JPH0940617A - ジアリールカーボネートの連続製造法 - Google Patents
ジアリールカーボネートの連続製造法Info
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Abstract
は、芳香族ヒドロキシ化合物を、不均一触媒の存在下に
ホスゲンと反応させることにより行われる。
Description
均一系触媒の存在下にホスゲンと反応させることによる
ジアリ−ルカ−ボネ−トの連続製造法に関する。
化合物の相界面ホスゲン化法(ショッテン−バウマン反
応)で得られることは公知である。この方法では、水性
アルカリ溶液のために、ホスゲン又はクロロ炭酸エステ
ルの部分的な鹸化が起こり、多量の食塩が副生物として
蓄積し、且つ溶媒を回収しなければならないから、溶媒
と苛性ソ−ダ溶液の使用が不利益な効果をもたらす。
37555号、第3234263号、第2362865
号に見出だされる。しかし、可溶性触媒を使用し、そ
の、生成物からの分離が煩雑である。
容易にする不均一で、不溶性の触媒を利用することが賢
明であるように見える。この目的のための提案も成され
ている。例えば、ヨ−ロッパ特許第516355号で
は、随時アルミノシリケ−トのような担体に適用した三
フッ化アルミニウムが特に推奨されている。しかしなが
ら、フッ化アルミニウムの合成は非常に複雑で、弗素又
はフッ化水素酸の取扱のために経費がかさむ。そのよう
な触媒上でのフェノ−ルの完全な連続ホスゲン化法は、
気相でのみ可能であるが、これは高い反応温度と敏感な
クロロフォ−メ−トの分解の危険を伴う。これらの触媒
を用いる液相でのフェノ−ルのホスゲン化は、熱い、液
体のフェノ−ルが活性な触媒成分を洗い出すから、明ら
かに容易でない。
一系触媒の存在下でのホスゲン化によるジアリ−ルカ−
ボネ−トの連続製造法を達成することに関しては、今ま
では提案がなかった。
は、 1)芳香族ヒドロキシ化合物及び随時そのクロロフォ−
メ−トからなる混合物をホスゲンと一緒に、不均一系触
媒の充填された反応器中に導入し、そこで反応熱が排出
物及び生成物の蒸発により消費され且つ反応温度が反応
混合物の流入温度以上最大50℃まで上昇するように反
応させ、 2)反応器を出る生成物を脱気し、その排ガスを、随時
いくらかのクロロフォ−メ−トを含む溶融芳香族ヒドロ
キシ化合物流へ送って、ホスゲン、芳香族ヒドロキシ化
合物及びそのクロロフォ−メ−トを排ガス流から除去
し、 3)反応器から取り出し且つ脱気した反応生成物を、直
接処理工程に供給し、或いは第2の反応器へ供給して、
そこで残存クロロフォ−メ−トを、触媒上において、依
然存在する又は供給した芳香族ヒドロキシ化合物と更に
反応させることによりジアリ−ルカ−ボネ−トを生成さ
せ、 4)第2の反応器を出る生成物を、順次脱気し、この排
ガスを2)に言及した溶融芳香族ヒドロキシ化合物での
洗浄に供し、 5)脱気した生成物を、第2の反応器から蒸留塔へ供給
し、芳香族ヒドロキシ化合物及び適当ならば依然存在す
るクロロフォ−メ−トを塔頂から留去して、第1の反応
器へ再び導入し、 6)この第1塔の残留物を第2の蒸留塔へ供給し、適当
ならば依然そこに存在するかもしれない痕跡量の低沸点
成分を、塔頂よりジアリ−ルカ−ボネ−トから除去し、
この痕跡物を第1塔の上部部分へ戻し、 7)純粋なジアリ−ルカ−ボネ−トを、第2塔の気体空
間から取り出し、 8)この第2塔の残留物を第3の蒸留装置に供給し、ジ
アリ−ルカ−ボネ−トを塔頂から流出させて第2塔へ戻
し、そして高沸点成分を第3の蒸留装置の残留物から取
り出す、ことが特徴である。
合物は、式 ArOH [式中、Arは、フェニル、ナフチル、フェナンスリ
ル、インダニル、テトラヒドロナフチル、又はN,O,
及びSを含んでなる群から選択される1又は2つのヘテ
ロ原子を含む5又は6員芳香族複素環化合物の残基を意
味し、但しこれらの炭素環及び複素環残基は1つ又はそ
れ以上の置換基、例えば直鎖又は分岐鎖C1−C4−ア
ルキル、C1−C4−アルケニル、C1−C4−アルコ
キシ基、フェニル残基又はニトリル及びハロゲン官能基
で置換されていてよく、また更に複素環残基はベンゼン
核と融合していてよい]のものである。
は、フェノ−ル、o−,m−及びp−クレゾ−ル、o
−,m−及びp−イソプロピルフェノ−ル、対応するハ
ロゲンまたはアルコキシフェノ−ル、例えばp−クロロ
フェノ−ルまたはp−メトキシフェノ−ル、更にナフタ
レン、アンスラセン及びフェナンスレンのモノヒドロキ
シ化合物、更に4−ヒドロキシピリジン及びヒドロキシ
キノリンである。好ましくは、置換フェノ−ルが利用さ
れ、特にフェノ−ルそれ自体が好適である。
ロッパ特許第483632号、ヨ−ロッパ特許第635
476号、米国特許第5478961号、ヨ−ロッパ特
許第635477号、米国特許第5473094号、ヨ
−ロッパ特許第645364号、ヨ−ロッパ特許第69
1326号、ヨ−ロッパ特許第516355号、米国特
許第5239105号、及び米国特許第5136077
号から本質的に公知である。
1:0.5−1:8,好ましくは1:1.5−1:5,
特に好ましくは1:2−1:4のモル比で用いられる。
この場合、化学量論比は1:2である。
物、棒状物、球状物、大表面積の成形体、例えばラシヒ
・リング形の中空押出し物、中空管、星形物、馬車の車
輪形、または破砕物として使用される。
は公知である。その例は、随時冷却または加熱ジャケッ
トを備えた且つ触媒を積み重ねた形で含む管型反応器、
または触媒が互いの上に配置されたいくつかの棚板上に
均一に分配されている棚型反応器である。
芳香族ヒドロキシ化合物を、並流または向流で反応器を
通過させる。垂直に立つ反応器の場合、液相は上から下
方へ及び下から上方への両方で通流させうる。
応は、約100−250℃、好ましくは120−230
℃、特に好ましくは130−220℃の温度で行われ
る。反応熱は、反応混合物の温度が反応物の流入温度以
上最大50℃、好ましくは高々40℃、特に好ましくは
高くても35℃まで上昇する程度まで、排出物及び生成
物の蒸発により消散せしめる。
0.5−7バ−ル,及び特に好ましくは0.8−6バ−
ルの範囲である。
向流装置で、クロロフォ−メ−トを<50重量%、好ま
しくは<30重量%、及び特に好ましくは<10重量%
で含んでいてもよいヒドロキシ化合物の溶融物流に送ら
れ、そこで残存ホスゲン及び適当ならば依然含まれる少
量のヒドロキシ化合物及びクロロフォ−メ−トを気体流
から取り出す。向流装置を出る液体混合物は、所望の温
度に加熱されたホスゲン及び随時更なるヒドロキシ化合
物の添加により、所望のモル比に調節され、反応器に送
られる。
む棚段塔、更に垂直のパイプでいくつかのバブル塔が上
下に配置され且つ気体空間及び溢流パイプまたは堰によ
り連結されたバブル塔カスケ−ドまたはカスケ−ド型バ
ブル塔であってよい。
に塩化水素からなる。依然存在するかもしれないホスゲ
ンの痕跡量は、公知の方法により、活性炭塔において少
量の水で加水分解してもよい。向流装置に存在する温度
での蒸気圧に従って塩化水素流中に依然存在するかもし
れない痕跡量のホスゲンは、続く塩化水素の水への断熱
吸収において共沸蒸留により水性混合物の形で追出さ
れ、回収後に反応器に戻されるか或いは他の目的に、例
えばフェノ−ル樹脂の製造に使用してもよい。
量は、水での断熱吸収後にそれをヒドロキシ化合物及び
水からなる共沸物で追出す場合、排出物流に起源する不
活性なガスの残存痕跡量と一緒に活性炭塔に有利に供給
することができ、該塔で加水分解してもよい。
ルカ−ボネ−ト及び/または芳香族ヒドロキシ化合物か
らなり、また依然として、概して<50重量%、好まし
くは<30重量%、及び特に好ましくは<10重量%に
相当するある量のクロロフォ−メ−トを含む最初の粗生
成物が得られる。
も、クロロフォ−メ−ト及びヒドロキシ化合物、ジアリ
−ルカ−ボネ−ト、及び少量の高沸点成分からなる流れ
に分割してもよい。しかしながら、クロロフォ−メ−ト
を含まないまたは少量しか含まない反応混合物の使用
は、簡略化に通じ、また経済的な蒸留の実行をもたら
す。
成物は、有利には不均一系触媒を含有する第2の反応器
へ送られ、そこで依然存在するクロロフォ−メ−トを、
混合物中に依然存在するまたは添加したヒドロキシ化合
物と、第一の反応器と同様な条件下に反応せしめる。こ
の工程において、圧力はより狭い範囲、0.6−6バ−
ル,好ましくは0.8−4バ−ルであってよく、温度は
いくらか高い、即ち120−250℃、好ましくは14
0−240℃、特に好ましくは160−230℃であっ
てよい。
トル当たりの排出混合物kgで測定して、反応温度、触
媒の活性及び期待する転化率に依存する。これは0.0
1−20,好ましくは0.02−10,特に好ましくは
0.05−4,及び最も好ましくは0.1−3kg/l
・hに相当する。
ス流を向流装置へ送って、洗浄する。クロロフォ−メ−
トを少量でしか(<3、好ましくは<2、及び特に好ま
しくは<1重量%)含まない脱気された混合物は、第1
の蒸留塔において、塔頂生成物として除去されかつ必要
に応じて第1または第2の反応器へ送って、更に反応さ
せられる過剰のヒドロキシ化合物及びクロロフォ−メ−
トが除去される。
第2塔において、第1塔の上部に返送される残存低沸点
成分、この第2塔の蒸気流から横に取り出される純粋な
ジアリ−ルカ−ボネ−ト、及び残留物の形で塔に残るジ
アリ−ルカ−ボネ−トおよび高沸点成分からなる混合物
に分離される。
転される第3の蒸留装置において、高沸点成分を含む残
留物及び第2塔の下部に送られ、そこで更に精製される
ジアリ−ルカ−ボネ−トに分離される。
くは<2、及び特に好ましくは<1%の残留物は、有利
には燃焼され、或いはフェノ−ル樹脂の製造に使用す
る。
よるジアリ−ルカ−ボネ−トの連続製造 本発明の方法を行うのに用いる装置及び付随する物質流
を図1に系統的に示す。
1.12重量部/時を、常圧下に熱交換器(III)
(60℃)を通して60に加熱した且つ充填剤を充填し
た向流塔VIIに供給し、そこで蒸留塔Xから塔頂で取
り出されたフェノ−ルと混合した。脱気装置VI及びI
Xに由来する廃ガス流15を、VIIを通流させた後、
混合物11(フェノ−ルとホスゲンの重量比約97/
3)を底部に導入した。予熱したホスゲン3の21.9
3重量部/時を、11と一緒に向流で熱交換器(170
℃)から、170℃に予熱し且つγ−アルミナ150容
量部を充填した反応器Vに導入した。
ルクロロフォ−メ−ト、及び副生物を56.1/0.8
/42.8/0.3で含有する生成物を、脱気装置VI
から、廃ガス6(フェノ−ル、ホスゲン、塩化水素及び
二酸化炭素の重量比2.5/15.8/81.1/0.
6)及び残留物7(フェノ−ル、フェニルフォ−メ−
ト、ジフェニルカ−ボネ−ト及び副生物の重量比55.
8/0.9/43.0/0.3)に分離した。
メ−トを、γ−アルミナ(150容量部)を充填した反
応器VIIIにおいて、180℃下に存在するフェノ−
ル(可能ならば付加的フェノ−ル1´または14´の添
加後)と後反応させた。
ェノ−ル、ジフェニルカ−ボネ−ト及び副生物55.4
/44.3/0.3)を、脱気装置IXを介して、廃ガ
ス9(フェノ−ル及び塩化水素)及び残留物10(フェ
ノ−ル、ジフェニルカ−ボネ−ト及び副生物55.2/
44.5/0.3)に分離した。
ノ−ル、塩化水素及び二酸化炭素の重量比5.8/9
3.6/0.6)にし、フェノ−ルを介して向流装置V
IIに導入した。
装置XIVに供給した。
を供給することにより、塩酸17の30%溶液110.
5重量部/時を得た。これは電気分解に供することがで
きた。この電気分解で得られる塩素は、ホスゲンの製造
に再び使用できた。
共沸物24として除去できた。
ゲンの分解を行うために、消滅装置(水を用いる活性炭
塔)を連結した。
80℃/12mmでフェノ−ル57.7重量部/時及び
残留物19(フェノ−ル、ジフェニルカ−ボネ−ト及び
副生物の重量比0.3/99.1/06)に分離した。
依然存在するフェノ−ル(0.14重量部)を塔頂から
除去し、第1塔Xの上部に戻した。基底から取り出した
生成物22(ジフェニルカ−ボネ−トと副生物の重量比
88.6/11.4)を、第3の蒸留塔において、17
0℃/12mm下に、第2塔の下部に返送される塔頂生
成物21(ジフェニルカ−ボネ−ト2.3重量部)と残
留物23(高沸点副生物)に分離した。第2塔XIの気
体空間の横からの取り出しにより、生成物20(ジフェ
ニルカ−ボネ−トトフェノ−ルの重量比99.8/0.
2)46.6重量部/時を得た。
繰り返した。熱交換器IIIからフェノ−ル12の3
2.0重量部/時及び熱交換器IVからホスゲン3の1
5.0重量部/時を反応器Vに供給することにより、ジ
フェニルカ−ボネ−ト20.1重量部/時を一定の選択
率で得た。
からフェノ−ル12の30.0重量部/時及び熱交換器
IVからホスゲン3の15.0重量部/時を反応器Vに
供給することにより、ジフェニルカ−ボネ−ト24.3
重量部/時を一定の選択率で得た。
り、排出物と生成物、触媒量、及び温度に依存して、次
のことが可能である。
作法の場合、向流装置VIIを経る代わりに、フェノ−
ル4を反応器Vに直接供給すること。
メ−トが存在する場合、後反応のために、追加の反応対
に対して、フェノ−ル(1′または14′)を添加する
こと。
わないで操作すること。この場合、依然存在するフェニ
ルクロロフォ−メ−トを、第1の蒸留塔Xにおいてフェ
ノ−ルと共に低沸点成分14として留去して、向流装置
VIIへ供給し、或いは向流装置を用いない操作の場
合、最初の反応器Vに返送する(13)。
を通すこと。この工程では、貯蔵容器IIからのホスゲ
ンが熱交換器IVを介して下部から反応器Vに入り、液
相が上部から入る。精製する廃ガスを除去することに関
しては、反応器Vの上部が更に向流塔VIIに連結され
ている。
ルを凝縮器で除去し、向流装置VII,第1の反応器
V,又は第2の反応器VIIIに返送すること。
蒸留装置で精製すること。この場合、純粋なジアリ−ル
カ−ボネ−トは塔頂から流出し、残存の高沸点成分は第
2の蒸留塔XIからの残留物22と一緒に第3の蒸留装
置に返送される。
る物質の流れを系統的に示す。
Claims (1)
- 【請求項1】 ホスゲンを、不均一系触媒の存在下に芳
香族ヒドロキシ化合物と反応させることによるジアリ−
ルカ−ボネ−トの連続製造に際して、 1)芳香族ヒドロキシ化合物及び随時そのクロロフォ−
メ−トからなる混合物をホスゲンと一緒に、不均一系触
媒の充填された反応器中に導入し、そこで反応熱が排出
物及び生成物の蒸発により消費され且つ反応温度が反応
混合物の流入温度以上最大50℃まで上昇するように反
応させ、 2)反応器を出る生成物を脱気し、その排ガスを、随時
いくらかのクロロフォ−メ−トを含む溶融芳香族ヒドロ
キシ化合物流へ送って、ホスゲン、芳香族ヒドロキシ化
合物及びそのクロロフォ−メ−トを排ガス流から除去
し、 3)反応器から取り出し且つ脱気した反応生成物を、直
接処理工程に供給し、或いは第2の反応器へ供給して、
そこで残存クロロフォ−メ−トを、触媒上において、依
然存在する又は供給した芳香族ヒドロキシ化合物と更に
反応させることによりジアリ−ルカ−ボネ−トを生成さ
せ、 4)第2の反応器を出る生成物を、順次脱気し、この排
ガスを2)に言及した溶融芳香族ヒドロキシ化合物での
洗浄に供し、 5)脱気した生成物を、第2の反応器から蒸留塔へ供給
し、芳香族ヒドロキシ化合物及び適当ならば依然存在す
るクロロフォ−メ−トを塔頂から留去して、第1の反応
器へ再び導入し、 6)この第1塔の残留物を第2の蒸留塔へ供給し、適当
ならば依然そこに存在するかもしれない痕跡量の低沸点
成分を、塔頂よりジアリ−ルカ−ボネ−トから除去し、
この痕跡物を第1塔の上部部分へ戻し、 7)純粋なジアリ−ルカ−ボネ−トを、第2塔の気体空
間から取り出し、 8)この第2塔の残留物を第3の蒸留装置に供給し、ジ
アリ−ルカ−ボネ−トを塔頂から流出させて第2塔へ戻
し、そして高沸点成分を第3の蒸留装置の残留物から取
り出す、ジアリ−ルカ−ボネ−トの連続製造法。
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DE19528298.1 | 1995-08-02 |
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