ES2198107T3 - Procedimiento para la fabricacion de oligocarbonatos. - Google Patents
Procedimiento para la fabricacion de oligocarbonatos.Info
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de un oligocarbonato aromático de la fórmula HO-[A1-Y-A2-O-CO-O]n-A1-Y-A2-OH (I) en la que, A1, A2 representan independientemente uno de otro, grupos divalentes carbocíclicos o heterocíclicos aromáticos, Y representa un grupo divalente, como alquileno, alquilideno, cicloalquileno, cicloalquilideno, -S-, -O-, -SO2-, -SO- y CO- o un enlace sencillo y n puede adoptar números de 1 a 75, mediante la reacción de un compuesto hidroxi aromático de fórmula HO-A1-Y-A2-OH (II) en la que A1, A2 e Y tienen el significado indicado arriba, con monóxido de carbono y oxígeno en presencia de un catalizador de platino metal, un co-catalizador, una base y dado el caso una sal cuaternaria, así como un disolvente orgánico inerte, caracterizado porque el disolvente orgánico inerte bajo las condiciones de reacción forma un azeótropo con el agua formada en la reacción y este azeótropo se elimina de la mezcla de reacción.
Description
Procedimiento para la fabricación de
oligocarbonatos.
Principalmente es conocida la fabricación de
oligocarbonatos orgánicos mediante reacción oxidativa de un
dihidroxicompuesto aromático con monóxido de carbono en presencia de
un metal noble catalizador (documentos DE-OS
2738437, EP-A 0801051, EP-A
0749955); a continuación estos oligocarbonatos pueden condensarse a
policarbonatos (documento DE-OS 4032924). Como metal
noble se emplea preferiblemente paladio. Se emplean adicionalmente
un co-catalizador (por ejemplo, sales de manganeso o
cobalto), una base, una sal cuaternaria, diferentes quinonas o
hidroquinonas y un agente desecante. Al mismo tiempo se puede
trabajar en un disolvente inerte, preferiblemente cloruro de
metileno (documento DE-OS 2815501).
Sin embargo, la eficiencia del sistema
catalizador descrito es baja; a menudo el metal noble paladio se
emplea incluso estequiométricamente. La mayor actividad hasta ahora
descrita asciende a menos de cinco ciclos catalíticos por átomo de
paladio (documento DE-OS 2815501).
Sorprendentemente ahora se ha descubierto que la
adición de disolventes orgánicos inertes a la mezcla de reacción,
que bajo las condiciones de reacción forman un azeótropo con agua, y
la eliminación de este azeótropo de la mezcla de reacción hace
posible incrementar considerablemente la actividad del sistema
catalizador.
Por consiguiente, es objeto de la invención un
procedimiento para la fabricación de oligocarbonatos aromáticos de
fórmula
HO-[A_{1}-Y-A_{2}-O-CO-O]_{n}-A_{1}-Y-A_{2}-OH
\eqnum{(I)} en la que,
A_{1}, A_{2} representan independientemente
uno de otro, grupos divalentes, dado el caso ramificados o bien
sustituidos, carbocíclicos, heterocíclicos o aromáticos,
Y representa un grupo divalente, como alquileno,
alquilideno, cicloalquileno, cicloalquilideno, -S-, -O-, -SO_{2}-,
-SO- y -CO- o un enlace sencillo y
n puede adoptar números de 1 a 75,
mediante la reacción de un compuesto hidroxi
aromático de fórmula
HO-A_{1}-Y-A_{2}-OH \eqnum{(II)} en la que A_{1}, A_{2} e Y tienen el significado indicado
arriba,
con monóxido de carbono y oxígeno en presencia de
un catalizador de metal platino, un co-catalizador,
una base y dado el caso una sal cuaternaria, así como un disolvente
orgánico inerte, de manera que el disolvente orgánico inerte bajo
las condiciones de reacción forma un azeótropo con el agua formada
en la reacción y este azeótropo se elimina de la mezcla de
reacción.
En una forma de realización preferida, la
eliminación del agua del medio de reacción como azeótropo con el
disolvente es ayudada por el arrastre de vapor con gas de reacción
sobrante. Al mismo tiempo es determinante que se separe de la
mezcla de reacción más de 5% en volumen, preferiblemente más de 10%
en volumen de disolvente en forma de azeótropo. Bajo condiciones
puras de arrastre de vapor (documento DE-OS 44 03
075), es decir, sin formación de azeótropo con el disolvente
orgánico y eliminación simultánea del azeótropo del medio de
reacción, se obtienen transformaciones claramente menores.
El procedimiento de formación de oligocarbonatos
según la invención se lleva a cabo a una temperatura de reacción de
30 a 200ºC, preferiblemente de 30 a 150ºC, especialmente preferible
de 60 a 130ºC y a una presión total de 1 a 200 bar, preferiblemente
de 1 a 60 bar, especialmente preferible de 1 a 20 bar.
Como disolvente orgánico inerte pueden usarse
hidrocarburos halogenados que forman azeótropo con agua y
disolventes aromáticos como clorobenceno, diclorobenceno,
fluorobenceno, benceno, anisol, cloruro de metileno o 1,2-
dicloroetano, dado el caso también mezclas de ellos, en ebullición
adecuada. Es especialmente preferible emplear clorobenceno. El
disolvente inerte puede estar contenido en la mezcla de reacción en
una parte proporcional de 1-99% en peso,
preferiblemente 20-98% en peso, especialmente
preferible 40-98%.
Mediante un órgano de separación situado en la
corriente de salida del gas que contiene el azeótropo, como por
ejemplo un desflemador, una columna de destilación de platos o
empaquetamiento y otros aparatos conocidos por el especialista, la
mayor parte del disolvente se puede separar del agua mediante la
deshidratación del disolvente arrastrado y se conduce hacia el
reactor en la corriente de retorno. La separación o ruptura del
azeótropo separado puede tener lugar según el estado de la técnica,
por ejemplo mediante extracción, descongelación o destilación.
Tras la separación, en una forma de realización
preferida, la parte de gas disuelto expulsada con el azeótropo se
lleva de nuevo al circuito de gas del reactor. La separación de los
productos de partida, disolventes, productos y agua arrastrados de
la mezcla de gas para reciclar dado el caso comprimido antes de la
separación, tiene lugar según el estado de la técnica, por ejemplo,
mediante adsorción, absorción o preferiblemente mediante
condensación. El gas de reacción necesario para la reacción, que se
compone de monóxido de carbono, oxígeno y dado el caso un gas
inerte, se introduce para ello en una cantidad de 1 a 10000 Nl por
litro de solución de reacción, preferiblemente de 5 a 5000 Nl por
litro de solución de reacción y especialmente preferible de 10 a
1000 Nl por litro de solución de reacción. La mezcla de gas para
reciclar, procedente de la deshidratación, se contabiliza en los
volúmenes citados referentes a sus partes proporcionales de CO y
O_{2}.
La composición del gas de reacción monóxido de
carbono y oxígeno puede variarse en amplios márgenes de
concentración, aunque se ajustará recomendablemente a una relación
molar CO:O_{2} (normalizado a CO) de
1:(0,001-1,0), preferiblemente de
1:(0,01-0,5) y especialmente preferible de
1:(0,02-0,3). La presión parcial de oxígeno es
suficientemente grande en esa relación molar, para poder obtener
altos rendimientos espacio-tiempo y a la vez evitar
mezclas de gas monóxido de carbono/oxígeno explosivas. Todos los
productos de partida pueden estar contaminados con impurezas de su
fabricación y almacenaje, aunque en interés de la pureza del
producto final es deseable trabajar con los productos químicos más
limpios posible. Los gases de reacción tampoco están sujetos a
requerimientos especiales de pureza. Así, el gas de síntesis puede
servir como fuente de CO y el aire como portador de O_{2}, aunque
debe prestarse atención a que no contengan venenos catalíticos, como
por ejemplo azufre o sus compuestos. En la forma de realización
preferida del procedimiento según la invención se usan CO puro y
oxígeno puro.
Los dihidroxicompuestos aromáticos reactivos
según la invención pueden estar sustituidos con alquilo
C_{1}-C_{4}, alcoxilo
C_{1}-C_{4}, flúor, cloro o bromo. Los
dihidroxicompuestos aromáticos reactivos según la invención son,
por ejemplo, bis-(hidroxifenil)-alcanos,
bis-(hidroxifenil)-cicloalcanos,
bis-(hidroxifenil)-sulfuros,
bis-(hidroxifenil)-eteres, bis-(hidroxifenil)
-cetonas, bis-(hidroxifenil)-sulfonas,
bis-(hidroxifenil)-sulfóxidos,
\alpha,\alpha'-bis-(hidroxifenil)-diisopropilbencenos,
así comosus compuestos alquilados o halogenados en el núcleo.
Los difenoles preferibles son, por ejemplo,
2,2-bis-(4-hidroxifenil)-propano
(bisfenol A),
2,4-bis-(4-hidroxifenil)-2-metilbutano,
1,3-bis-(4-hidroxicumil)-benceno,
1,4-bis-(4-hidroxicumil)-benceno,
2,2-bis-(3-metil-4-hidroxifenil)-propano,
2,2-bis-(3-cloro-4-hidroxifenil)-propano,
bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-metano,
2,2-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-propano,
bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-sulfona,
1,3-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxicumil)-benceno,
1,4-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxicumil)-benceno,
1,1-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-2-metilbutano,
2,2-bis-(3,5-dicloro-4-hidroxifenil)-propano,
2,2-bis-(3,5-dibromo-4-hidroxifenil)-propano,
1,1-bis-(4-hidroxifenil)-ciclohexano,
1,1-bis-(4-hidroxifenil)-1-feniletano
y
1,1-bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano.
Especialmente preferibles son
4,4'-dihidroxidifenilo,
4,4'-dihidroxidifenilsulfuro,
2,2-bis-(4-hidroxifenil)-propano,
2,2-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-propano,
2,2-bis-(3,5-dicloro-4-hidroxifenil)-propano,
2,2-bis-(3,5-dibromo-4-hidroxifenil)-propano,
1,1-bis-(4-hidroxifenil)-1-feniletano,
1,1-bis-(4-hidroxifenil)-1-ciclohexano
y
1,1-bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano.
Los oligocarbonatos pueden ramificarse mediante
la adición de pequeñas cantidades de ramificadores. Son ejemplos de
ramificadores adecuados el floroglucinol,
4,6-dimetil-2,4,6-tri-(4-hidroxifenil)-hept-2-eno,
4,6-dimetil-2,4,6-tri-(4-hidroxifenil)-heptano,
1,3,5-tri-(4-hidroxifenil)-benceno,
1,1,1-tri-(4-hidroxifenil)-etano,
tri-(4-hidroxifenil)-fenilmetano,
2,2-bis-(4,4-bis-(4-hidroxifenil)-ciclohexil)-propano,
2,4-bis-(4-hidroxifenil-isopropil)-fenol,
2,6-bis-(2-hidroxi-5'-metil-bencil)-4-metilfenol,
2-(4-hidroxifenil)-2-(2,4-dihidroxifenil)-propano,
éster del ácido
hexa-(4-(4-hidroxifenil-isopropil)-fenil)-ortotereftálico,
tetra-(4-hidroxifenil)-metano,
tetra-(4-(4-hidroxifenil-isopropil)-fenoxi)-metano,
1,1-bis-((4',4''-dihidroxitrifenil)-metil)-benceno
y especialmente
\alpha,\alpha',\alpha''-tris-(4-hidroxifenil)-1,3,5-triisopropenilbenceno.
El 0,05 a 2% molar en ramificador referido a
moles de difenol empleados, dado el caso utilizable conjuntamente,
se puede introducir con los propios difenoles en disolventes
orgánicos o bien puede añadirse durante la reacción.
En el procedimiento según la invención son bases
aplicables los hidróxidos alcalinos, sales alcalinas o sales
cuaternarias de ácidos débiles como butilato terciario alcalino.
También puede usarse la sal mono o dialcalina o la sal cuaternaria
de los dihidroxicompuestos de fórmula general (II), que deben
transformarse en oligocarbonato orgánico. Las sales alcalinas pueden
ser de litio, sodio, potasio, rubidio o calcio y las sales
cuaternarias pueden ser, entre otras, sales de tetralquilamonio o
tetralquilfosfonio. Preferiblemente se emplean difenolatos de mono
y dilitio, mono y disodio, y mono y dipotasio o bien butilato
terciario de litio, sodio o potasio, especialmente preferible el
difenolato mono o dipotásico del compuesto hidroxi aromático de
fórmula general (II) y butilato potásico terciario.
La base se añade en cantidades catalíticas. La
relación de platino metal, por ejemplo paladio, con la base se
escogerá preferiblemente de manera que por átomo gramo de platino
metal, por ejemplo paladio, se empleen 0,1 a 500, preferiblemente
de 0,3 a 200, especialmente preferible 0,9 a 130 equivalentes de
base.
Los catalizadores de platino metal adecuados para
el procedimiento según la invención constan como mínimo de un metal
noble del grupo VIII, preferiblemente paladio. En el procedimiento
según la invención pueden añadirse de formas diversas. El paladio
puede emplearse en forma metálica o preferiblemente en forma de
compuestos de paladio de grado de oxidación 0 y +2, como por ejemplo
acetilacetonato de paladio(II), halogenuro, carboxilatos de
ácidos carboxílicos C_{2}-C_{18}, nitrato,
óxidos o complejos de paladio, que pueden contener, por ejemplo,
olefinas, aminas, compuestos de fósforo y halogenuros. Son
especialmente preferibles el bromuro de paladio y el acetilacetonato
de paladio.
En el procedimiento según la invención la
cantidad de catalizador platino metal no está restringida. Se añade
preferiblemente suficiente catalizador para que la concentración
del metal al inicio de la reacción ascienda a 1 - 3000 ppm, siendo
especialmente preferibles concentraciones de 5 - 500 ppm.
Como co-catalizador para el
procedimiento según la invención se usa un metal de los grupos III
A, III B, IV A, IV B, V B, I B, II B, VI B, VII B, de las tierras
raras (números atómicos 58-71) o del grupo del
hierro del sistema periódico de los elementos (Mendelejew), dado el
caso también mezclas de ellos, de manera que el metal se puede
emplear en diferentes estados de oxidación. Es preferible emplear
Mn, Cu, Co, V, Zn, Ce y Mo. Sin restringir el procedimiento según
la invención, sean citados manganeso(II),
manganeso(III), cobre(I), cobre(II),
cobalto(II), cobalto(III), vanadio(III) y
vanadio(IV). Los metales pueden emplearse, por ejemplo, como
halogenuros, óxidos, carboxilatos de ácidos carbónicos
C_{2}-C_{6}, dicetonatos o nitratos, así como
compuestos complejos que pueden contener, por ejemplo, monóxido de
carbono, olefinas, aminas, compuestos de fósforo y halogenuros. Es
especialmente preferible emplear Mn, Cu, Mo y Ce. En el
procedimiento según la invención es de muy especial preferencia
usar compuestos de manganeso, especialmente preferible complejos de
manganeso(II) y manganeso(III), de muy especial
preferencia acetilacetonato de manganeso(II) o
acetilacetonato de manganeso(III).
El co-catalizador, que también
puede formarse in situ, se añade en una cantidad tal, que su
concentración se encuentre en el intervalo de 0,0001 a 20% en peso
de la mezcla de reacción, preferiblemente en el intervalo de
concentracion de 0,005 a 5% en peso, especialmente preferible de
0,01 a 2% en peso.
Las sales cuaternarias empleadas en el marco de
la presente invención, pueden ser, por ejemplo, sales de amonio,
guanidinio, fosfonio o sulfonio, dado el caso también mezclas de
ellas, sustituidas con restos orgánicos. Son apropiadas para el uso
en el procedimiento según la invención las sales de amonio,
guanidinio, fosfonio o sulfonio que como restos orgánicos llevan
restos arilo C_{6 }a C_{10}, aralquilo C_{7} a C_{12} y/o
alquilo C_{1} a C_{20} y como anión llevan un halogenuro,
tetrafluoroborato o hexafluorofosfato. Se emplean preferiblemente
en el procedimiento según la invención sales de amonio y fosfonio,
que como restos orgánicos llevan restos arilo C_{6 }a C_{10},
aralquilo C_{7} a C_{12} y/o alquilo C_{1} a C_{20} y como
anión llevan un halogenuro, especialmente preferible bromuro de
tetrabutilamonio y bromuro de tetrabutilfosfonio. Las cantidades de
tales sales cuaternarias pueden ascender, por ejemplo, a
0,1-20% en peso referido al peso de mezcla de
reacción. Esta cantidad asciende preferiblemente a
0,5-15% en peso, especialmente preferible
1-5% en peso.
Al usar una base como butilato terciario de
tetrabutilamonio, que contiene un catión cuaternario, puede
reducirse correspondientemente la cantidad añadida de sal
cuaternaria, como bromuro de tetrabutilamonio. Dado el caso, la
cantidad total de aniones de la sal cuaternaria añadida también
puede equilibrarse mediante otras sales de estos aniones, como
bromuro potásico.
En otra forma de realización, en lugar del
sistema catalizador homogéneo se emplean catalizadores heterogéneos,
en los que el platino metal o el platino metal y el
co-catalizador cubren un soporte heterogéneo, como
polvo o cuerpos huecos. El resto de componentes del sistema
catalizador, como la base, el compuesto cuaternario y dado el caso
el co-catalizador, se disuelven en adelante
homogéneamente de la solución de reacción. La cantidad de platino
metal en peso total del catalizador heterogéneo asciende a 0,01 a
15% en peso, preferiblemente 0,05 a 10% en peso, contabilizado como
platino metal.
Como co-catalizadores sobre el
soporte del catalizador se emplea como mínimo un compuesto metálico
del tipo citado arriba.
La cantidad de co-catalizador en
peso total del catalizador heterogéneo asciende a 0,01 a 15% en
peso, preferiblemente 0,05 a 10% en peso contado como metal.
Como soporte del catalizador son apropiados uno o
más óxidos metálicos del grupo del V, Mn, Ti, Cu, Zr, La, de las
tierras raras (número atómico 58-71), tanto en el
sentido de sustancias puras químicamente homogéneas como en mezcla,
así como óxidos de hierro y cobalto, óxidos de níquel, aluminio,
silicio y magnesio, zeolita y carbón activo. Si el soporte del
catalizador se emplea en polvo, para la mezcla de los componentes
de reacción se configuran los recipientes de agitación equipados
con agitadores útiles para este uso o bien configurados como
reactor de columna de burbujas.
Al trabajar soportes de catalizador en polvo como
suspensión en recipientes de agitación o columnas de burbujas, se
usan cantidades de 0,001 a 50% en peso, preferiblemente de 0,01 a
20% en peso, especialmente preferible de 0,1 a 10% en peso de
soporte de catalizador en polvo referido a la cantidad empleada de
compuestos hidroxi aromáticos.
En formas de realización preferibles, el soporte
heterogéneo del catalizador se emplea fijo en recipientes de
agitación, una columna de burbujas, un reactor de fases de contacto
o cascadas de estos reactores. Entonces se elimina totalmente la
separación del soporte del catalizador.
Como reactores para el procedimiento según la
invención con catalizadores homogéneos o heterogéneos son apropiados
tanques de agitación, autoclaves y columnas de burbujas, de manera
que estos pueden emplearse como reactores únicos o en cascada. En
cascada pueden estar conectados entre sí de 2 a 15 reactores,
preferiblemente de 2 a 10, especialmente preferible de 2 a 5.
Los recipientes de agitación que se han de usar
según la invención para la mezcla de los componentes de reacción
están equipados con agitadores adecuados para ello. Tales agitadores
son los conocidos por el especialista. Se citan a modo de ejemplo:
agitadores de discos, turbinas, hélices, palas, MIG e Intermig,
agitadores de tubos y diversos tipos de agitadores de huecos. Son
agitadores preferibles los que permiten una mezcla efectiva de
gases y fluidos, por ejemplo el agitador de gaseado de tubos
huecos, el agitador de hélices, etc.
En el procedimiento según la invención pueden
emplearse como columnas de burbujas los tipos siguientes: columnas
de burbujas simples, columnas de burbujas con elementos integrados,
como por ejemplo: columnas de burbujas con cámaras paralelas,
columnas de burbujas en cascada con platos perforados o platos de
agujero único, columnas de burbujas con empaquetamientos, con
mezcladores estáticos, columnas de burbujas con platos perforados
pulsantes, reactores de bucle, como por ejemplo: reactores de bucle
Mammut, reactores de bucle de corriente, reactores de bucle de
chorro, reactores de chorro libre, reactores de tobera eyectora,
columnas de burbujas con eyector sumergido en el líquido, columnas
de burbujas con corriente de entrada y corriente de salida y otros
reactores de columnas de burbujas conocidos por el especialista
(Chem. Ing. Tech. 51 (1979) nº 3, pág. 208-216;
W-D.Deckwer, Reaktionstechnik in Blasensäulen, Otto
Salle Verlag 1985).
En una forma de realización preferida se usan
reactores de columnas de burbujas y cascadas de columnas de
burbujas, que permiten una mezcla efectiva del gas y el líquido,
como por ejemplo, columnas de burbujas en cascada y reactores de
bucle. Para el mantenimiento de una buena mezcla del líquido y el
gas de reacción pueden colocarse órganos de reparto y redispersión a
lo largo del eje longitudinal de los reactores de columnas de
burbujas. Como órganos de redispersión fijos se usan platos de
agujero único, placas de agujeros, platos perforados, así como
otros elementos integrados conocidos por el especialista. Para la
primera dispersión del gas de reacción en la fase líquida mediante
dosificación se emplean usualmente dispositivos como placas
sinterizadas porosas, placas de agujeros, platos perforados, tubos
de inserción, toberas, anillos de gasificación y otros dispositivos
de dispersión conocidos por el especialista.
El procedimiento según la invención puede ponerse
en práctica en diferentes variantes de realización. Una posibilidad
consiste en la ejecución discontinua. A este respecto se hace pasar
CO y oxígeno a la mezcla de reacción, o bien mediante un agitador
de gasificación como en el caso de un tanque de agitación o bien
mediante otros órganos conocidos de distribución de gas. Tras
conseguir la transformación óptima, la mezcla de reacción se
procesa separada del reactor o dado el caso dentro del reactor. En
caso de uso de soportes de catalizador en forma de polvo, éstos
pueden separarse de la mezcla de reacción, por ejemplo, mediante
filtración, sedimentación o centrifugación.
En procedimientos discontinuos los soportes de
catalizador usados pueden emplearse repetidas veces con los mismos
productos de reacción, dado el caso sin limpiar. En formas de
trabajo continuas, los soportes de catalizador usados pueden
permanecer por largo tiempo en el reactor y dado el caso
regenerarse.
De forma preferible se usa una forma de trabajo
continua en un único reactor o en una cascada de varios reactores.
Mediante el uso de catalizadores heterogéneos fijos, éstos pueden
permanecer por largo tiempo en el reactor y dado el caso regenerarse
allí también.
En un recipiente con esmerilado plano de 600 ml
con camisa calefactora, agitador de gasificación, refrigerante y
trampa de condensación postconectada se pusieron 0,3 mmol de bromuro
de paladio, 3,0 mmol de acetilacetonato de manganeso (II) y 30,0
mmol de bromuro de tetrabutilamonio en 350 ml de clorobenceno y se
hace pasar monóxido de carbono (3 l/h) durante una hora a 80ºC para
disolver el catalizador. Entonces se añadieron 21,0 g de bisfenol A
y 5,2 mmol de butilato potásico terciario, se calentó a 80ºC y la
reacción empezó mediante la introducción de 180 Nl/h de una mezcla
de gas de monóxido de carbono y oxígeno (95:5 % en volumen) a
presión normal. Tras un tiempo de reacción de 6 horas se añaden
durante 8 horas respectivamente 0,8 g de bisfenol A sólido por
hora. Tras 20 horas en total, según los análisis de HPLC, ha
reaccionado 95% de la cantidad total de bisfenol A. El espectro del
producto contiene los oligómeros conforme a la estructura (I) con
n= 1-7. En la trampa de condensación se encontraba
aproximadamente 10-15% de la cantidad empleada de
clorobenceno; la separación de fases que se produce continuamente
hace posible la eliminación fácil del agua formada del condensado.
Después de acabar el experimento la mezcla de reacción tuvo un
contenido en restos de agua de menos de 250 ppm.
En un autoclave de 250 ml con agitador de
gasificación, refrigerante y trampa de condensación postconectada se
pusieron 0,15 mmol de bromuro de paladio, 11 mmol de bromuro de
tetrabutilamonio y 8 g de bisfenol A en 90 ml de clorobenceno y se
disolvieron por introducción de monóxido de carbono (3 l/h), 30 min
a 90ºC. A continuación se añadieron 1,1 mmol de acetilacetonato de
manganeso (III) y 5,2 mmol de butilato potásico terciario con 10 ml
de clorobenceno y la reacción empezó mediante la introducción de 80
Nl/h de una mezcla de gas de monóxido de carbono y oxígeno (95:5 %
en volumen) a 3 bar de presión total y 110ºC de temperatura. Tras 6
horas se diluye la solución de reacción con 100 ml de cloruro de
metileno. Los análisis de HPLC demostraron que había reaccionado en
total 91% de bisfenol A y que el espectro del producto contiene los
oligómeros conforme a la estructura (I) con n= 1-9.
En la trampa de condensación condensaron 12 g de una suspensión
clorobenceno/agua. Después de acabar el experimento la mezcla de
reacción tuvo un contenido en restos de agua por debajo de 250
ppm.
Ejemplo 3
(comparación)
En un autoclave de 250 ml con agitador de
gasificación, refrigerante y trampa de condensación postconectada se
pusieron 0,15 mmol de bromuro de paladio, 11 mmol de bromuro de
tetrabutilamonio y 8 g de bisfenol A en 90 ml de clorobenceno y se
disolvieron por introducción de monóxido de carbono (3 l/h), 30 min
a 90ºC. A continuación se añadieron 1,1 mmol de acetilacetonato de
manganeso (III) y 5,2 mmol de butilato potásico terciario con 10 ml
de clorobenceno y la reacción empezó por introducción de 80 Nl/h de
una mezcla de gas de monóxido de carbono y oxígeno (95:5 % en
volumen) a 7 bar de presión total y 110ºC de temperatura. Tras 6
horas se diluye la solución de reacción con 100 ml de cloruro de
metileno. Los análisis de HPLC demostraron que reaccionó en total
38% de la cantidad total de bisfenol A y que el espectro del
producto contiene los oligómeros conforme a la estructura (I) con
n= 1-5. En la trampa de condensación se encuentran
condensados menos de 3 g de agua. Después de acabar el experimento
la mezcla de reacción tuvo un contenido de restos de agua de más de
600 ppm. El ajuste de presión y temperatura usado se corresponde con
condiciones puras de arrastre, ya que el azeótropo prácticamente no
fue eliminado de la mezcla de reacción. La comparación directa con
el ejemplo 2 justifica la eficiencia de la eliminación del
azeótropo de la mezcla de reacción.
Claims (10)
1. Procedimiento para la fabricación de un
oligocarbonato aromático de la fórmula
HO-[A_{1}-Y-A_{2}-O-CO-O]_{n}-A_{1}-Y-A_{2}-OH
\eqnum{(I)} en la que,
A_{1}, A_{2}representan independientemente
uno de otro, grupos divalentes carbocíclicos o heterocíclicos
aromáticos,
Y representa un grupo divalente, como alquileno,
alquilideno, cicloalquileno, cicloalquilideno, -S-, -O-, -SO_{2}-,
-SO- y -CO- o un enlace sencillo y
n puede adoptar números de 1 a 75,
mediante la reacción de un compuesto hidroxi
aromático de fórmula
HO-A_{1}-Y-A_{2}-OH\eqnum{(II)} en la que A_{1}, A_{2} e Y tienen el significado indicado
arriba,
con monóxido de carbono y oxígeno en presencia de
un catalizador de platino metal, un co-catalizador,
una base y dado el caso una sal cuaternaria, así como un disolvente
orgánico inerte, caracterizado porque el disolvente orgánico
inerte bajo las condiciones de reacción forma un azeótropo con el
agua formada en la reacción y este azeótropo se elimina de la
mezcla de reacción.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la eliminación del azeótropo de la
mezcla de reacción se favorece con el gas de reacción sobrante.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque se emplean disolventes aromáticos como
disolventes orgánicos inertes.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque se emplea clorobenceno como disolvente
orgánico inerte.
5. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque se emplean hidrocarburos halogenados
como disolvente orgánico inerte.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque se usa 1,2-dicloroetano
como disolvente.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque como bases se
usan sales alcalinas o sales cuaternarias de ácidos débiles.
8. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque como base se usa la sal mono o
dialcalina del difenol empleado, de fórmula general (II) o una
mezcla de ellas.
9. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque como base se usa butilato potásico
terciario.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque como bases se
usan hidróxidos alcalinos.
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