DE19723524A1 - Verfahren zur Herstellung von Phosphoniumphenolaten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Phosphoniumphenolaten

Info

Publication number
DE19723524A1
DE19723524A1 DE19723524A DE19723524A DE19723524A1 DE 19723524 A1 DE19723524 A1 DE 19723524A1 DE 19723524 A DE19723524 A DE 19723524A DE 19723524 A DE19723524 A DE 19723524A DE 19723524 A1 DE19723524 A1 DE 19723524A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mol
phosphonium
phenol
phenolates
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19723524A
Other languages
English (en)
Inventor
Anett Dipl Chem Dr Koenig
Steffen Dipl Chem Dr Kuehling
Lothar Bunzel
Uwe Dipl Ing Hucks
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer AG filed Critical Bayer AG
Priority to DE19723524A priority Critical patent/DE19723524A1/de
Priority to EP97114436A priority patent/EP0826693A1/de
Publication of DE19723524A1 publication Critical patent/DE19723524A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/28Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/54Quaternary phosphonium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C37/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Phosphoniumphenolaten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Phospho­ niumhalogenide mit Phenolen in einem Gemisch aus Wasser, wäßriger Alkalilauge und inertem Lösungsmittel zwischen 2 Minuten und 4 Stunden, vorzugsweise zwischen 20 Minuten und 2 Stunden bei Temperaturen von 0°C bis 40°C, vorzugsweise von 15°C bis 30°C, und bei Drücken von 1 bar bis 20 bar, vor­ zugsweise von 1 bar bis 10 bar im Molverhältnis von 0,5 mol bis 2 mol, vorzugsweise von 0,7 mol bis 1,3 mol Phenol, pro Mol Phosphoniumhalogenid, umsetzt.
Die Molverhältnisse Phenol/Alkali sind von 10 : 8 bis 10 : 10, bevorzugt 10 : 9,5 bis 10 : 10, besonders bevorzugt von 10 : 9,9.
Phosphoniumphenolate eignen sich besonders als Katalysatoren zur Veresterung und zur Umesterung, insbesondere zur Herstellung von Polycarbonaten nach dem Schmelzumesterungsverfahren (siehe US-PS 3 442 854).
Bevorzugte Phosphoniumhalogenide sind solche der Formel (I)
worin
R₁ bis R₄ unabhängig voneinander C₁-C₁₂-Alkyl, C₅-C₆-Cycloalkyl, C₇-C₁₂-Aralkyl und C₆-C₁₄-Aryl sind und worin
X⊖ Halogen, vorzugsweise F⊖, Cl⊖ oder Br⊖ ist.
Bevorzugte Reste R₁ bis R₄ sind C₆-C₁₄-Aryl-Reste.
Derartige Phosphoniumhalogenide und ihre Herstellung sind bekannt (siehe beispielsweise "Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie" Band XII/1, Seiten 79ff. und Worrall, J. Amer. Chem. Soc. 52 (1930), Seiten 293ff.).
Diese Verbindungen (I) entstehen bei der Umsetzung von Trialkyl- oder Triaryl­ phosphinen, beispielsweise von Triphenylphosphin mit Halogenarylen oder Halo­ genalkylen, z. B. Benzylbromid in Gegenwart von Metallsalzen (Friedel-Crafts-Alky­ lierung) oder in Gegenwart von Grignard-Verbindungen und Kobalt(II)chlorid.
Bevorzugte Phenole sind die der Formel (II)
worin
R₅ bis R₇ unabhängig voneinander H, C₁-C₁₂-Alkyl, C₅-C₆-Cycloalkyl, C₇-C₁₂-Arylalkyl und C₆-C₁₄-Aryl sind; vorzugsweise sind R₅ bis R₇ H.
Derartige Phenole sind literaturbekannt.
Bevorzugte Phosphoniumphenolate sind somit solche der Formel (III)
worin die Reste R₁ bis R₇ denen der Formeln (I) und (II) entsprechen.
Bevorzugtes Wasser ist 3E-Wasser bzw. destilliertes Wasser. Bevorzugte Alkali­ laugen sind Natronlauge und Kalilauge.
Die Konzentration der Alkalilaugen liegt zwischen 3 und 20, besonders bevorzugt zwischen 8 und 12 Gew.-%, bezogen auf die wäßrige Phase.
Bevorzugte inerte Lösungsmittel sind CH₂Cl₂, und Cl-C₆H₅.
Die Volumenverhältnisse von wäßriger Phase zu inertem Lösungsmittel liegen zwischen 2 : 1 und 1 : 1 Volumenteile.
Die Konzentration an Phosphoniumhalogeniden in der flüssigen Phase liegt vor der Umsetzung zwischen 10 und 20 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 12 und 15 Gew.-%.
Die Konzentration an Phenol liegt vor der Umsetzung zwischen 20 und 30 Gew.-%, bezogen auf Gewicht wäßrige Phase und inertes Lösungsmittel.
Die Reaktion kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen, vorzugsweise erfolgt sie diskontinuierlich.
Die Isolierung der erfindungsgemäßen Phosphoniumphenolate erfolgt durch 3maliges Waschen mit 3E- bzw. destilliertem Wasser, anschließender Eindampfung der organischen Phase am Rotationsverdampfer und Trocknung bei 80°C im Vakuum-Trockenschrank.
Die Ausbeuten liegen zwischen 70 und 80 Gew.-%.
Erfindungsgemäß hergestellte quartäre Phosphoniumphenolate sind beispielsweise
Das erfindungsgemäße Verfahren war deshalb nicht naheliegend, weil der Austausch der Halogenide gegen andere Anionen, wie Hydroxid, Phenolat in wäßriger Lösung durch Umsetzung mit dem entsprechenden Salz nicht gelingt, da die Phosphoniumsalze durch Basen in das entsprechende Phosphinoxid überführt werden.
So entsteht bei der Umsetzung von Tetraphenylphosphoniumbromid mit Phenol in wäßriger Natronlauge Triphenylphosphinoxid (siehe Beispiel A). Auch die Umset­ zung von Tetraphenylphosphoniumbromid mit Silberoxid in Wasser zur freien Base (Hydroxid) geht weiter bis zum Triphenylphosphinoxid und Benzol.
Es bestand daher die Aufgabe, eine gute Methode zur Herstellung von quartären Phosphoniumphenolaten zu finden, um sie beispielsweise als Umesterungskataly­ satoren zur Herstellung von thermoplastischen, aromatischen Polycarbonaten ein­ zusetzen, denn sie sind zum einen besser einsetzbar und enthalten zum anderen weniger Fremdatome (z. B. kein Bor) als andere Phosphoniumkatalysatoren, bei­ spielsweise als Tetraphenylphosphonium-tetraphenylboranat, und sind besser als beispielsweise Natriumphenolat.
Daß zudem nach dem erfindungsgemäßen Zweiphasengrenzflächenverfahren die Herstellung der Phosphoniumphenolate mit guter Ausbeute erfolgt, war nicht zu erwarten.
Die Verwendung der erfindungsgemäß erhältlichen Phosphoniumphenolate zur Herstellung von aromatischen Polycarbonaten kann in an sich bekannter Weise erfolgen (siehe US-PS 3 442 854 loc. cit.).
Das Schmelzumesterungsverfahren geht bekanntlich beispielsweise aus von aroma­ tischen Diphenolen, Kohlensäurediarylestern und gegebenenfalls Verzweigern und/oder Monophenolen.
Die erfindungsgemäß erhältlichen Phosphoniumphenolate werden hierbei als Kata­ lysatoren in Mengen von 10-1 mol bis 10-8 mol, vorzugsweise in Mengen von 10-3 mol bis 10-7 mol, pro mol Diphenol eingesetzt.
Weitere Einzelheiten des Schmelzumesterungsverfahrens sind in der Literatur be­ schrieben (siehe beispielsweise Hermann Schnell, Chemistry and Physics of Poly­ carbonates, Polymer Reviews, Vol. 9, 1964, Seiten 44 bis 51, DE-AS 10 31 512, US-PS 3 022 272, US-PS 5 340 905 und US-PS 5 399 659).
Die mit den erfindungsgemäß erhältlichen Phosphoniumphenolaten hergestellten thermoplastischen Polycarbonate sind lösungsmittelfrei, mit heller Eigenfarbe ausgestattet und weitgehend frei von unerwünschten Fehlstellen im Polycarbonat.
Der technische Einsatz dieser so hergestellten Polycarbonate in Form der verschie­ densten Formteile ist überall dort möglich, wo bislang bereits thermoplastische Polycarbonate eingesetzt wurden, etwa in der Elektrotechnik, als Lampenab­ deckungen, als Sicherheitsscheiben oder als CD-Material.
Beispiel A Herstellung von Phosphoniumphenolaten in alkalischer Lösung
In einem 2,5 l-Rundkolben mit Rührer, Thermometer, Rückflußkühler und Tropf­ trichter werden 94,0 g (1,0 mol) Phenol, 88,0 g (0,99 mol) 45%ige Natronlauge und 1,5 l 3E-Wasser vorgelegt und bei 20°C bis 25°C gerührt. Der pH-Wert dieser Lösung ist etwa 14. Zu dieser Lösung werden 41,93 g (0,10 mol) Tetraphenyl­ phosphoniumbromid zugegeben. Anschließend wird mindestens 0,5 h gerührt. Die phenolische Lösung wird 3 mal mit 3E-Wasser gewaschen und anschließend eingedampft. Der kristalline Rückstand wird bei 100°C im Vakuum getrocknet.
Beispiel B Herstellung von Phosphoniumphenolaten im Zweiphasengrenzflächenverfahren
In einem 2,5 l-Rundkolben mit Rührer, Thermometer und Tropftrichter werden 94,0 g (1,0 mol) Phenol, 88,0 g (0,99 mol) 45%ige Natronlauge und 1,5 l 3E-Wasser vorgelegt und bei 20°C bis 25°C gerührt. Zu dieser Lösung werden 41,93 g (0,10 mol) Tetraphenylphosphoniumbromid, gelöst in 100 ml Methylen­ chlorid, zugegeben. Anschließend wird mindestens 0,5 h gerührt. Nach der Phasen­ trennung wird die organische Phase 3 mal mit 3E-Wasser gewaschen und anschließend eingedampft. Der kristalline Rückstand wird bei 100°C im Vakuum getrocknet.
Zusammensetzung (aus ¹H-NMR):
Beispiel C Verwendungsbeispiele
C1) In einem 500 ml Dreihalskolben mit Rührer, Innenthermometer und Vigreuxkolonne (30 cm, verspiegelt) mit Brücke werden 114,15 g (0,500 mol) Bisphenol A und 113,54 g (0,530 mol) Diphenylcarbonat einge­ wogen. Die Apparatur wird durch Anlegen von Vakuum und Spülen mit Stickstoff (3 mal) vom Luftsauerstoff befreit und das Gemisch auf 150°C aufgeheizt. Jetzt werden 0,00216 g (1*10-3 mol-%) Tetraphenyl­ phosphoniumphenolat (TPP-P), bezogen auf Bisphenol A, als 1%ige wäßrige Lösung zugegeben und das entstehende Phenol bei 100 mbar abdestilliert. Gleichzeitig wird die Temperatur bis auf 250°C gesteigert. Nun wird das Vakuum stufenweise bis auf 1 mbar verbessert und die Temperatur auf 260°C erhöht. Anschließend wird die Temperatur auf 280°C erhöht und bei 0,1 mbar 1,5 Stunden gerührt. Man erhält ein farbhelles, lösungsmittelfreies Polycarbonat mit einer relativen Lösungsvis­ kosität von 1,250 (Dichlormethan, 25°C, 5 g/l).
Der Gehalt an Verzweiger der Formel (IV) im hergestellten Polycarbonat beträgt 25 ppm. Der phenolische OH-Wert des Polycarbonats beträgt 70 ppm.
C2) Wie Beispiel C1), nur wird die Temperatur von 260°C auf 300°C erhöht und bei 0,1 mbar 1,5 Stunden gerührt. Man erhält ein farbhelles, lösungsmittelfreies Polycarbonat mit einer relativen Lösungsviskosität von 1,300 (Dichlormethan, 25°C, 5 g/l). Der Gehalt an Verzweiger der Formel (IV) im hergestellten Polycarbonat beträgt 18 ppm. Der phenolische OH-Wert des Polycarbonats beträgt 55 ppm.
C3) Wie Beispiel C1), nur wird die Temperatur von 260°C auf 320°C erhöht und bei 0,1 mbar 1,5 Stunden gerührt. Man erhält ein farbhelles, lösungsmittelfreies Polycarbonat mit einer relativen Lösungsviskosität von 1,392 (Dichlormethan, 25°C, 5 g/l). Der Gehalt an Verzweiger der Formel (IV) im hergestellten Polycarbonat beträgt 23 ppm. Der phenolische OH-Wert des Polycarbonats beträgt 60 ppm.
Beispiel D Verwendungsbeispiele (Vergleich) Vergleichsbeispiel D 1)
In einem 500 ml Dreihalskolben mit Rührer, Innenthermometer und Vigreux­ kolonne (30 cm, verspiegelt) mit Brücke werden 114,15 g (0,500 mol) Bisphenol A und 113,54 g (0,530 mol) Diphenylcarbonat eingewogen. Die Apparatur wird durch Anlegen von Vakuum und Spülen mit Stickstoff (3 mal) vom Luftsauerstoff befreit und das Gemisch auf 150°C aufgeheizt. Jetzt werden 0,00029 g (5*10-4 mol-%) Natriumphenolat, bezogen auf Bisphenol A, als 1%ige wäßrige Lösung zugegeben und das entstehende Phenol bei 100 mbar abdestilliert. Gleich­ zeitig wird die Temperatur bis auf 250°C gesteigert. Nach 1 Stunde wird das Vakuum auf 10 mbar verbessert. Durch Absenken des Vakuums auf 0,5 mbar und Temperaturerhöhung auf 280°C wird die Polykondensation erreicht. Man erhält ein lösungsmittelfreies Polycarbonat mit einer relativen Lösungsviskosität von 1,288 (Dichlormethan, 25°C, 5 g/l). Der Gehalt an Verzweiger der Formel (IV) im hergestellten Polycarbonat beträgt 358 ppm. Der phenolische OH-Wert des Poly­ carbonats beträgt 95 ppm.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung von Phosphoniumphenolaten, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man Phosphoniumhalogenide mit Phenolen in einem Gemisch aus Wasser, wäßriger Alkalilauge und inertem Lösungsmittel zwischen 2 Minuten und 4 Stunden bei Temperaturen von 0°C bis 40°C und bei Drücken von 1 bar bis 20 bar im Molverhältnis von 0,5 mol bis 2 mol Phenol, pro Mol Phosphoniumhalogenid, umsetzt.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man im Mol­ verhältnis von 0,7 mol bis 1,3 mol Phenol pro Mol Phosphoniumhalogenid, umsetzt.
DE19723524A 1996-09-03 1997-06-05 Verfahren zur Herstellung von Phosphoniumphenolaten Withdrawn DE19723524A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19723524A DE19723524A1 (de) 1996-09-03 1997-06-05 Verfahren zur Herstellung von Phosphoniumphenolaten
EP97114436A EP0826693A1 (de) 1996-09-03 1997-08-21 Verfahren zur Herstellung von Phosponiumphenolaten

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19635656 1996-09-03
DE19723524A DE19723524A1 (de) 1996-09-03 1997-06-05 Verfahren zur Herstellung von Phosphoniumphenolaten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19723524A1 true DE19723524A1 (de) 1998-03-05

Family

ID=7804456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19723524A Withdrawn DE19723524A1 (de) 1996-09-03 1997-06-05 Verfahren zur Herstellung von Phosphoniumphenolaten

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19723524A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19727351C1 (de) * 1997-06-27 1999-02-11 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Phosphoniumphenolaten
DE19810745A1 (de) * 1998-03-12 1999-09-16 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung einer flüssigen Formulierung von Tetraphenylphosphoniumphenolat
CN113307827A (zh) * 2021-06-04 2021-08-27 山东师范大学实验厂 一种四苯基膦苯酚盐的水相合成方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19727351C1 (de) * 1997-06-27 1999-02-11 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Phosphoniumphenolaten
DE19810745A1 (de) * 1998-03-12 1999-09-16 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung einer flüssigen Formulierung von Tetraphenylphosphoniumphenolat
DE19810745C2 (de) * 1998-03-12 2000-05-04 Bayer Ag Flüssige Katalysatorformulierung aus Tetraphenylphosphoniumphenolat und Phenol und deren Verwendung
CN113307827A (zh) * 2021-06-04 2021-08-27 山东师范大学实验厂 一种四苯基膦苯酚盐的水相合成方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69129345T2 (de) Hydroxyalkylierung von Phenolen oder Thiophenolen mittels zyklisch organischer Kohlensäureester unter Verwendung von Triorganophosphinkatalysatoren
EP2321294B1 (de) Verfahren zur herstellung eines gemisches von lactid-derivaten
DE3831886A1 (de) Verfahren zur herstellung von aromatischen polycarbonaten
EP0477472B1 (de) Verfahren zur Herstellung cyclischer Carbonate
US5081280A (en) Process for the production of ester compounds
US6274745B1 (en) Binaphthol monophosphoric acid derivative and its use
US2971968A (en) Ortho, ortho'-bis (para-1, 1, 3, 3-tetramethyl-butylphenol) monosulphide
JP5255928B2 (ja) ホスホニウムフェノレートの製造法
DE19651445A1 (de) Mischungen amidgruppenhaltiger Polycarbonatpolycyclen und ihre Herstellung
EP0026318A1 (de) Verfahren zur Herstellung reiner 4,4'-Dihydroxydiphenylalkane bzw. -cycloalkane
EP0826693A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Phosponiumphenolaten
DE19723524A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Phosphoniumphenolaten
DE69708403T2 (de) Quaternäre Bisphenolate als Phasenübertragunskatalysatoren
DE19609057A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Diarylcarbonaten und den daraus erhältlichen Polycarbonaten
DE3019526A1 (de) Verfahren zur herstellung von chlorameisensaeurearylestern
EP0001823A2 (de) Verwendung von Borsäureestern zum Stabilisieren von phosphitfreien Polycarbonaten und die erhaltenen stabilisierten Polycarbonatformmassen
EP1242347B1 (de) Verfahren zur herstellung von phosphoniumphenolaten
EP0190568B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Spiroorthocarbonaten
DE3025377C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Benzolphosphonsäurediphenylester
DE60123531T2 (de) Verfahren zur Reinigung von Diarylcarbonat sowie Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat
DE19954787A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat
DE2418975A1 (de) Verfahren zur herstellung von dihydroxydiphenylalkanen
EP3837237B1 (de) Verfahren zur herstellung eines cycloaliphatischen diesters
EP1359178A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer flüssigen Formulierung von Phosphoniumphenolaten
US5856553A (en) Carbonic acid 3-methoxycarbonyloxy-2,2,4,4-tetramethyl-cyclobutyl ester methyl ester and method of making therefor

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee