JP2009242301A - Method for producing alkylaryl carbonate - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an alkylaryl carbonate wherein the transesterification of an aromatic hydroxy compound and a dialkyl carbonate is efficiently carried out. <P>SOLUTION: The method for producing an alkylaryl carbonate by causing an aromatic hydroxy compound and a dialkyl carbonate to react with each other by a gas phase reaction in the presence of a metal composite-oxide comprising titanium and a second metal component comprising group V metal and/or group VI metal in the periodic table, is characterized by using the metal-composite oxide that contains group V metal or group VI metal in the periodic table in an amount of 0.1 to 2.0 mol% relative to the amount of titanium contained therein. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

炭酸エステルは、ホスゲンを使用しないポリカーボネートの原料、リチウム電池電解液やオクタン価向上のためのガソリン添加剤、各種反応におけるアルキル化剤、カルボニル化剤などで有用な化合物である。
従来の炭酸エステルの製造方法としては、まず、ホスゲンをカルボニル化剤としてメタノール、エタノールなどのアルコール、もしくはフェノールなどと反応させて炭酸エステルを製造する方法が知られており、工業的な規模で製造されている。しかし この方法では、極めて毒性が強く、また腐食性も有するホスゲンを用いるため、その輸送や貯蔵など取り扱いに注意が必要であり、製造設備の維持管理や廃棄物処理、作業員の安全性確保などのために多大なコストがかかっていた。そのため、ホスゲンを使用しないで炭酸エステルを製造する方法が望まれ、様々な方法が検討されてきた。ホスゲンを使用しない炭酸エステルの製造法としては一酸化炭素をカルボニル化剤としてアルコール及び酸素と反応させる酸化的カルボニル化法、オキシランと二酸化炭素を反応させる方法、尿素とアルコールを反応させる方法などが知られている(非特許文献1)。
Carbonate is a useful compound for polycarbonate raw materials not using phosgene, lithium battery electrolytes, gasoline additives for improving octane number, alkylating agents in various reactions, carbonylating agents, and the like.
As a conventional method for producing a carbonate ester, first, a method for producing a carbonate ester by reacting phosgene with an alcohol such as methanol, ethanol or phenol using a carbonylating agent as a carbonylating agent is known and produced on an industrial scale. Has been. However, since this method uses phosgene, which is extremely toxic and corrosive, care must be taken in handling such as transportation and storage, maintenance of manufacturing facilities, waste disposal, ensuring worker safety, etc. Was costly. Therefore, a method for producing a carbonate ester without using phosgene is desired, and various methods have been studied. Known methods for producing carbonate esters without using phosgene include oxidative carbonylation, in which carbon monoxide is used as a carbonylating agent to react with alcohol and oxygen, a method in which oxirane and carbon dioxide are reacted, and a method in which urea and alcohol are reacted. (Non-Patent Document 1).

ジアリールカーボネートの製造法としては、ジメチルカーボネートのように安価で一般に入手しやすいジアルキルカーボネートとフェノール類などのアリール化合物とをエステル交換反応させて、目的とするジアリールカーボネートを製造する方法が知られており、通常、以下のような反応の組み合わせにより進行していることが知られている。   As a method for producing a diaryl carbonate, a method for producing a target diaryl carbonate by transesterifying a dialkyl carbonate, such as dimethyl carbonate, which is generally easily available and an aryl compound such as phenols, is known. In general, it is known that the reaction proceeds by a combination of the following reactions.

1)ジアルキルカーボネートと芳香族ヒドロキシ化合物をエステル交換反応させて、アルキルアリールカーボネートを生成する。
2)アルキルアリールカーボネートと芳香族ヒドロキシ化合物をエステル交換反応させて、ジアリールカーボネートを生成する。
3)アルキルアリールカーボネートの不均化により、ジアリールカーボネートとジアルキルカーボネートを生成させ、精製分離する。
上記の反応は、共に平衡反応であるが、特に1)に記載の反応の平衡状態が原料側(ジアルキルカーボネート側)に偏っているので、ジアリールカーボネート製造反応全体の反応性の向上させるためには、1)に記載の反応における平衡状態を製品側(アルキルアリールカーボネート側)にずらすことが重要となる。
1) A transalkylation reaction between a dialkyl carbonate and an aromatic hydroxy compound is performed to produce an alkyl aryl carbonate.
2) The alkylaryl carbonate and the aromatic hydroxy compound are transesterified to produce a diaryl carbonate.
3) Diaryl carbonate and dialkyl carbonate are produced by disproportionation of alkylaryl carbonate, and purified and separated.
Both of the above reactions are equilibrium reactions. In particular, since the equilibrium state of the reaction described in 1) is biased toward the raw material side (dialkyl carbonate side), in order to improve the overall reactivity of the diaryl carbonate production reaction, It is important to shift the equilibrium state in the reaction described in 1) to the product side (alkyl aryl carbonate side).

これまで、上記1)に記載の反応における平衡状態を製品側に移動させる方法として、1)に記載の反応を気相状態で、シリカ担体に酸化チタンを担持させた触媒を用いて、高い反応温度で実施することにより平衡を製品側(アルキルアリールカーボネート側)に偏らせ、反応を進行させる方法が開示されている(非特許文献2、特許文献1)。しかし、上記の反応では、高温で反応を実施しているので、副反応の反応速度も増加し、アルキルアリールカーボネートの選択性が低下する傾向が見られるという難点があった。
Ullmann’s Encyclopedia Of Industrial Chemistry,6th Edition, Vol.6 P427-455 Catalysis Letters,59, 83-89 (1999) WO2001-00560号公報
Up to now, as a method for moving the equilibrium state in the reaction described in 1) above to the product side, the reaction described in 1) is performed in a gas phase state, using a catalyst in which titanium oxide is supported on a silica support, A method has been disclosed in which the equilibrium is biased toward the product side (alkyl aryl carbonate side) by carrying out the reaction to advance the reaction (Non-patent Document 2, Patent Document 1). However, in the above reaction, since the reaction is performed at a high temperature, the reaction rate of the side reaction is increased, and there is a difficulty in that the selectivity of the alkylaryl carbonate tends to be lowered.
Ullmann's Encyclopedia Of Industrial Chemistry, 6th Edition, Vol.6 P427-455 Catalysis Letters, 59, 83-89 (1999) WO2001-00560

本発明は、芳香族ヒドロキシ化合物とジアルキルカーボネートのエステル交換反応を効率よく行うアルキルアリールカーボネートの製造方法の提供を課題とする。さらには、上記で製造されたアルキルアリールカーボネートを用いたジアリールカーボネートの製造方法、および該ジアリールカーボネートを用いたポリカーボネートの製造方法の提供を課題とする。   This invention makes it a subject to provide the manufacturing method of the alkyl aryl carbonate which performs efficiently the transesterification reaction of an aromatic hydroxy compound and a dialkyl carbonate. Furthermore, it is an object to provide a method for producing a diaryl carbonate using the alkylaryl carbonate produced as described above, and a method for producing a polycarbonate using the diaryl carbonate.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、芳香族ヒドロキシ化合物とジアルキルカーボネートのエステル交換反応を気相で行う場合、チタンと、周期律表の第V族または第VIの金属からなる第2金属成分を特定の含有率で含む金属複合酸化物を触媒として用いることにより、充分な反応速度を保ちながら、選択性を向上させることが出来ることを見いだし、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that when transesterification of an aromatic hydroxy compound and a dialkyl carbonate is carried out in the gas phase, titanium and group V or group of the periodic table are used. It has been found that the selectivity can be improved while maintaining a sufficient reaction rate by using, as a catalyst, a metal composite oxide containing a second metal component composed of a metal of VI at a specific content. It came to complete.

即ち、本発明は、
(1)芳香族ヒドロキシ化合物とジアルキルカーボネートを、チタンと、周期律表第V族及び/または第VIの金属からなる第2金属成分を含む金属複合酸化物の存在下で気相反応により反応させるアルキルアリールカーボネートの製造法において、前記金属複合酸化物中の第2金属成分の含有量がチタン含有量に対して0.1〜2.0mol%であることを特徴とするアルキルアリールカーボネートの製造法、
(2)前記第2金属成分がバナジウムである上記(1)に記載のアルキルアリールカーボネートの製造法、
(3)前記芳香族ヒドロキシ化合物がフェノールであり、前記ジアルキルカーボネートがジメチルカーボネートであり、前記アルキルアリールカーボネートがメチルフェニルカーボネートである上記(1)もしくは(2)に記載のアルキルアリールカーボネートの製造法、
(4)上記(1)〜(3)に記載の方法により製造されたアルキルアリールカーボネートをエステル交換反応させることを特徴とするジアリールカーボネートの製造法、
(5)前記ジアリールカーボネートがジフェニルカーボネートである上記(4)に記載のジアリールカーボネートの製造法、
(6)上記(5)に記載の方法により製造されたジフェニルカーボネートとビスフェノールAを溶融重合させることを特徴とするポリカーボネートの製造法、
である。
That is, the present invention
(1) An aromatic hydroxy compound and a dialkyl carbonate are reacted by a gas phase reaction in the presence of titanium and a metal complex oxide containing a second metal component made of a group V and / or VI metal of the periodic table. In the method for producing an alkylaryl carbonate, the content of the second metal component in the metal composite oxide is 0.1 to 2.0 mol% with respect to the titanium content. ,
(2) The method for producing an alkylaryl carbonate according to (1), wherein the second metal component is vanadium,
(3) The method for producing an alkylaryl carbonate according to the above (1) or (2), wherein the aromatic hydroxy compound is phenol, the dialkyl carbonate is dimethyl carbonate, and the alkylaryl carbonate is methylphenyl carbonate,
(4) A method for producing a diaryl carbonate, comprising transesterifying the alkylaryl carbonate produced by the method described in (1) to (3) above,
(5) The method for producing a diaryl carbonate according to (4), wherein the diaryl carbonate is diphenyl carbonate,
(6) A method for producing a polycarbonate, comprising melt-polymerizing diphenyl carbonate and bisphenol A produced by the method described in (5) above,
It is.

本発明により、芳香族ヒドロキシ化合物とジアルキルカーボネートのエステル交換反応でアルキルアリールカーボネートを製造する方法において、充分な反応速度を保ちながら、選択性の高い方法が提供された。また、このように製造されたアルキルアリールカーボネートを原料としてジアリールカーボネートを製造し、さらにこれを用いてポリカーボネートを効率よく、有害な成分を用いることなく製造する方法が提供された。   INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, there is provided a method with high selectivity while maintaining a sufficient reaction rate in a method for producing an alkylaryl carbonate by transesterification of an aromatic hydroxy compound and a dialkyl carbonate. Further, a method for producing diaryl carbonate using the alkylaryl carbonate thus produced as a raw material, and further using this to produce polycarbonate efficiently without using harmful components has been provided.

本発明のアルキルアリールカーボネートの製造方法は、芳香族ヒドロキシ化合物とジアルキルカーボネートを、チタンと、周期律表の第V族または第VI族の金属からなる第2金属成分を含む金属複合酸化物の存在下で気相反応により反応させるアルキルアリールカーボネートの製造法において、前記金属複合酸化物中の第2金属成分の含有量が金属含有量がチタン含有量に対して0.1〜2.0mol%であることを特徴とするものである。   The process for producing an alkylaryl carbonate according to the present invention includes the presence of a metal complex oxide comprising an aromatic hydroxy compound and a dialkyl carbonate, titanium, and a second metal component comprising a Group V or Group VI metal of the Periodic Table. In the method for producing an alkylaryl carbonate to be reacted by a gas phase reaction under the above condition, the content of the second metal component in the metal composite oxide is 0.1 to 2.0 mol% with respect to the titanium content. It is characterized by being.

(原料)
本発明の方法に用いられる芳香族ヒドロキシ化合物としては、芳香環に置換されているヒドロキシ基の数によって芳香族モノヒドロキシ化合物、芳香族ジヒドロキシ化合物、芳香族トリヒドロキシ化合物などがあるが、好ましくは芳香族モノヒドロキシ化合物がよい。具体的には、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、2−(又は3−、4−)エチルフェノール等の炭素数1〜12のアルキル基を有するアルキルフェノールや、2−(又は3−、4−)メトキシフェノール、2−(又は3−、4−)エトキシフェノール等の炭素数1〜12のアルコキシ基を有するアルコキシフェノールや、2−(又は3−、4−)ニトロフェノール等のニトロ基を有するニトロフェノールや、2−(又は3−、4−)フルオロフェノール、2−(又は3−、4−)クロロフェノール等のハロゲン原子を有するハロゲノフェノールや、α−ナフトール、β−ナフトール等のナフトール等が挙げられるが、これらのうち、特にフェノールが好ましい。
(material)
Examples of the aromatic hydroxy compound used in the method of the present invention include an aromatic monohydroxy compound, an aromatic dihydroxy compound, and an aromatic trihydroxy compound depending on the number of hydroxy groups substituted on the aromatic ring. Group monohydroxy compounds are preferred. Specifically, for example, phenol, cresol, xylenol, alkylphenol having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms such as 2- (or 3-, 4-) ethylphenol, 2- (or 3-, 4-) Alkoxyphenol having an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms such as methoxyphenol and 2- (or 3-, 4-) ethoxyphenol, and nitro having a nitro group such as 2- (or 3-, 4-) nitrophenol Halogenophenol having a halogen atom such as phenol, 2- (or 3-, 4-) fluorophenol, 2- (or 3-, 4-) chlorophenol, naphthol such as α-naphthol, β-naphthol, etc. Among these, phenol is particularly preferable.

また、ジアルキルカーボネートとしては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、ジイソプロピルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジイソブチルカーボネート、ジヘキシルカーボネート、ジオクチルカーボネート等の炭素数1〜12の直鎖アルキル基および分岐アルキル基を有するカーボネートがよい。また、メチルエチルカーボネートのような異なる二つのアルキル基を有するカーボネートでもよく、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートのような環状カーボネートでもよい。この中でも特にジメチルカーボネートが好ましい。   In addition, as the dialkyl carbonate, a carbonate having a linear alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and a branched alkyl group such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, diisopropyl carbonate, dibutyl carbonate, diisobutyl carbonate, dihexyl carbonate, dioctyl carbonate, etc. Is good. Moreover, the carbonate which has two different alkyl groups like methyl ethyl carbonate may be sufficient, and cyclic carbonates, such as ethylene carbonate and propylene carbonate, may be sufficient. Of these, dimethyl carbonate is particularly preferred.

(金属複合酸化物)
本発明の方法で用いられる金属複合酸化物とは、チタンと、周期律表の第V族または第VI族の金属からなる第2金属成分を含み、かつ、該金属複合酸化物中の第2金属成分の含有量がチタン含有量に対して0.1〜2.0mol%であることを特徴とするものである。この金属複合酸化物は、通常の複合酸化物触媒を調製する方法を用いて調製することが出来る。具体的には、例えば、チタンおよび上記第2金属成分の金属元素、またはその化合物を含有する水溶液(または水分散液)を乾燥して得られた粉体を熱処理した後、成型、焼成処理をして得る方法等(例えば、講談社サイエンティフィク 触媒調製化学、講談社(1980)、p214-215)が挙げられるが、これらに特に限定されるものではない。
(Metal composite oxide)
The metal composite oxide used in the method of the present invention includes titanium and a second metal component composed of a Group V or Group VI metal of the periodic table, and includes the second metal component in the metal composite oxide. Content of a metal component is 0.1-2.0 mol% with respect to titanium content, It is characterized by the above-mentioned. This metal composite oxide can be prepared using a method for preparing a normal composite oxide catalyst. Specifically, for example, a powder obtained by drying an aqueous solution (or aqueous dispersion) containing titanium and the metal element of the second metal component or a compound thereof is heat-treated, and then molded and fired. (For example, Kodansha Scientific Catalyst Preparation Chemistry, Kodansha (1980), p214-215), but is not particularly limited thereto.

チタン、周期律表の第V族、第VI族の金属元素の化合物としては、具体的には、チタン、周期律表の第V族、第VI族の金属化合物のハロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩、アンモニウム塩、酸化物、カルボン酸塩、カルボン酸アンモニウム塩、ハロゲン化アンモニウム塩、水素酸、アセチルアセトナート、アルコキシド等が挙げられる。これらのうち、チタン化合物としては四塩化チタン、周期律表の第V族、第VI族の金属化合物としてはアンモニウム塩が好ましい。   Specific examples of titanium, Group V and Group VI metal element compounds in the periodic table include titanium, Group V and Group VI metal compound halides, sulfates and nitrates in the Periodic Table , Ammonium salts, oxides, carboxylates, ammonium carboxylates, ammonium halides, hydrogen acids, acetylacetonates, alkoxides, and the like. Of these, titanium tetrachloride is preferable as the titanium compound, and ammonium salts are preferable as the metal compounds of Group V and Group VI of the periodic table.

本発明の金属複合酸化物中の第2金属成分は、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン等であり、金属複合酸化物中には、第2金属成分としてこの中の少なくとも1種以上が含まれる。これらのうち、バナジウム、モリブデンが好ましく、特にバナジウムが好ましい。これらの第2金属成分の、金属複合酸化物中のチタンに対する含有量は、その合計量として、0.1〜2.0mol%である、さらに好ましくは0.1〜1.0mol%である。金属複合酸化物中の第2金属成分の含有量がチタン含有量に対して0.1mol%より少ないと、比表面積、細孔容積が十分に得られないという問題があり、逆に2mol%より多いと、酸強度に対する影響が大きく、酸強度が強くなりすぎる、あるいは弱くなりすぎるという問題がある。酸強度については、例えば上記非特許文献2に記載の方法等に基づき、混合する2種類以上の金属の選出、混合する際の組成、触媒の焼成条件等により、より最適な酸強度を有する金属複合酸化物を調製することも可能である。
本発明の金属複合酸化物には、上記のチタン、周期律表の第V族もしくは第VI族の金属以外に、ナトリウム、マグネシウムなどのアルカリ金属、アルカリ土類金属、鉄、ジルコニウム、セリウム、タングステンなどの金属をさらに含んでいてもよい。
The second metal component in the metal composite oxide of the present invention is vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten or the like, and in the metal composite oxide, at least one or more of them as the second metal component. Is included. Of these, vanadium and molybdenum are preferable, and vanadium is particularly preferable. The total content of these second metal components relative to titanium in the metal composite oxide is 0.1 to 2.0 mol%, more preferably 0.1 to 1.0 mol%. When the content of the second metal component in the metal composite oxide is less than 0.1 mol% with respect to the titanium content, there is a problem that the specific surface area and pore volume are not sufficiently obtained. If the amount is too large, the acid strength is greatly affected, and there is a problem that the acid strength becomes too strong or too weak. As for the acid strength, for example, based on the method described in Non-Patent Document 2, a metal having a more optimal acid strength depending on selection of two or more kinds of metals to be mixed, composition at the time of mixing, catalyst firing conditions, and the like. It is also possible to prepare a composite oxide.
The metal composite oxide of the present invention includes, in addition to the above-mentioned titanium, Group V or Group VI metal of the periodic table, alkali metals such as sodium and magnesium, alkaline earth metals, iron, zirconium, cerium, tungsten It may further contain a metal such as

(エステル交換反応)
本発明のアルキルアリールカーボネートの製造方法で行われるエステル交換反応は、気相で行われる。反応条件、方法は、反応原料、触媒、装置などに応じて、一般的に用いられる方法から適宜選択することができるが、原料である芳香族ヒドロキシ化合物、ジアルキルカーボネートが共に気体状態となる温度、条件であることが必要である。具体的には、320〜600℃の温度で反応を行うことが好ましい。また、金属複合酸化物の量は、空間速度(SV)が1000〜10000となる範囲が好ましい。
(Transesterification reaction)
The transesterification performed in the method for producing an alkylaryl carbonate of the present invention is performed in the gas phase. The reaction conditions and method can be appropriately selected from commonly used methods according to the reaction raw materials, catalysts, equipment, etc., but the temperature at which both the aromatic hydroxy compound and dialkyl carbonate as raw materials are in a gaseous state, It must be a condition. Specifically, the reaction is preferably performed at a temperature of 320 to 600 ° C. The amount of the metal composite oxide is preferably in a range where the space velocity (SV) is 1000 to 10,000.

本発明のエステル交換反応では、通液を開始してからしばらくは安定化しないので、ある程度反応液を通液してから反応を開始させることがよい。この安定化のための通液時間は、好ましくは通液開始後8時間以上であり、さらに好ましくは12時間以上である。
かくして製造された、アルキルアリールカーボネートはそれ自体公知の通常用いられる方法により適宜精製され、取得することができる。
In the transesterification reaction of the present invention, since the liquid is not stabilized for a while after the start of the liquid flow, it is preferable to start the reaction after passing the reaction liquid to some extent. The liquid passing time for stabilization is preferably 8 hours or longer after the start of liquid passing, and more preferably 12 hours or longer.
The alkylaryl carbonate thus produced can be appropriately purified and obtained by a commonly used method known per se.

(ジアリールカーボネートの製造方法)
本発明のアルキルアリールカーボネートの製造方法により得られたアルキルアリールカーボネートを、酸性触媒存在下、液相で不均化反応させて、生成するジアルキルカーボネートを除去することによりジアリールカーボネートが製造される。酸性触媒は公知の触媒を用いることができる。
上記不均化反応は、公知の温度、圧力で行うことが出来るが、150〜250℃、0.01〜2.0Paの反応条件で反応させることが好ましい。生成するジアルキルカーボネートの除去方法に制限はないが、反応蒸留装置により、生成物を除去しながら反応を進行させる方法が好ましい。必要に応じて、残存触媒の除去などの精製をさらに行っても良い。
(Method for producing diaryl carbonate)
The alkylaryl carbonate obtained by the method for producing an alkylaryl carbonate of the present invention is disproportionated in the liquid phase in the presence of an acidic catalyst to remove the resulting dialkyl carbonate, thereby producing a diaryl carbonate. A known catalyst can be used as the acidic catalyst.
The disproportionation reaction can be carried out at a known temperature and pressure, but it is preferable to carry out the reaction under reaction conditions of 150 to 250 ° C. and 0.01 to 2.0 Pa. Although there is no restriction | limiting in the removal method of the dialkyl carbonate to produce | generate, The method of advancing reaction, removing a product with a reactive distillation apparatus is preferable. If necessary, purification such as removal of residual catalyst may be further performed.

(ポリカーボネートの製造方法)
上述のごとく得られたジアルキルカーボネートとして、ジフェニルカーボネートについては、ビスフェノールAをアルカリ触媒存在下、反応させてポリカーボネートを製造することができる。このポリカーボネートの製造方法としては、それ自体公知の通常用いられる方法が挙げられるが、例えば、プラスティック材料講座 ポリカーボネート樹脂、第2版 p62-65、日刊工業新聞社(1976)に記載の方法等が用いられる。また、アルカリ触媒としては、水酸化ナトリウムのようなアルカリ金属の水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸セシウムのような炭酸塩などの各種塩、水酸化テトラメチルアンモニウムのような水酸化アンモニウム化合物などを使用することができる。
(Polycarbonate production method)
As the dialkyl carbonate obtained as described above, with respect to diphenyl carbonate, bisphenol A can be reacted in the presence of an alkali catalyst to produce a polycarbonate. Examples of the production method of this polycarbonate include known methods that are generally used. For example, the method described in Plastic Materials, Polycarbonate Resin, Second Edition, p62-65, Nikkan Kogyo Shimbun (1976) is used. It is done. In addition, as alkali catalysts, alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, various salts such as carbonates such as sodium carbonate and cesium carbonate, ammonium hydroxide compounds such as tetramethylammonium hydroxide, etc. are used. can do.

反応温度は、120〜300℃の範囲において重合が進行するに従い、段階的に温度をあげていくのが好ましく、最終重合段階の温度は250℃〜300℃が好ましい。反応圧力も重合が進行するに従い、段階的に減圧度をあげていくのが好ましく、最終重合段階の減圧度は1kPa以下が好ましい。   The reaction temperature is preferably raised stepwise as the polymerization proceeds in the range of 120 to 300 ° C, and the temperature of the final polymerization step is preferably 250 ° C to 300 ° C. The reaction pressure is preferably increased stepwise as the polymerization proceeds, and the pressure reduction in the final polymerization step is preferably 1 kPa or less.

次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
実施例1
(1) 金属複合酸化物調製
四塩化チタン(和光純薬社製、特級試薬)500gを、純水1.5Lに10℃以下で滴下し、25wt%四塩化チタン水溶液とした。この四塩化チタン水溶液400ml(チタニア換算で51.67g)を、4規定に調製したアンモニア水溶液(和光純薬社製、特級試薬)により5〜10℃の低温で中和処理し、生成したヒドロゲルを、吸引ろ過、純水洗浄して、チタンのヒドロゲルケーキとした。得られたヒドロゲルケーキを純水に分散し、メタバナジン酸アンモニウム(新興化学工業社製、工業試薬)302.7mgを水溶液として添加した後、分散器で混合撹拌(7500rpm、15分)し、得られたスラリー溶液を、恒温乾燥機にて300℃で一晩濃縮乾燥、塩分解を行った。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.
Example 1
(1) Preparation of metal composite oxide 500 g of titanium tetrachloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade reagent) was dropped into 1.5 L of pure water at 10 ° C. or less to obtain a 25 wt% titanium tetrachloride aqueous solution. 400 ml of this titanium tetrachloride aqueous solution (51.67 g in titania conversion) was neutralized at a low temperature of 5 to 10 ° C. with an aqueous ammonia solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade reagent) prepared to 4N, and the resulting hydrogel was Then, suction filtration and pure water washing were performed to obtain a titanium hydrogel cake. The obtained hydrogel cake was dispersed in pure water, and 302.7 mg of ammonium metavanadate (manufactured by Shinsei Chemical Industry Co., Ltd., industrial reagent) was added as an aqueous solution, followed by mixing and stirring (7500 rpm, 15 minutes) with a disperser. The obtained slurry solution was concentrated and dried overnight at 300 ° C. in a constant temperature dryer, and subjected to salt decomposition.

次いで、得られた固体に水を添加し、クリーム状になるまで自動乳鉢により粉砕、混合した。このクリーム状スラリーを、テフロン(登録商標)バットに移して、循環式乾燥機で、150℃、一晩乾燥した。得られた固体をプレス成型器により約2cmφのディスク状に成型した後、マッフル炉にて450℃、3時間焼成して金属複合酸化物とした。以上の操作はすべて空気中で行った。仕込み量により算出した触媒中の金属成分モル組成を表1に示す。   Next, water was added to the obtained solid, and it was pulverized and mixed with an automatic mortar until it became creamy. This creamy slurry was transferred to a Teflon (registered trademark) vat and dried overnight at 150 ° C. with a circulation dryer. The obtained solid was molded into a disk shape of about 2 cmφ with a press molder, and then fired in a muffle furnace at 450 ° C. for 3 hours to obtain a metal composite oxide. All the above operations were performed in air. Table 1 shows the molar composition of metal components in the catalyst calculated from the charged amount.

(2) 反応および分析
上記(1)で得られた金属複合酸化物を、触媒としての評価のために10〜20メッシュに粉砕製粒し、内径10mmのSUS製反応管に充填した。その後、反応器の周りにセラミックヒーターを取り付け、窒素ガスを0.5L/hrで流しながら1時間かけて400℃に加熱した。次いで炭酸ジメチル−フェノール混合液(炭酸ジメチル:フェノール(モル比)=10:1)をプランジャーポンプを用いて12ml/hrで12時間、反応管にフィードした。このときの空間速度(SV)は1800であった。
(2) Reaction and Analysis The metal composite oxide obtained in (1) above was pulverized and granulated to 10 to 20 mesh for evaluation as a catalyst, and filled into a SUS reaction tube having an inner diameter of 10 mm. Thereafter, a ceramic heater was attached around the reactor and heated to 400 ° C. over 1 hour while flowing nitrogen gas at 0.5 L / hr. Next, a dimethyl carbonate-phenol mixed solution (dimethyl carbonate: phenol (molar ratio) = 10: 1) was fed to the reaction tube at 12 ml / hr for 12 hours using a plunger pump. The space velocity (SV) at this time was 1800.

得られた反応生成物を、1時間毎に採取して、ガスクロマトグラフィー(島津GC−1700及び2014 カラム:GLScience社製TC−5、カラム温度:50℃〜300℃、注入口温度:300℃)により分析したところ、通液時間8時間の採取液で炭酸メチルフェニルの収率は26.5%、選択率は96.6%、通液時間12時間の採取液で炭酸メチルフェニルの収率は23.6%、選択率は96.9%であった。この結果を表1に示した。   The obtained reaction product was collected every hour, and gas chromatography (Shimadzu GC-1700 and 2014 column: TC-5 manufactured by GL Sciences, column temperature: 50 ° C. to 300 ° C., inlet temperature: 300 ° C. ), The yield of methyl phenyl carbonate was 26.5% in the collected liquid with a passing time of 8 hours, the selectivity was 96.6%, and the yield of methyl phenyl carbonate in the collected liquid with a flowing time of 12 hours. Was 23.6% and the selectivity was 96.9%. The results are shown in Table 1.

実施例2
実施例1の触媒調製において、メタバナジン酸アンモニウムの添加量を151.4mgとした他は実施例1と同様に触媒調製、反応および、分析を行った。
反応及び、分析において、通液時間8時間の採取液で炭酸メチルフェニルの収率は21.9%、選択率は96.4%、通液時間29時間の採取液で炭酸メチルフェニルの収率は13.1%、選択率は95.0%であった。この結果を表1に示した。
Example 2
Catalyst preparation, reaction, and analysis were performed in the same manner as in Example 1 except that in the catalyst preparation of Example 1, the amount of ammonium metavanadate added was 151.4 mg.
In the reaction and analysis, the yield of methyl phenyl carbonate was 21.9% when the sample was collected for 8 hours, and the selectivity was 96.4%. The yield of methyl phenyl was obtained when the sample was collected for 29 hours. Was 13.1% and the selectivity was 95.0%. The results are shown in Table 1.

実施例3
実施例1の触媒調製において、メタバナジン酸アンモニウムの添加量を717.1mgとした他は実施例1と同様に触媒調製、反応および、分析を行った。
反応及び、分析において、通液時間8時間の採取液で炭酸メチルフェニルの収率は14.6%、選択率は90.5%、通液時間29時間の採取液で炭酸メチルフェニルの収率は9.6%、選択率は91.0%であった。この結果を表1に示した。
Example 3
In the catalyst preparation of Example 1, the catalyst preparation, reaction, and analysis were performed in the same manner as in Example 1 except that the amount of ammonium metavanadate added was 717.1 mg.
In the reaction and analysis, the yield of methyl phenyl carbonate was 14.6% in the collected liquid with a flow time of 8 hours, the selectivity was 90.5%, and the yield of methyl phenyl carbonate in the collected liquid with a flow time of 29 hours. Was 9.6% and the selectivity was 91.0%. The results are shown in Table 1.

実施例4
実施例1の触媒調製において、四塩化チタン水溶液を200ml(チタニア換算で25.83g)使用して、パラモリブデン酸アンモニウム(日本無機化学工業製、工業試薬)228.5mgを水溶液として添加した。また触媒の焼成条件を500℃、4時間とした他は実施例1と同様に触媒調製を行った。
実施例1と同様に反応、分析を行った結果、通液時間8時間の採取液で炭酸メチルフェニルの収率は18.1%、選択率は95.5%、通液時間30時間の採取液で炭酸メチルフェニルの収率は12.1%、選択率は97.6%であった。実施例1〜4において使用した触媒の組成、反応の結果を表1に示した。
Example 4
In preparing the catalyst of Example 1, 200 ml of titanium tetrachloride aqueous solution (25.83 g in titania conversion) was used, and 228.5 mg of ammonium paramolybdate (manufactured by Nippon Inorganic Chemical Industries, Ltd., industrial reagent) was added as an aqueous solution. Further, the catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 except that the baking condition of the catalyst was 500 ° C. and 4 hours.
As a result of reaction and analysis in the same manner as in Example 1, the yield of methyl phenyl carbonate was 18.1%, the selectivity was 95.5%, and the collection time was 30 hours. The yield of methyl phenyl carbonate in the liquid was 12.1%, and the selectivity was 97.6%. The composition of the catalyst used in Examples 1 to 4 and the results of the reaction are shown in Table 1.

比較例1
実施例1の触媒調製において、メタバナジン酸アンモニウムの添加量を7.171gとした他は実施例1と同様に触媒調製、反応および、分析を行った。
反応及び、分析において、通液時間8時間の採取液で炭酸メチルフェニルの収率は2.7%、選択率は82.3%、通液時間29時間の採取液で炭酸メチルフェニルの収率は1.4%、選択率は81.2%であった。この結果を表1に示した。
Comparative Example 1
In the catalyst preparation of Example 1, the catalyst preparation, reaction, and analysis were performed in the same manner as in Example 1 except that the amount of ammonium metavanadate added was 7.171 g.
In the reaction and analysis, the yield of methyl phenyl carbonate was 2.7% when the sample was collected for 8 hours and the selectivity was 82.3%. The yield of methyl phenyl was obtained when the sample was collected for 29 hours. Was 1.4% and the selectivity was 81.2%. The results are shown in Table 1.

比較例2
実施例1の触媒調製において、四塩化チタン水溶液を652ml(チタニア換算で84.22g)使用して、メタバナジン酸アンモニウムの代わりにシリカゲルアエロジエル(日本アエロジエル製、工業試薬)57.03gを固体で添加した。また触媒の焼成条件を500℃、4時間とした他は実施例1と同様に触媒調製を行った。
実施例1と同様に反応、分析を行った結果、通液時間8時間の採取液で炭酸メチルフェニルの収率は6.6%、選択率は91.5%であった。この結果を表1に示した。
Comparative Example 2
In the catalyst preparation of Example 1, 652 ml of titanium tetrachloride aqueous solution (84.22 g in titania conversion) was used, and 57.03 g of silica gel Aerodiesel (manufactured by Aerodiesel, Japan, industrial reagent) was added in place of ammonium metavanadate. did. Further, the catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 except that the baking condition of the catalyst was 500 ° C. and 4 hours.
As a result of performing the reaction and analysis in the same manner as in Example 1, the yield of methyl phenyl carbonate was 6.6% and the selectivity was 91.5% in the collected liquid having a passage time of 8 hours. The results are shown in Table 1.

比較例3
実施例1の触媒調製において、四塩化チタン水溶液100ml(チタニア換算で38.74g)を使用して、メタバナジン酸アンモニウムの代わりに50重量%メタタングステン酸アンモニウム水溶液(日本無機化学工業製)22.50gを添加した。また触媒の焼成条件を500℃、3時間とした他は実施例1と同様に触媒調製を行った。
反応、分析を行った結果、通液時間8時間の採取液で炭酸メチルフェニルの収率は2.0%、選択率は62.5%、通液時間30時間の採取液で炭酸メチルフェニルの収率は1.3%、選択率は78.4%であった。この結果を表1に示した。
Comparative Example 3
In the catalyst preparation of Example 1, 100 ml of titanium tetrachloride aqueous solution (38.74 g in titania conversion) was used, and instead of ammonium metavanadate, 50 wt% ammonium metatungstate aqueous solution (manufactured by Nippon Inorganic Chemical Industry) 22.50 g Was added. Further, the catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 except that the catalyst firing conditions were 500 ° C. and 3 hours.
As a result of the reaction and analysis, the yield of methyl phenyl carbonate was 2.0% and the selectivity was 62.5% when the sample was collected for 8 hours. The yield was 1.3% and the selectivity was 78.4%. The results are shown in Table 1.

比較例4
実施例1の触媒調製において、四塩化チタン水溶液200ml(チタニア換算で25.83g)を使用して、メタバナジン酸アンモニウム(新興化学工業製)151.3mgに加え、50重量%メタタングステン酸アンモニウム水溶液(日本無機化学工業製)15.00gを添加した。また触媒の焼成条件を500℃、3時間とした他は実施例1と同様に触媒調製を行った。
Comparative Example 4
In the catalyst preparation of Example 1, 200 ml of titanium tetrachloride aqueous solution (25.83 g in titania conversion) was used, and in addition to 151.3 mg of ammonium metavanadate (manufactured by Shinsei Chemical Industry), a 50 wt% ammonium metatungstate aqueous solution ( 15.00 g of Nippon Inorganic Chemical Industry) was added. Further, the catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 except that the catalyst firing conditions were 500 ° C. and 3 hours.

実施例1と同様に反応、分析を行った結果、通液時間8時間の採取液で炭酸メチルフェニルの収率は3.9%、選択率は68.3%、通液時間30時間の採取液で炭酸メチルフェニルの収率は2.9%、選択率は83.7%であった。比較例1〜4において使用した触媒の組成、反応の結果を表1に示した。   As a result of reaction and analysis in the same manner as in Example 1, the yield of methyl phenyl carbonate was 3.9%, the selectivity was 68.3%, and the collection time was 30 hours. The yield of methyl phenyl carbonate in the liquid was 2.9%, and the selectivity was 83.7%. The composition of the catalyst used in Comparative Examples 1 to 4 and the results of the reaction are shown in Table 1.

Figure 2009242301
Figure 2009242301

実施例5 ジフェニルカーボネートの製造
高さ30cmの充填塔が備え付けられた容積1Lのステンレス製オートクレーブに、実施例1で得られたメチルフェニルカーボネート380g(2.5mol)と、ジブチルスズオキシド6.3g(0.025mol)加え、窒素雰囲気下180℃,9.5atmで反応蒸留した。反応は充填塔上部より抜き出されるジメチルカーボネートが留出しなくなるまで行った。
塔底よりジフェニルカーボネートを主成分とする塔底液269gを得た。これをさらに窒素雰囲気下 180℃、20Torrで減圧蒸留することにより、搭頂より高純度のジフェニルカーボネート245gを得た。
Example 5 Production of diphenyl carbonate A 1 L stainless steel autoclave equipped with a 30 cm high packed tower was charged with 380 g (2.5 mol) of methylphenyl carbonate obtained in Example 1 and 6.3 g (0 g of dibutyltin oxide). 0.025 mol), and reactive distillation was performed at 180 ° C. and 9.5 atm in a nitrogen atmosphere. The reaction was carried out until dimethyl carbonate extracted from the upper part of the packed column was not distilled.
From the tower bottom, 269 g of a tower bottom liquid mainly composed of diphenyl carbonate was obtained. This was further distilled under reduced pressure at 180 ° C. and 20 Torr in a nitrogen atmosphere to obtain 245 g of high-purity diphenyl carbonate from the top.

実施例6 ポリカーボネートの製造
実施例5で得られたジフェニルカーボネート220g(1.03mol)と、ビスフェノールA(三菱化学社製)226g(1.00mol)、触媒として炭酸セシウムを水溶液(0.005mol/l)で0.1mlで加え、高粘度における攪拌が可能な重合装置に充填し、窒素置換した後に210℃まで加熱溶融させた。100Torrまで減圧にし、留出してくるフェノールを除去しながら60分間反応させたのちに、さらに 240℃、15Torr、260℃,0.5Torr、270℃,0.5Torrと減圧度と温度を段階的に上昇させながら、それぞれ各60分づつ反応させて、透明なポリカーボネートを得た。得られたポリカーボネートの粘度平均分子量はMv=20000であった。
Example 6 Production of Polycarbonate 220 g (1.03 mol) of diphenyl carbonate obtained in Example 5, 226 g (1.00 mol) of bisphenol A (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and cesium carbonate as a catalyst in an aqueous solution (0.005 mol / l) ) Was added in 0.1 ml, charged in a polymerization apparatus capable of stirring at high viscosity, purged with nitrogen, and then heated and melted to 210 ° C. After reducing the pressure to 100 Torr and reacting for 60 minutes while removing the distilling phenol, 240 degreeC, 15 Torr, 260 degreeC, 0.5 Torr, 270 degreeC, 0.5 Torr and the degree of pressure reduction and temperature stepwise. While raising, each was reacted for 60 minutes to obtain a transparent polycarbonate. The viscosity average molecular weight of the obtained polycarbonate was Mv = 20000.

Claims (6)

芳香族ヒドロキシ化合物とジアルキルカーボネートを、チタンと、周期律表第V族及び/または第VI族の金属からなる第2金属成分を含む金属複合酸化物の存在下で気相反応により反応させるアルキルアリールカーボネートの製造法において、前記金属複合酸化物中の第2金属成分の含有量がチタン含有量に対して0.1〜2.0mol%であることを特徴とするアルキルアリールカーボネートの製造法。   Alkylaryl which reacts aromatic hydroxy compound and dialkyl carbonate by gas phase reaction in the presence of titanium and metal complex oxide containing second metal component consisting of group V and / or group VI metal of periodic table In the method for producing carbonate, the content of the second metal component in the metal composite oxide is 0.1 to 2.0 mol% with respect to the titanium content. 前記第2金属成分がバナジウムである請求項1に記載のアルキルアリールカーボネートの製造法。  The method for producing an alkylaryl carbonate according to claim 1, wherein the second metal component is vanadium. 前記芳香族ヒドロキシ化合物がフェノールであり、前記ジアルキルカーボネートがジメチルカーボネートであり、前記アルキルアリールカーボネートがメチルフェニルカーボネートである請求項1もしくは2に記載のアルキルアリールカーボネートの製造法。   The method for producing an alkylaryl carbonate according to claim 1 or 2, wherein the aromatic hydroxy compound is phenol, the dialkyl carbonate is dimethyl carbonate, and the alkylaryl carbonate is methylphenyl carbonate. 請求項1〜3に記載の方法により製造されたアルキルアリールカーボネートをエステル交換反応させることを特徴とするジアリールカーボネートの製造法。   A process for producing a diaryl carbonate, comprising transesterifying the alkylaryl carbonate produced by the method according to claim 1. 前記ジアリールカーボネートがジフェニルカーボネートである請求項4に記載のジアリールカーボネートの製造法。   The method for producing a diaryl carbonate according to claim 4, wherein the diaryl carbonate is diphenyl carbonate. 請求項5に記載の方法により製造されたジフェニルカーボネートとビスフェノールAを溶融重合させることを特徴とするポリカーボネートの製造法。


A method for producing a polycarbonate, comprising melt-polymerizing diphenyl carbonate and bisphenol A produced by the method according to claim 5.


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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022113847A1 (en) * 2020-11-27 2022-06-02 三菱ケミカル株式会社 Polycarbonate resin decomposition method, bisphenol production method, dialkyl carbonate production method, alkyl aryl carbonate production method, diaryl carbonate production method, recycled polycarbonate resin production method, epoxy resin production method, and epoxy resin cured product production method

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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