DE1275541B

DE1275541B - Verfahren zur Reinigung von Diarylcarbonaten

Info

Publication number: DE1275541B
Application number: DEF45355A
Authority: DE
Inventors: Dr Ludwig Bottenbruch; Dr Hugo Vernaleken; Dr Hermann Schnell
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1965-02-25
Filing date: 1965-02-25
Publication date: 1968-08-22
Also published as: GB1096936A; NL6602444A; BE676977A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

C07c

Deutsche Kl.: 12 q - 21

P 12 75 541.8-42 (F 45355)

25. Februar 1965

22. August 1968

Beim Herstellen von Polycarbonaten durch Umestern von Diarylcarbonaten, z. B. Diphenylcarbonat, die auf übliche Weise durch Umsetzen des entsprechenden Phenols mit Phosgen erhalten wurden, mit aromatischen Dihydroxyverbindungen in Gegenwart katalytischer Mengen basischer Umesterungskatalysatoren, z. B. der Dinatriumverbindung einer aromatischen Dihydroxyverbindung, stellt man fest, daß man bis zur Erreichung des gewünschten Molekulargewichts des Polycarbonats in möglichst kurzer Zeit wechselnde Mengen Katalysator (optimale Katalysatorkonzentrationen) benötigt. Es hat sich gezeigt, daß dies auf die unterschiedliche Qualität des Diarylcarbonats zurückzuführen ist.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung von Diarylcarbonaten, mit dem man mit großer Regelmäßigkeit Produkte hoher Reinheit erhält. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die zu reinigenden Diarylcarbonate mit

a) Dinatriumsalzen des 2,6 - Ditert. - butylphenols oder des Bis-(4-hydroxyphenyl)-dimethylmethans oder

b) NaHCO₃, Na₂CO₃, BaCO₃, KH₂PO₄, K₂HPO₄, CaHPO₄, Natriumbenzoat, Natriumterephthalat, Dinatriumterephthalat, Natriumacetat oder

c) Natriummonophenylphosphat, Dinatriummonophenylphosphat, Kaliummonophenylphosphat oder Kaliumdiphenylphosphat

in Mengen von etwa 0,0001 bis etwa 1,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das zu reinigende Diarylcarbonat, mindestens 10 Minuten bei 160 bis 220C behandelt und anschließend destilliert.

Günstige Ergebnisse erzielt man durch Behandeln der Diarylcarbonate mit den erwähnten Verbindungen vorzugsweise in Mengen von etwa 0,005 bis etwa 0,05 Gewichtsprozent bei Temperaturen vorzugsweise zwischen etwa 180 und etwa 220C während etwa 40 bis etwa 80 Minuten.

An Diarylcarbonaten,' die nach dem vorliegenden Verfahren gereinigt werden können, seien in erster Linie das Diphenylcarbonat sowie die Bisphenylcarbonate aromatischer Dihydroxyverbindungen, ferner z. B. Dikresylcarbonat, Dixylenylcarbonat und Dichlorphenylcarbonat genannt.

Da die nach dem vorliegenden Verfahren behandelten Diarylcarbonate nicht nur, wie bereits erwähnt, von gleichbleibender Qualität, sondern auch von erhöhter Reinheit sind, bringt ihre Verwendung zum Herstellen von Polycarbonaten nach dem Umesterungsverfahren nicht nur den Vorteil, daß die optimal wirksame Menge basischer Katalysatoren Verfahren zur Reinigung von Diarylcarbonaten

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,
5090 Leverkusen

Als Erfinder benannt:

Dr. Ludwig Bottenbruch, 4150 Krefeld-Bockum; Dr. Hugo Vernaleken, 4150 Krefeld;
Dr. Hermann Schnell, 4150 Krefeld-Uerdingen

*

stets die gleiche ist, sondern auch, daß diese Menge erheblich geringer als bei Verwendung nicht behandelten Diarylcarbonats ist, was der Qualität des Polycarbonats zugute kommt.

Beispiel 1

Ein durch Umsetzen von Phenol mit Phosgen in bekannter Weise hergestelltes Diphenylcarbonat wird bei einem Versuch a) unbehandelt und bei den Versuchen b) mit Dinatriummonophenylphosphat (NaaMPP), c) mit Natriummonophenylphosphat (NaMPP), d) mit primärem Kaliumphosphat, e) mit sekundärem Kaliumphosphat, 0 mit Natriumbicarbonat, g) mit Bariumcarbonat und h) mit dem Dinatriumsalz des Bis-(4-hydroxyphenyl)-dimethylmethans (NaBP) bei 200⁰C behandelt und bei 150 bis 160^:C/2 bis 3 Torr destilliert, mit der äquivalenten Menge Bis-(4-hydroxyphenyl)-dimethyImethan (Bisphenol A) zu einem hochmolekularen PoIycarbonat der relativen Viskosität 1,303, gemessen an einer 0,5%igen Methylenchloridlösung bei 25 C, entsprechend einem mittleren Molekulargewicht von etwa 32 000, umgeestert.

Die hierfür jeweils erforderliche optimale Katalysatorkonzentration, d. h. die Katalysatorkonzentration, die gerade ausreicht, um die maximale Umesterungsgeschwindigkeit (Umsatz pro Zeiteinheit) des Diphenylcarbonats mit dem Bisphenol zu erzielen, angegeben in Molprozent, wird durch Messen der Reaktionsgeschwindigkeit ermittelt, indem man bei einer Versuchsmenge von 0,2 Mol Diphenylcarbonat und 0,2 Mol Bisphenol A und in Gegenwart des Dinatriumsalzes des Bisphenols A bei 220° C und 100 Torr die in 5 Minuten abgespaltene Menge Phenol feststellt und die Katalysatormenge bis zur Erzielung der maximalen Reaktionsgeschwindigkeit variiert.

809 597/459

Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.

	Diphenyl-	Substanz	Behand	Optimale
Bei	carbonat g	u,ui Oe- wichtsprozent	lungs-	Katalysator
spiel 1	1500		dauer (Minuten)	konzentration (Molprozent)
a)	1500	Na₂MPP	-	0,0003
b)	1500	NaMPP	60	0,0001
c)	1500	KH₂PO₄	60	0,00002
d)	1500	K₂HPO₄	60	0,00008
e)	1500	NaHCO₃	40	0,00006
f)	1500	BaCO₃	40	0,00015
g)	1500	NaBP	80	0,00015
h)		60	0,00008

Beispiel 2

1,5 kg Bis-(4-Carbophenoxy-oxyphenyl)-dimethylmethan werden bei 200°C 1 Stunde mit 0,05 g Natriummonophenylphosphat verrührt und anschließend bei einer Temperatur von 280 bis 290°C bei 0,1 Torr Druck bis auf 30 g Rückstand destilliert. Ein hieraus durch Umestern mit der äquivalenten Menge Bisphenol A hergestelltes Polycarbonat hat eine relative Viskosität von 1,301. Die optimale Katalysatorkonzentration beträgt wiederum 0,00002 Molprozent Dinatriumsalz des Bisphenols A. 120° C erhitzten Diphenylcarbonatschmelze durch Eintropfen einer 3O°/oigen wäßrigen Natriummonophenylphosphatlösung eine Konzentration von 0,1 bis 0,2 g Natriummonophenylphosphat je 1000 g Diphenylcarbonat eingestellt. Diese Mischung gelangt über eine Pumpe kontinuierlich in das Reaktionsgefäß. Die Schmelze hat hier eine Temperatur von 200⁰C. Mittels einer zweiten Pumpe wird stets so viel der Schmelze in den Dünnschichtverdampfer

ίο eingespeist und destilliert, daß im Reaktionsgefäß eine Verweilzeit von 10 Minuten eingehalten wird. Bei Verwendung dieses Destillats beträgt die zum Umestern mit Bisphenol A benötigte optimale Katalysatorkonzentration 0,00004 Molprozent Dinatriumsalz des Bisphenols A.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Reinigung von Diarylcarbonaten, dadurch gekennzeichnet, daß man die zu reinigenden Diarylcarbonate mit

a) Dinatriumsalzen des 2,6-Ditert-butyIphenols oder des Bis-(4-hydroxyphenyl)-dimethylmethans oder

b) NaHCO₃, Na₂CO₃, BaCO₃, KH₂PO₄, K₂HPO₄, CaHPO₄, Natriumbenzoat, Natriumterephthalat, Dinatriumterephthalat, Natriumacetat oder

c) Natriummonophenylphosphat, Dinatriummonophenylphosphat, Kaliummonophenylphbsphat oder Kaliumdiphenylphosphat

Beispiel 3

Die Versuchsanlage besteht aus einem Mischgefäß, einem Reaktionsgefäß und einem Dünnschichtverdampfer. Im Mischgefäß wird zu einer auf 100 bis in Mengen von etwa 0,0001 bis etwa 1,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das zu reinigende Diarylcarbonat, mindestens 10 Minuten bei 160 bis 220° C behandelt und anschließend destilliert.

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