren wie etwa Natriumcarboxylate, Natriumacetat und Natriumacetylacetonat ein, sind aber nicht darauf beschränkt. Eine Base kann zu der Reaktionsmischung in jeder geeigneten Form zugegeben werden, wie etwa in fester Form oder als eine Flüssigkeit oder eine Schmelze, entweder in unvermischter Form oder in einer Lösung. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Base zu der Reaktionsmischung als eine Lösung zugegeben, die etwa 0,1 bis etwa 80 Gew.-%, bevorzugt etwa 0,5 bis etwa 65 Gew.-%, insbesondere bevorzugt etwa 1 bis etwa 50 Gew.-% der Base enthält. Die Lösungsmittel, die hier optional verwendet werden können, sind entweder Alkohole oder Phenole, wie etwa das umzusetzende Phenol, und inerte Lösungsmittel. Beispiele für Lösungsmittel, die erwähnt werden können, sind Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidinon, Dioxan, t-Butanol, Cumylalkohol, Isoamylakohol, Tetramethylharnstoff, Diethylenglycol, halogenierte Kohlenwassserstoffe (zum Beispiel Chlorbenzol oder Dichlorbenzol) und Ether wie etwa Tetraethylenglycoldimethylether. Die Lösungsmittel können alleine oder in jeder Kombination miteinander verwendet werden. In bevorzugten Ausführungsformen werden etwa 0,1 bis etwa 2500 Moläquivalente der Base verwendet (relativ zu dem Metall der Gruppe 8, 9 oder 10). Mehr bevorzugt werden zwischen etwa 5 und etwa 1500 Moläquivalente der Base, noch mehr bevorzugt zwischen etwa 50 und etwa 1000 Moläquivalente der Base und ferner noch mehr bevorzugt zwischen etwa 100 und etwa 400 Moläquivalente der Base verwendet (relativ zu dem Metall der Gruppe 8, 9 oder 10).
Die Carbonylierungsreaktion kann in einem Eintopf-Reaktor (batch reactor) oder in einem kontinuierlichen oder halbkontinuierlichen Reaktorsystem, das ein oder mehrere Reaktionsgefäße umfasst, durchgeführt werden. Zur Verwendung in dem Verfahren gemäß der Erfindung geeignete Reaktionsgefäße mit entweder homogenen oder heterogenen Katalysatoren schließen Rührgefäße, Autoklaven und Blasensäulen ein, wobei es für diese möglich ist, als individuelle Reaktoren oder als eine Kaskade verwendet zu werden. In einer Kaskade können 2 bis 15, bevorzugt 2 bis 10 und insbesondere bevorzugt 2 bis 5 Reaktoren in Reihe verbunden sein.
Teilweise aufgrund der geringen Löslichkeit von Kohlenmonoxid in organischen Hydroxyverbindungen wie etwa Phenol ist es bevorzugt, dass das Reaktionsgefäß unter Druck gesetzt wird. Die Zusammensetzung der Reaktionsgase Kohlenmonoxid und Sauerstoff kann in breiten Konzentrationsbereichen variiert werden. Bevorzugt wird ein Kohlenmonoxid:Sauerstoff-Molverhältnis (auf Kohlenmonoxid normalisiert) von 1:(0,001 bis 1,0) verwendet, mehr bevorzugt von 1:(0,01 bis 0,5) und noch mehr bevorzugt von 1:(0,02 bis 0,3). Typischerweise wird ein Gesamtdruck im Bereich zwischen etwa 0,1013 und 50,6625 Megapascal, bevorzugt zwischen etwa 0,3447 und 25,33 Megapascal, mehr bevorzugt zwischen etwa 1,013 und 17,2369 Megapascal und noch mehr bevorzugt zwischen etwa 1,013 und 15,1987 Megapascal verwendet.
Es gibt keine speziellen Anforderungen hinsichtlich der Reinheit der Reaktionsgase, aber es muss darauf geachtet werden, zu gewährleisten, dass keine Katalysatorgifte wie etwa Schwefel oder Verbindungen davon eingebracht werden. In der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung werden reines Kohlenmonoxid und reiner Sauerstoff verwendet. Kohlenmonoxid und Sauerstoff können als eine Mischung eingeleitet werden, oder in einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung können Kohlenmonoxid und Sauerstoff unabhängig voneinander eingeleitet werden. Wenn eine Reaktorkaskade anstelle eines einzelnen Reaktors verwendet wird, verläuft die separate Sauerstoffzugabe bevorzugt auf solch eine Weise, dass die optimale Sauerstoffkonzentration in jedem der Reaktoren gewährleistet wird.
Das Kohlenmonoxid kann hochreines Kohlenmonoxid sein, oder Kohlenmonoxid, das mit einem weiteren Gas verdünnt ist, das keine negativen Einflüsse auf die Reaktion hat, wie etwa Stickstoff, Edelgase, Argon oder Kohlendioxid. Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Sauerstoff kann hochreiner Sauerstoff, Luft oder Sauerstoff sein, der mit jedem anderen Gas verdünnt ist, das keine negativen Einflüsse auf die Reaktion hat, wie etwa Stickstoff, Edelgase, Argon oder Kohlendioxid. Die Konzentration des Inertgases in dem Reaktionsgas kann 0 bis etwa 60 Volumen-%, bevorzugt 0 bis etwa 20 und mehr bevorzugt 0 bis 5 Volumen-% betragen. Die Konzentration von 0 Volumen-% stellt den speziellen Fall des bevorzugten Zustands dar, der frei von Inertgas ist.
Es kann eine Vorkehrung getroffen werden, um ein Trocknungsmittel oder einen Trocknungsverfahrensschritt in die Reaktion einzuschließen. Zum Beispiel können Trocknungsmittel, typischerweise Molekularsiebe, in dem Reaktionsgefäß vorliegen. Reaktionstemperaturen im Bereich zwischen etwa 50°C und etwa 150°C sind bevorzugt. Ein Verteilen oder Vermischen von Gas kann verwendet werden, um die Reaktion zu unterstützen.
Die folgenden Beispiele sind eingeschlossen, um eine zusätzliche Anleitung für Fachleute bereitzustellen, die die beanspruchte Erfindung ausführen. Während einige der Beispiele für verschiedene Ausführungsformen der beanspruchten Erfindung veranschaulichend sind, sind andere vergleichend. Die Beispiele sind lediglich repräsentativ für die Arbeit, die zu der Lehre der vorliegenden Anmeldung beiträgt. Demgemäß ist es für diese Beispiele nicht beabsichtigt, die Erfindung, wie sie in den angefügten Ansprüchen definiert ist, in irgendeiner Weise zu beschränken.
Wie vorstehend erwähnt, hängt die Wirtschaftlichkeit der Produktion des aromatischen Carbonats von der Anzahl an Molen von aromatischem Carbonat ab, die pro Mol des verwendeten Metalls der Gruppe 8, 9 oder 10 hergestellt wird. In den folgenden Beispielen ist das hergestellte aromatische Carbonat Diphenylcarbonat (DPC), und das verwendete Metall der Gruppe 8, 9 oder 10 ist Palladium. Zur Vereinfachung wird auf die Anzahl an Molen von DPC, die pro Mol Palladium, das zu dem Reaktor zugegeben wurde, hergestellt wird, als die Palladium-Umsatzzahl Bezug genommen (Palladium turnover number; PdTON). Die Selektivität hinsichtlich DPC wurde zu 0,5 Mol hergestelltes DPC/(zugegebene Mol Phenol – verbleibende Mol Phenol) berechnet. Ein weiteres nützliches Maß war das Verhältnis von DPC (einem gewünschten Produkt) zu Bromphenolen (unerwünschte Nebenprodukte).
BEISPIELE 1 BIS 8
Die Reaktionsmischungen enthielten 60 bis 62 g Phenol, Palladium als Pd(II)acetylacetonat oder Pd(II)nitrat, Kupfer als Cu(II)acetylacetonat, Titan als Titan(IV)oxidacetylacetonat, Natriumbromid, Natriumhydroxid und Tetraglyme (6 bis 12 Gew.-%) unter einer Gasmischung, die bei 10,342 Megapascal 9 Mol-% Sauerstoff in Kohlenmonoxid enthielt. Die Reaktionsmischungen enthielten zudem ein Trocknungsmittel (30 g 1/16 Inch 3A Molekularsiebe), das in einem perforierten Teflon-Korb enthalten war, der auf den Rührschaft aufgesetzt war. Die Reaktion wurde in einem Batch-Batch-System durchgeführt, in das keine zusätzliche Gasmischung eingeleitet wurde, solange es nicht anderweitig angegeben ist. Für jede Reaktion beziehen sich die aufgeführten Daten auf den Punkt der maximalen DPC-Ausbeute über 2,5 Stunden. DPC und die Bromphenole werden als Gew.-% der Gesamtreaktionsmischung angegeben.
BEISPIELE 9 BIS 18
Diphenylcarbonat wurde in einem Glasreaktionsgefäß hergestellt, das eine 0,15-millimolare Konzentration von Palladium(II)acetylacetonat in Phenol, verschiedene Äquivalente Natriumhydroxid, verschiedene Äquivalente Natriumbromid, verschiedene Mengen an Tetraglyme in Volumen-% und verschiede AOCK-Kombinationen in diversen Mengen enthielt. Titan wurde als Titan(IV)oxidacetylacetonat und Kupfer als Kupfer(II)acetylacetonat zugeführt. Die Komponenten wurden für 3 Stunden in einer Atmosphäre von ungefähr 6 bis 7 Mol-% Sauerstoff in Kohlenmonoxid bei etwa 11,03 Megapascal auf 100°C erhitzt. Die durchschnittlichen Ergebnisse vieler Durchläufe sind in Tabelle II angegeben.
Es wird verstanden werden, dass jedes der vorstehend beschriebenen Elemente oder zwei oder mehrere zusammen zudem einen Gebrauch in Anwendungen finden wird, die von den hier beschriebenen Arten abweichen. Während die Erfindung wie in einem Verfahren und einem Katalysatorsystem zum Herstellen von aromatischen Carbonaten ausgeführt veranschaulicht und beschrieben wurde, ist es für sie nicht beabsichtigt, auf die gezeigten Details beschränkt zu werden, da verschiedene Modifikationen und Substitutionen vorgenommen werden können, ohne in irgendeiner Weise von dem Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können zusätzliche effektive AOCK-Verbindungen zu der Reaktion zugegeben werden. Daher können weitere Modifikationen und Äquivalente der hier offenbarten Erfindung dem Fachmann in den Sinn kommen, ohne dass mehr als routinemäßiges Experimentieren durchgeführt wird, und von allen solchen Modifikationen und Äquivalenten wird angenommen, dass sie sich innerhalb des Geistes und des Umfangs der Erfindung, wie sie durch die folgenden Ansprüche definiert ist, befinden.
ZUSAMMENFASSUNG
Es wird ein Verfahren und ein Katalysatorsystem zum wirtschaftlichen Herstellen aromatischer Carbonate aus aromatischen Hydroxyverbindungen offenbart. In einer Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Carbonylierung von aromatischen Hydroxyverbindungen durch in Kontakt bringen von wenigstens einer aromatischen Hydroxyverbindung mit Sauerstoff und Kohlenmonoxid in der Gegenwart eines Carbonylierungskatalysatorsystems bereit, das eine effektive Menge von wenigstens einer Quelle für ein Metall der Gruppe 8, 9 oder 10, eine effektive Menge von wenigstens einer Bromidzusammensetzung, eine effektive Menge von wenigstens einem aktivierenden organischen Lösungsmittel, eine effektive Menge einer Kombination anorganischer Co-Katalysatoren, die wenigstens eine Titanquelle und wenigstens eine Kupferquelle umfasst, und eine effektive Menge wenigstens einer Base einschließt.

Claims

Carbonylierungskatalysatorsystem mit einer effektiven Menge von wenigstens einer Quelle für ein Metall der Gruppe 8, 9 oder 10, einer effektiven Menge von wenigstens einer Bromidzusammensetzung, einer effektiven Menge von wenigstens einem aktivierenden organischen Lösungsmittel, einer effektiven Menge einer Kombination anorganischer Co-Katalysatoren, die wenigstens eine Titanquelle und wenigstens eine Kupferquelle umfasst, und einer effektiven Menge von wenigstens einer Base.
Carbonylierungskatalysatorsystem nach Anspruch 1, wobei die Quelle für ein Metall der Gruppe 8, 9 oder 10 eine Palladiumquelle ist.
Carbonylierungskatalysatorsystem nach Anspruch 2, wobei die Palladiumquelle ein Palladium(II)salz oder -komplex ist.
Carbonylierungskatalysatorsystem nach Anspruch 3, wobei die Palladiumquelle Palladiumacetylacetonat ist.
Carbonylierungskatalysatorsystem nach Anspruch 2, wobei die Palladiumquelle auf einem anorganischen oder einem organischen Träger geträgertes Palladiummetall ist.
Carbonylierungskatalysatorsystem nach Anspruch 5, wobei die Palladiumquelle Palladium auf Kohlenstoff ist.
Carbonylierungskatalysatorsystem nach Anspruch 1, wobei die Bromidzusammensetzung ein Alkalimetallbromidsalz ist.
Carbonylierungskatalysatorsystem nach Anspruch 1, wobei das aktivierende organische Lösungsmittel ein Polyether ist.
Carbonylierungskatalysatorsystem nach Anspruch 1, wobei das aktivierende organische Lösungsmittel ein Nitril ist.
Carbonylierungskatalysatorsystem nach Anspruch 1, wobei das aktivierende organische Lösungsmittel ein Carbonsäureamid ist.
Carbonylierungskatalysatorsystem nach Anspruch 1, wobei das aktivierende organische Lösungsmittel ein Sulfon ist.
Carbonylierungskatalysatorsystem nach Anspruch 2, wobei das Molverhältnis von Titan relativ zu Palladium zwischen etwa 0,1 und etwa 150 beträgt.
Carbonylierungskatalysatorsystem nach Anspruch 2, wobei das Molverhältnis von Kupfer relativ zu Palladium zwischen etwa 0,1 und etwa 15 beträgt.
Carbonylierungskatalysatorsystem mit einer effektiven Menge einer Quelle für ein Metall der Gruppe 8, 9 oder 10, einer effektiven Menge einer Bromidzusammensetzung, einer effektiven Menge eines Polyethers, einer effektiven Menge einer Kombination anorganischer Co-Katalysatoren, die eine Titanquelle und eine Kupferquelle umfasst, und einer effektiven Menge einer Base.
Carbonylierungskatalysatorsystem nach Anspruch 14, wobei die Quelle für ein Metall der Gruppe 8, 9 oder 10 eine Palladiumquelle ist.
Carbonylierungskatalysatorsystem nach Anspruch 15, wobei die Palladiumquelle ein Palladium(II)salz oder -komplex ist.
Carbonylierungskatalysatorsystem nach Anspruch 16, wobei die Palladiumquelle Palladiumacetylacetonat ist.
Carbonylierungskatalysatorsystem nach Anspruch 14, wobei die Bromidzusammensetzung ein Alkalimetallbromidsalz ist.
Carbonylierungskatalysatorsystem nach Anspruch 15, wobei das Molverhältnis von Titan relativ zu Palladium zwischen etwa 0,1 und etwa 150 beträgt.
Carbonylierungskatalysatorsystem nach Anspruch 15, wobei das Molverhältnis von Kupfer relativ zu Palladium zwischen etwa 0,1 und etwa 15 beträgt.
Carbonylierungskatalysatorsystem mit einer effektiven Menge einer Palladiumquelle, einer effektiven Menge eines Alkalimetallbromidsalzes, einer effektiven Menge von Tetraglyme, einer effektiven Menge einer Kombination anorganischer Co-Katalysatoren, die eine Titanquelle und eine Kupferquelle umfasst, und einer effektiven Menge einer Base.
Carbonylierungskatalysatorsystem nach Anspruch 21, wobei das Alkalimetallbromidsalz Natriumbromid ist.
Verfahren zur Carbonylierung von aromatischen Hydroxyverbindungen, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: in Kontakt bringen von wenigstens einer aromatischen Hydroxyverbindung mit Sauerstoff und Kohlenmonoxid in der Gegenwart eines Carbonylierungskatalysatorsystems mit einer effektiven Menge von wenigstens einer Quelle für ein Metall der Gruppe 8, 9 oder 10, einer effektiven Menge von wenigstens einer Bromidzusammensetzung, einer effektiven Menge von wenigstens einem aktivierenden organischen Lösungsmittel, einer effektiven Menge einer Kombination anorganischer Co-Katalysatoren, die wenigstens eine Titanquelle und wenigstens eine Kupferquelle umfasst, und einer effektiven Menge wenigstens einer Base.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Quelle für ein Metall der Gruppe 8, 9 oder 10 eine Palladiumquelle ist.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Palladiumquelle ein Palladium(II)salz oder -komplex ist.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei die Palladiumquelle Palladiumacetylacetonat ist.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Palladiumquelle geträgertes Palladium ist.
Verfahren nach Anspruch 27, wobei die Palladiumquelle Palladium auf Kohlenstoff ist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Bromidzusammensetzung ein Alkalimetallbromidsalz ist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei das aktivierende organische Lösungsmittel ein Polyether ist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei das aktivierende organische Lösungsmittel ein Nitril ist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei das aktivierende organische Lösungsmittel ein Carbonsäureamid ist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei das aktivierende organische Lösungsmittel ein Sulfon ist.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Molverhältnis von Titan relativ zu Palladium zwischen etwa 0,1 und etwa 150 beträgt.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die aromatische Hydroxyverbindung Phenol ist.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Molverhältnis von Kupfer relativ zu Palladium zwischen etwa 0,1 und etwa 15 beträgt.
Verfahren zur Carbonylierung von aromatischen Hydroxyverbindungen, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: in Kontakt bringen wenigstens einer aromatischen Hydroxyverbindung mit Sauerstoff und Kohlenmonoxid in der Gegenwart eines Carbonylierungskatalysatorsystems mit einer effektiven Menge einer Quelle für ein Metall der Gruppe 8, 9 oder 10, einer effektiven Menge einer Bromidzusammensetzung, einer effektiven Menge eines Polyethers, einer effektiven Menge einer Kombination anorganischer Co-Katalysatoren, die eine Titanquelle und eine Kupferquelle umfasst, und einer effektiven Menge einer Base.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei die Quelle für ein Metall der Gruppe 8, 9 oder 10 eine Palladiumquelle ist.
Verfahren nach Anspruch 38, wobei die Palladiumquelle ein Palladium(II)salz oder -komplex ist.
Verfahren nach Anspruch 39, wobei die Palladiumquelle Palladiumacetylacetonat ist.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei die Bromidzusammensetzung ein Alkalimetallbromidsalz ist.
Verfahren nach Anspruch 38, wobei das Molverhältnis von Titan relativ zu Palladium zwischen etwa 0,1 und etwa 150 beträgt.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei die aromatische Hydroxyverbindung Phenol ist.
Verfahren nach Anspruch 38, wobei das Molverhältnis von Kupfer relativ zu Palladium zwischen etwa 0,1 und etwa 15 beträgt.
Verfahren zur Carbonylierung von aromatischen Hydroxyverbindungen, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: in Kontakt bringen von wenigstens einer aromatischen Hydroxyverbindung mit Sauerstoff und Kohlenmonoxid in der Gegenwart eines Carbonylierungskatalysatorsystems mit einer effektiven Menge einer Palladiumquelle, einer effektiven Menge eines Alkalimetallbromidsalzes, einer effektiven Menge von Tetraglyme, einer effektiven Menge einer Kombination anorganischer Co-Katalysatoren, die eine Titanquelle und eine Kupferquelle umfasst, und einer effektiven Menge einer Base.