KR100501834B1 - Method for preparing Diphenyl Carbonate - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디페닐카보네이트의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디메틸카보네이트와 페놀을 촉매 존재 하에서 반응시켜 디페닐카보네이트를 제조하는 방법을 수행함에 있어, 상기 반응 촉매로는 다음 화학식 1로 표시되는 유기주석산화물과 화학식 2로 표시되는 황산유도체를 동시에 일정비로 혼합하여 사용하므로써 종래 일반적인 촉매 사용방법에 비해 넓은 온도범위에서 그리고 단 시간내에 높은 수율로 디페닐카보네이트를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 통상의 부반응물의 생성을 최소화하는 디페닐카보네이트의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing diphenyl carbonate, and more particularly, in the process for preparing diphenyl carbonate by reacting dimethyl carbonate and phenol in the presence of a catalyst, the reaction catalyst is represented by the following formula (1) By using a mixture of organotin oxide and sulfuric acid derivative represented by Formula 2 at the same time at a certain ratio, it is possible to produce diphenyl carbonate in a wider temperature range and in a higher yield in a short time than conventional methods of using a conventional catalyst, The present invention relates to a process for preparing diphenyl carbonate to minimize the production of reactants.

R2SnOR 2 SnO

R1SO3HR 1 SO 3 H

Description

디페닐카보네이트의 제조방법{Method for preparing Diphenyl Carbonate}Method for preparing diphenyl carbonate {Method for preparing Diphenyl Carbonate}

본 발명은 디페닐카보네이트의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디메틸카보네이트와 페놀을 촉매 존재 하에서 반응시켜 디페닐카보네이트를 제조하는 방법을 수행함에 있어, 상기 반응 촉매로는 다음 화학식 1로 표시되는 유기주석산화물과 화학식 2로 표시되는 황산유도체를 동시에 일정비로 혼합하여 사용하므로써 종래 일반적인 촉매 사용방법에 비해 넓은 온도범위에서 그리고 단시간내에 높은 수율로 디페닐카보네이트를 제도할 수 있을 뿐만 아니라 통상의 부반응물의 생성을 최소화하는 디페닐카보네이트의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing diphenyl carbonate, and more particularly, in the process for preparing diphenyl carbonate by reacting dimethyl carbonate and phenol in the presence of a catalyst, the reaction catalyst is represented by the following formula (1) By using a mixture of organotin oxide and sulfuric acid derivative represented by the formula (2) at the same time at a certain ratio, diphenyl carbonate can be drawn at a high yield in a wider temperature range and within a short time as compared to the conventional method of using a conventional catalyst, as well as conventional side reactions It relates to a method for producing diphenyl carbonate to minimize the production of.

[화학식 1][Formula 1]

R2SnOR 2 SnO

상기 R은 C1∼C6의 알킬기 또는 페닐(C6H5-)기 이다.Wherein R is an alkyl group or phenyl (C 6 H 5 -) of the C 1 ~C 6 is a group.

[화학식 2][Formula 2]

R1SO3HR 1 SO 3 H

상기 R1은 할로겐원자, C1∼C6의 알킬기, C1∼C6의 할로알킬기 또는 톨릴기(CH3C6H5-)이다.R 1 is a halogen atom, a C 1 to C 6 alkyl group, a C 1 to C 6 haloalkyl group or a tolyl group (CH 3 C 6 H 5 −).

폴리카보네이트는 내충격성과 같은 우수한 기계적 성질, 우수한 내열성 및 투명성 때문에 여러 용도로 사용되고 있다. 상기 폴리카보네이트는 종래 포스겐과 비스페놀-A를 계면 중합시켜 제조되어 왔으나 포스겐의 맹독성, HCl과 같은 부산물의 생성, 계면 중합 시 과량의 메틸렌클로라이드의 사용, 그리고 세척과정에서 발생되는 다량의 폐수문제로 인하여 점차 포스겐 대신 디페닐카보네이트를 원료로 사용하는 방법이 개발되고 있다.Polycarbonates are used in many applications because of their excellent mechanical properties such as impact resistance, good heat resistance and transparency. The polycarbonate has been prepared by interfacial polymerization of phosgene and bisphenol-A, but due to the toxic toxicity of phosgene, the generation of by-products such as HCl, the use of excess methylene chloride in the interfacial polymerization, and the large amount of wastewater generated in the washing process. Increasingly, a method of using diphenyl carbonate as a raw material instead of phosgene has been developed.

일반적으로 디페닐카보네이트는 다음의 반응식 1에서 보여지는 바와 같이, 디메틸카보네이트(DMC)와 페놀을 반응시켜 메틸페닐카보네이트를 거치는 2 단계 평형반응으로 제조될 수 있으나 상기 평형이 반응물에 치우쳐 있고 반응속도가 느리기 때문에 디페닐카보네이트의 수율을 향상시키기 위해서 다양한 촉매계가 제안되었다.In general, diphenyl carbonate can be prepared in a two-step equilibrium reaction of methyl carbonate by reacting dimethyl carbonate (DMC) with phenol, as shown in Scheme 1 below, but the equilibrium is biased to the reactant and the reaction rate is slow. Therefore, various catalyst systems have been proposed to improve the yield of diphenyl carbonate.

상기 다양한 촉매계를 사용하여 디페닐카보네이트를 제조하는 방법의 예로는, 높은 표면적을 갖는 산화티타늄을 촉매로 사용하는 방법[미국특허 제 5,354,923호]과 각각 활성탄에 지지된 티타늄[일본공개특허 평8-231471호]이나 실리카에 지지된 몰리브덴을 촉매로 사용하는 법[일본공개특허 평8-231472호] 등이 있다. 상기 촉매는 모두 불균일계로서 반응 후 반응물과 촉매를 분리하기 쉽다는 이점이 있으나, 160 ∼ 200 ℃의 온도에서 3 ∼ 5시간의 조건에서 반응시켰을 때 생성물인 디페닐카보네이트의 수율이 1 ∼ 3 % 정도로 낮은 문제가 있다.Examples of a method for producing diphenyl carbonate using the various catalyst systems include a method using titanium oxide having a high surface area as a catalyst [US Pat. No. 5,354,923] and titanium supported on activated carbon, respectively. 231471] or a method using molybdenum supported on silica as a catalyst (Japanese Patent Laid-Open No. 8-231472). All of the catalysts are heterogeneous and have an advantage in that the reactants and the catalysts are easily separated after the reaction, but the yield of diphenyl carbonate as a product is 1 to 3% when the reaction is carried out at a temperature of 160 to 200 ° C. for 3 to 5 hours. There is a problem as low as that.

또한 PbO2 촉매 존재하에서 메틸페닐카보네이트를 불균등화 반응(disproportionation) 시켜 190 ℃의 온도에서 50 % 정도의 수율로 디페닐카보네이트를 제조하는 방법[미국특허 제 5,166,393호]이 있다. 그러나 원료인 메틸페닐카보네이트가 고가이고 제조방법이 마땅하지 않아 경제성이 떨어지는 단점이 있다.In addition, there is a method for producing diphenyl carbonate in a yield of about 50% at a temperature of 190 ℃ by disproportionation of methylphenyl carbonate in the presence of a PbO 2 catalyst (US Pat. No. 5,166,393). However, there is a disadvantage in that the economic efficiency of the methylphenyl carbonate is expensive and the manufacturing method is not suitable.

또 다른 촉매 사용의 방법으로, 디메틸카보네이트와 페놀의 에스테르 교환반응에 각각 Fe(OPh)3나 Ti(OPh)4와 같은 촉매를 이용[일본공개특허 평7-033714호, 미국특허 제 4,182,726호]하는 방법도 있으나, 디페닐카보네이트의 전구체인 메틸페닐카보네이트의 제조에 관해서만 언급하고 있을 뿐만 아니라 그 수율도 10 ∼ 30 % 정도로 낮다.As another method of using a catalyst, a catalyst such as Fe (OPh) 3 or Ti (OPh) 4 is used for the transesterification reaction of dimethyl carbonate and phenol, respectively [JP-A-7-033714, U.S. Patent 4,182,726]. There is also a method of making, but not only mentions the production of methylphenyl carbonate, which is a precursor of diphenyl carbonate, but also a low yield of about 10 to 30%.

또한 여러 가지 유기티타늄과 유기주석을 이용하여 디메틸카보네이트로부터 디페닐카보네이트를 제조하는 방법[미국특허 제 4,410,464호]이 있다. 상기 제조법은 에스테르 교환반응을 통하여 메틸페닐카보네이트를 먼저 제조하고 이를 분리한 후 불균등화 반응을 통하여 디페닐카보네이트를 제조하는 방법을 제안하고 있으나 별개의 2 단계 반응을 거쳐야 하므로 분리 및 장치비가 많이 드는 단점이 있다.In addition, there is a method for preparing diphenyl carbonate from dimethyl carbonate using various organotitanium and organotin (US Patent No. 4,410,464). The above manufacturing method proposes a method of preparing methylphenyl carbonate first through a transesterification reaction and then separating it, and then preparing a diphenyl carbonate through disproportionation reaction. have.

일반적 촉매 존재하에서 디페닐카보네이트의 제조방법을 수행하게 되면 생성물의 수율이 낮고 부반응으로 인한 부산물이 생성되는 등의 문제가 있는 바, 이를 해결하기 위하여 반응 촉매로서 유기주석산화물과 황산유도체 촉매를 함께 혼합 사용하므로써 반응속도를 크게 향상시켜 단시간내에 반응을 완결시키고, 부반응을 최대한 억제하여 목적물에 대한 수율을 크게 향상시키는 디페닐카보네이트의 새로운 제조방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하게 되었다. When the production method of diphenyl carbonate is carried out in the presence of a general catalyst, there is a problem in that the yield of the product is low and by-products from side reactions are generated. In order to solve this problem, an organic tin oxide and a sulfate derivative are mixed together as a reaction catalyst. The present invention was completed by developing a new method for producing diphenyl carbonate, which greatly improves the reaction rate, completes the reaction in a short time, and suppresses side reactions as much as possible, thereby greatly improving the yield of the target product.

본 발명은 디메틸카보네이트와 페놀을 촉매 존재 하에서 디페닐카보네이트를 제조하는 방법에 있어서, 상기 반응 촉매로는 다음 화학식 1로 표시되는 유기주석산화물과 화학식 2로 표시되는 황산유도체를 함께 혼합 사용하는 것을 그 특징으로 한다. The present invention provides a method for producing diphenyl carbonate in the presence of a catalyst of dimethyl carbonate and phenol, wherein the reaction catalyst is a mixture of the organic tin oxide represented by the following formula (1) and the sulfuric acid derivative represented by the formula (2) It features.

[화학식 1][Formula 1]

R2SnOR 2 SnO

상기 R은 C1∼C6의 알킬기 또는 페닐(C6H5-)기 이다.Wherein R is an alkyl group or phenyl (C 6 H 5 -) of the C 1 ~C 6 is a group.

[화학식 2][Formula 2]

R1SO3HR 1 SO 3 H

상기 R1은 할로겐원자, C1∼C6의 알킬기, C1∼C6의 할로알킬기 또는 톨릴기(CH3C6H5-)이다.R 1 is a halogen atom, a C 1 to C 6 alkyl group, a C 1 to C 6 haloalkyl group or a tolyl group (CH 3 C 6 H 5 −).

이와 같은 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. The present invention will be described in detail as follows.

본 발명은 유기주석산화물과 황산유도체의 혼합촉매 존재하에서 디메틸카보네이트와 페놀을 반응시키는 것을 특징으로 하는 것으로, 기존의 촉매를 사용하는 방법보다 단시간 내에 넓은 온도범위에서 디페닐카보네이트의 생성율을 크게 향상시키며, 부반응을 억제하여 경제적으로 유용한 디페닐카보네이트의 제조방법에 관한 것이다.The present invention is characterized by reacting dimethyl carbonate and phenol in the presence of a mixed catalyst of organic tin oxide and sulfuric acid derivative, and greatly improves the production rate of diphenyl carbonate in a wide temperature range within a short time than the conventional method using a catalyst The present invention relates to a method for preparing economically useful diphenyl carbonate by suppressing side reactions.

본 발명에서 디페닐카보네이트를 제조하는 반응에 사용되는 촉매는 유기주석산화물(화학식 1)과 황산 유도체(화학식 2)를 함께 혼합한 것으로, 상기 촉매는 반응물인 디메틸카보네이트에 대하여 0.1 ∼ 10 몰% 범위 내에서 사용한다. 상기 사용량이 0.1 몰% 미만으로 소량이면 반응속도가 너무 느리고, 10 몰%를 초과하면 한계선 이상으로 반응속도와 선택성이 향상되지 않는 문제점이 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 유기주석산화물을 구체적으로 예시하면 (CH3)2SnO, (C2H5)2SnO, (C3H7)2SnO, (C5H 12)2SnO, (C6H14)2SnO 및 Ph2SnO 중에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있으며, 화학식 2로 표시되는 황산 유도체를 구체적으로 예시하면 CH3PhSO3H, CF3SO3H, FSO3H, ClSO3H, CH3SO3H 및 CF3SO3H 중에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다.The catalyst used in the reaction for preparing diphenyl carbonate in the present invention is a mixture of an organotin oxide (Chemical Formula 1) and a sulfuric acid derivative (Chemical Formula 2) together, the catalyst is in the range of 0.1 to 10 mol% relative to the reactant dimethyl carbonate Use within. If the amount is less than 0.1 mol%, the reaction rate is too slow, and if it exceeds 10 mol%, there is a problem that the reaction rate and selectivity are not improved beyond the limit line. Specific examples of the organic tin oxide represented by Chemical Formula 1 include (CH 3 ) 2 SnO, (C 2 H 5 ) 2 SnO, (C 3 H 7 ) 2 SnO, (C 5 H 12 ) 2 SnO, (C 6 H 14 ) One or more selected from 2 SnO and Ph 2 SnO may be used. Specific examples of the sulfuric acid derivative represented by Formula 2 include CH 3 PhSO 3 H, CF 3 SO 3 H, FSO 3 H, and ClSO 3 One or more selected from H, CH 3 SO 3 H, and CF 3 SO 3 H may be used.

본 발명에서 사용된 촉매의 역할은 반응의 활성화 에너지를 낮춤으로써 반응을 용이하게 일어날 수 있게 해주는 것이다. 즉, 반응시에 황산 유도체가 먼저 유기주석 화합물과 반응하여 주석의 전자 밀도를 감소시키므로써 주석이 더 강한 루이스산(lewis acidic)의 성질을 갖게 되고, 반응물인 페놀 및 디메틸카보네이트는 촉매에 더 쉽게 배위된다. 결과적으로 반응이 더 용이하게 일어나므로써 목적으로 하는 생성물의 수율을 높이며 또한 부반응의 생성도 억제하는 효과를 나타낸다. 상기 촉매 중 황산유도체는 유기주석산화물의 0.2 ∼ 5 몰비로 혼합사용하며 바람직하기로 동량의 몰비가 좋다. 상기 두 촉매는 서로 반응하여 새로운 형태의 촉매를 형성하며, 상기의 혼합범위를 벗어나면 두 촉매의 상승 효과가 나타나지 않는다.The role of the catalyst used in the present invention is to make the reaction easy by lowering the activation energy of the reaction. That is, during the reaction, the sulfuric acid derivative first reacts with the organotin compound to reduce the electron density of tin, thereby making tin have a stronger Lewis acidic property, and the reactants phenol and dimethyl carbonate are easier to catalyze. To be coordinated. As a result, the reaction occurs more easily, thereby increasing the yield of the desired product and suppressing the formation of side reactions. The sulfuric acid derivative in the catalyst is mixed and used in an amount of 0.2 to 5 molar ratios of the organic tin oxide, and preferably the same amount molar ratio. The two catalysts react with each other to form a new type of catalyst. If the two catalysts are out of the mixing range, the synergistic effect of the two catalysts does not appear.

또한, 본 발명에서 디메틸카보네이트와 함께 반응물로 사용되는 페놀은 디메틸카보네이트의 2 ∼ 20 몰비 사용한다. 상기 반응식 1에서 보여지는 바와 같이 디메틸카보네이트 한 분자에 페놀 두 분자가 반응하여 디페닐카보네이트가 생성되므로 페놀의 양은 디메틸카보네이트 양에 대하여 적어도 2 몰비 이상이 되어야 한다. 그러나 상기 사용량이 2 ∼ 20 몰비의 범위에서는 증가하지만 20 몰비를 초과하면 반응물의 양에 관계없이 생성되는 디페닐카보네이트의 증가량이 거의 일정하다.In the present invention, phenol used as a reactant together with dimethyl carbonate is used in the range of 2 to 20 moles of dimethyl carbonate. As shown in Scheme 1, since two molecules of phenol react with one molecule of dimethyl carbonate to produce diphenyl carbonate, the amount of phenol should be at least 2 molar ratio based on the amount of dimethyl carbonate. However, if the amount of use increases in the range of 2 to 20 molar ratio, but exceeds 20 molar ratio, the amount of diphenyl carbonate produced is almost constant regardless of the amount of reactants.

본 발명은 상기의 디메틸카보네이트와 페놀의 반응물에 촉매로 일정비로 구성된 유기주석산화물과 황산유도체를 사용하여 반응식 1에 보여지는 반응을 실시한다. 상기 반응온도는 130 ∼ 250 ℃이며, 반응시간은 1 ∼ 24시간이다. 상기 반응온도가 130 ℃ 미만이면 반응속도가 느려지고, 250 ℃를 초과하는 고온에서는 반응물인 디메틸카보네이트가 분해되거나 목적 생성물 외에 부산물의 생성이 증가되어 선택성이 나빠지는 문제가 발생한다. The present invention performs the reaction shown in Scheme 1 using an organotin oxide and a sulfate derivative composed of a certain ratio as a catalyst to the reaction product of dimethyl carbonate and phenol. The said reaction temperature is 130-250 degreeC, and reaction time is 1 to 24 hours. If the reaction temperature is less than 130 ℃ reaction rate is slow, at a high temperature of more than 250 ℃ dimethyl carbonate, which is a reactant, or the production of by-products in addition to the target product increases the problem that the selectivity worsens.

또한 상기 반응은 회분식 또는 연속식의 반응기를 이용하여 실시할 수 있다. 상기 반응기가 회분식인 경우 반응시 생성되는 메탄올은 반응기 윗쪽에 충진된 분자체(molecular sieve)층을 통과시켜 제거할 수 있다.The reaction can also be carried out using a batch or continuous reactor. When the reactor is a batch, methanol generated during the reaction may be removed by passing through a molecular sieve layer filled on the reactor.

본 발명은 일정한 비율의 상기 유기주석산화물과 황산유도체를 촉매로 이용하여 디메틸카보네이트와 페놀을 상기와 같은 특정조건으로 반응을 실시하였고 그 결과 디페닐카보네이트의 수율을 향상시키고 부반응을 감소시켰다. The present invention was carried out by using a certain ratio of the organic tin oxide and sulfuric acid derivative as a catalyst to react dimethyl carbonate and phenol under the specific conditions as described above. As a result, the yield of diphenyl carbonate was improved and side reactions were reduced.

이하, 본 발명을 다음의 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, which are not intended to limit the present invention.

실시예 1Example 1

100 ml의 고압 반응기에 디메틸카보네이트(3.6 g, 40 mmol)와 페놀(18.8 g, 200 mmol)을 벤젠(40 ml)에 용해시킨 후 디부틸틴옥사이드(0.099 g, 0.4 mmol)와 메탄설폰산(0.038 g, 0.4 mmol)을 첨가한다. 상기 반응기 윗쪽에 장착된 실린더에 분자체(molecular sieve) 4A를 30 g 채우고, 반응기를 진공펌프와 연결하여 반응기 내부의 공기를 제거한다. 반응기의 온도를 10 ℃/min의 속도로 180 ℃까지 올린 후 3시간 반응시킨다. 반응 후 혼합물은 가스크로마토그래피를 이용하여 분석하였으며, 그 결과 메틸페닐카보네이트 35 %, 디페닐카보네이트 20.1 %의 수율로 생성되었다.In a 100 ml high pressure reactor, dimethyl carbonate (3.6 g, 40 mmol) and phenol (18.8 g, 200 mmol) were dissolved in benzene (40 ml), followed by dibutyltin oxide (0.099 g, 0.4 mmol) and methanesulfonic acid ( 0.038 g, 0.4 mmol) is added. The cylinder mounted above the reactor is filled with 30 g of molecular sieve 4A, and the reactor is connected to a vacuum pump to remove air inside the reactor. The temperature of the reactor was raised to 180 ° C. at a rate of 10 ° C./min and reacted for 3 hours. After the reaction, the mixture was analyzed using gas chromatography. As a result, a yield of 35% methylphenyl carbonate and 20.1% diphenyl carbonate was produced.

본 발명의 각 생성물의 수율은 다음 수학식 1과 같은 방법으로 계산하였다.The yield of each product of the present invention was calculated by the same method as in Equation 1.

실시예 2 Example 2

상기 실시예 1과 동일한 조건으로 실시하되, 상기 촉매인 유기주석산화물과 황산유도체의 종류를 다르게 첨가하여 실시하였다. 상기 제조된 혼합물을 가스크로마토그래피로 분석하여 다음 표 1에 나타내었다.It was carried out under the same conditions as in Example 1, but was performed by adding different types of organotin oxide and sulfuric acid derivative, which is the catalyst. The prepared mixture was analyzed by gas chromatography and shown in Table 1 below.

유기주석산화물Organotin oxide 황산유도체Sulfuric acid derivative 메틸페닐카보네이트의 수율 (%)Yield of methylphenyl carbonate (%) 디페닐카보네이트의 수율 (%)Yield of diphenyl carbonate (%) (CH3)2SnO(CH 3 ) 2 SnO CH3PhSO3HCH 3 PhSO 3 H 38.738.7 20.920.9 (C2H5)2SnO(C 2 H 5 ) 2 SnO CF3SO3HCF 3 SO 3 H 39.839.8 19.819.8 (C3H7)2SnO(C 3 H 7 ) 2 SnO FSO3HFSO 3 H 33.533.5 18.518.5 (C5H12)2SnO(C 5 H 12 ) 2 SnO ClSO3HClSO 3 H 33.233.2 15.415.4 (C6H14)2SnO(C 6 H 14 ) 2 SnO CH3SO3HCH 3 SO 3 H 31.531.5 17.817.8 Ph2SnOPh 2 SnO CF3SO3HCF 3 SO 3 H 34.234.2 18.418.4

실시예 3Example 3

상기 실시예 1과 동일한 조건으로 실시하되, 상기 촉매인 유기주석산화물과 황산유도체중에서 유기주석산화물인 디부틸틴옥사이드의 양은 고정시키고 황산유도체인 메탄설폰산의 양을 변화시켜 첨가하여 실시하였다. 상기 제조된 혼합물을 가스크로마토그래피로 분석하여 다음 표 2에 나타내었다.The same conditions as in Example 1 were carried out, except that the amount of dibutyltin oxide, the organic tin oxide, in the organotin oxide and the sulfate derivative was fixed and the amount of methanesulfonic acid in the sulfate derivative was changed and added. The prepared mixture was analyzed by gas chromatography and shown in Table 2 below.

메탄설폰산의 양(몰 비)Amount of methanesulfonic acid (molar ratio) 메틸페닐카보네이트의 수율 (%)Yield of methylphenyl carbonate (%) 디페닐카보네이트의 수율 (%)Yield of diphenyl carbonate (%) 0.20.2 20.120.1 5.25.2 0.50.5 25.625.6 15.415.4 1.51.5 30.130.1 16.216.2 22 22.122.1 8.78.7 55 13.213.2 1.81.8

실시예 4Example 4

상기 실시예 1과 동일한 조건으로 실시하되, 상기 촉매인 유기주석산화물로 디페닐틴옥사이드와 황산유도체로 트리플루오로메탄설폰산을 첨가하고 상기 촉매의 양을 변화시키면서 실시하였다. 상기 제조된 혼합물을 가스크로마토그래피로 분석하여 다음 표 3에 나타내었다. It was carried out under the same conditions as in Example 1, except that difluorotintin oxide and sulfuric acid derivatives trifluoromethanesulfonic acid were added as organotin oxide as the catalyst, and the amount of the catalyst was changed. The prepared mixture was analyzed by gas chromatography and shown in Table 3 below.

디페닐틴옥사이드 양 (몰%)Diphenyltin oxide amount (mol%) 트리플루오로메탄설폰산 양 (몰%)Trifluoromethanesulfonic acid amount (mol%) 메틸페닐카보네이트 수율 (%)Methylphenylcarbonate yield (%) 디페닐카보네이트 수율 (%)Diphenylcarbonate yield (%) 0.10.1 0.10.1 15.515.5 3.53.5 0.20.2 0.20.2 21.821.8 8.48.4 0.50.5 0.50.5 33.233.2 13.913.9 1One 1One 38.538.5 20.220.2 22 22 45.645.6 25.925.9 55 55 46.246.2 27.827.8 1010 1010 43.143.1 29.529.5

실시예 5Example 5

상기 실시예 1과 동일한 조건으로 실시하되, 상기 촉매로 디부틸틴옥사이드와 톨루엔설폰산를 첨가하여 반응온도를 변화시키면서 실시하였다. 상기 제조된 혼합물을 가스크로마토그래피로 분석하여 다음 표 4에 나타내었다. The reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that dibutyl tin oxide and toluene sulfonic acid were added as the catalyst to change the reaction temperature. The prepared mixture was analyzed by gas chromatography and shown in Table 4 below.

반응온도 (℃)Reaction temperature (℃) 메틸페닐카보네이트의 수율 (%)Yield of methylphenyl carbonate (%) 디페닐카보네이트의 수율 (%)Yield of diphenyl carbonate (%) 130130 8.58.5 __ 150150 20.420.4 6.86.8 200200 39.239.2 25.925.9 220220 38.538.5 42.642.6 250250 21.521.5 56.356.3

실시예 6Example 6

상기 실시예 1과 동일한 조건으로 사용하되, 상기 촉매로 디페닐틴옥사이드와 플루오로설폰산을 첨가하여 디메틸카보네이트에 대한 페놀의 몰비([페놀]/[디메틸카보네이트])를 변화시키면서 실시하였다. 상기 제조된 혼합물을 가스크로마토그래피로 분석하여 다음 표 5에 나타내었다. Using the same conditions as in Example 1, it was carried out while changing the molar ratio ([phenol] / [dimethyl carbonate]) of phenol to dimethyl carbonate by adding diphenyltin oxide and fluorosulfonic acid as the catalyst. The prepared mixture was analyzed by gas chromatography and shown in Table 5 below.

[페놀]/[디메틸카보네이트]의몰비Molar ratio of [phenol] / [dimethyl carbonate] 메틸페닐카보네이트의 수율 (%)Yield of methylphenyl carbonate (%) 디페닐카보네이트의 수율 (%)Yield of diphenyl carbonate (%) 22 34.134.1 13.513.5 55 38.638.6 19.819.8 1010 40.540.5 21.221.2 1515 39.839.8 23.123.1 2020 38.938.9 24.824.8

비교예 1Comparative Example 1

상기 실시예 1과 동일한 조건으로 실시하되, 촉매는 디부틸틴옥사이드(0.099 g, 0.4 mmol)를 첨가하여 실시하였다. 상기 제조된 혼합물을 가스크로마토그래피로 분석하여 표 6에 나타내었다. It was carried out under the same conditions as in Example 1, the catalyst was carried out by the addition of dibutyl tin oxide (0.099 g, 0.4 mmol). The prepared mixture is shown in Table 6 by gas chromatography.

비교예 2Comparative Example 2

상기 실시예 1과 동일한 조건으로 실시하되, 촉매는 메탄설폰산(0.038 g, 0.4 mmol)를 첨가하여 실시하였다. 상기 제조된 혼합물을 가스크로마토그래피로 분석하여 다음 표 6에 나타내었다. The same process as in Example 1 was carried out, but the catalyst was performed by adding methanesulfonic acid (0.038 g, 0.4 mmol). The prepared mixture was analyzed by gas chromatography and shown in Table 6 below.

비교예 3Comparative Example 3

상기 실시예 1과 동일한 조건으로 실시하되, 촉매로 티타늄이소프로폭사이드를 (0.113 g, 0.4 mmol)를 첨가하여 실시하였다. 상기 제조된 혼합물을 가스크로마토그래피로 분석하여 다음 표 6에 나타내었다.It was carried out under the same conditions as in Example 1 except that titanium isopropoxide (0.113 g, 0.4 mmol) was added as a catalyst. The prepared mixture was analyzed by gas chromatography and shown in Table 6 below.

구 분division 촉매catalyst 메틸페닐카보네이트의 수율 (%)Yield of methylphenyl carbonate (%) 디페닐카보네이트의 수율 (%)Yield of diphenyl carbonate (%) 아니솔의 수율 (%)Yield of Anisole (%) 메틸이소프로필카보네이트의 수율 (%)Yield of methyl isopropyl carbonate (%) 디이소프로필카보네이트의 수율 (%)Yield of diisopropyl carbonate (%) 비교예 1Comparative Example 1 Bu2SnOBu 2 SnO 16.716.7 4.64.6 0.40.4 -- -- 비교예 2Comparative Example 2 CH3SO3HCH 3 SO 3 H 9.89.8 __ 1.51.5 -- -- 비교예 3Comparative Example 3 Ti[OCH(CH3)2]4 Ti [OCH (CH 3 ) 2 ] 4 33.133.1 15.315.3 -- 1.01.0 0.30.3

상기 실시예 1 ∼ 6와 비교예 1 ∼ 3에서 알 수 있듯이, 실시예가 비교예에 비하여 디페닐카보네이트의 수율이 최고 14배 이상 향상되었으며, 또한 반응 중간체인 메틸카보네이트의 수율도 향상되었다.As can be seen from Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3, the yield of diphenyl carbonate was improved by at least 14 times as compared with the comparative example, and the yield of methyl carbonate, which is a reaction intermediate, was also improved.

또한 유기주석산화물과 황산유도체를 혼합하여 사용한 실시예 1과 각각 단독 사용한 비교예 2, 비교예 3의 경우보다 반응 활성이 높으며, 상기 비교에 2, 3은 부반응물로 아니솔이 생성되었다. 또한 기존의 촉매인 티타늄이소프로폭사이드를 사용한 비교예 3은 디페닐카보네이트의 수율이 낮을 뿐만 아니라 부생성물로 메틸이소프로필카보네이트 1.0 %와 디이소프로필카보네이트 0.3 %를 생성시켰다. In addition, the reaction activity was higher than that of Example 1, which was used by mixing an organotin oxide, and a sulfate derivative, respectively, and Comparative Example 2 and Comparative Example 3, each of which was used alone. In addition, Comparative Example 3 using the titanium isopropoxide, which is an existing catalyst, not only lowered the yield of diphenyl carbonate, but also produced 1.0% methyl isopropyl carbonate and 0.3% diisopropyl carbonate as by-products.

상기 실시예 2는 촉매의 종류에 따른 생성물의 수율 변화를 나타낸 것이고, 실시예 3은 촉매 중 황산유도체 양의 변화에 따른 생성물의 수율변화, 실시예 4는 반응물인 디메틸카보네이트에 대한 촉매량의 변화에 따른 생성물의 수율변화, 실시예 5는 반응온도에 따른 생성물의 수율변화, 실시예 6은 디메틸카보네이트에 따른 페놀의 변화량에 따른 생성물의 수율변화를 나타낸 것으로 상기 실시예는 본 발명의 범위내에서 최대의 효과를 보였다. Example 2 shows a change in the yield of the product according to the type of catalyst, Example 3 is a change in the yield of the product according to the amount of sulfuric acid derivative in the catalyst, Example 4 is a change in the amount of catalyst for the reactant dimethyl carbonate Yield change of the product according to the present invention, Example 5 shows the yield change of the product according to the reaction temperature, Example 6 shows the yield change of the product according to the change amount of the phenol according to the dimethyl carbonate Showed the effect.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 제조방법에 의하면 기존의 방법보다 넓은 온도 범위에서 단시간 내에 부반응 없이 높은 수율로 산업적으로 유용한 폴리카보네이트의 원료인 디페닐카보네이트를 효과적으로 제조할 수 있다. As described above, according to the production method according to the present invention it is possible to effectively prepare diphenyl carbonate which is a raw material of the industrially useful polycarbonate in a high yield without a side reaction in a short time in a wider temperature range than the conventional method.

Claims (6)

디메틸카보네이트와 페놀을 촉매 존재 하에서 디페닐카보네이트를 제조하는 방법에 있어서, 상기 반응 촉매로는 다음 화학식 1로 표시되는 유기주석산화물과 화학식 2로 표시되는 황산유도체가 함께 혼합 사용되는 것을 특징으로 하는 디페닐카보네이트의 제조방법: In the method for producing diphenyl carbonate in the presence of a catalyst of dimethyl carbonate and phenol, the reaction catalyst is characterized in that the organic tin oxide represented by the following formula (1) and the sulfuric acid derivative represented by the formula (2) is used together Process for preparing phenyl carbonate: [화학식 1][Formula 1] R2SnOR 2 SnO 상기 R은 C1∼C6의 알킬기 또는 페닐(C6H5-)기 이다;R is a C 1 -C 6 alkyl group or a phenyl (C 6 H 5- ) group; [화학식 2][Formula 2] R1SO3HR 1 SO 3 H 상기 R1은 할로겐원자, C1∼C6의 알킬기, C1∼C6의 할로알킬기 또는 톨릴기(CH3C6H5-)이다.R 1 is a halogen atom, a C 1 to C 6 alkyl group, a C 1 to C 6 haloalkyl group or a tolyl group (CH 3 C 6 H 5 −). 제 1 항에 있어서, 상기 촉매는 디메틸카보네이트에 대하여 0.1 ∼ 10 몰% 사용하는 것을 특징으로 하는 디페닐카보네이트의 제조방법. The method according to claim 1, wherein the catalyst is used in an amount of 0.1 to 10 mol% based on dimethyl carbonate. 제 1 항에 있어서, 상기 황산유도체와 유기주석산화물의 몰비 ([황산유도체]/[유기주석산화물])가 0.2 ∼ 5 인 것을 특징으로 하는 디페닐카보네이트의 제조방법.The method for producing diphenyl carbonate according to claim 1, wherein the molar ratio ([sulfurate derivative] / [organic tin oxide]) of the sulfuric acid derivative and the organic tin oxide is 0.2 to 5. 제 1 항에 있어서, 상기 페놀과 디메틸카보네이트의 몰비 ([페놀]/[디메틸카보네이트])가 2 ∼ 20 인 것을 특징으로 하는 디페닐카보네이트의 제조방법. The method for producing diphenyl carbonate according to claim 1, wherein the molar ratio ([phenol] / [dimethyl carbonate]) of the phenol and dimethyl carbonate is 2 to 20. 제 1 항에 있어서, 상기 반응온도는 130 ∼ 250 ℃이며, 반응시간이 1 ∼ 24 시간인 것을 특징으로 하는 디페닐카보네이트의 제조방법. The method for producing diphenyl carbonate according to claim 1, wherein the reaction temperature is 130 to 250 ° C and the reaction time is 1 to 24 hours. 제 1 항에 있어서, 상기 반응은 회분식 또는 연속식 반응기를 사용하는 것을 특징으로 하는 디페닐카보네이트의 제조방법. The method of claim 1, wherein the reaction is a batch or continuous reactor using a method for producing diphenyl carbonate.
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