KR101362885B1 - Aromatic carbonate, method for preparing thereof and polycarbonate using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 디알킬 카보네이트로부터 방향족 카보네이트의 제조방법은 방향족 하이드록시 화합물과 디알킬 카보네이트를 하기 화학식 1 또는 하기 화학식 2로 표시되는 촉매의 존재하에서 반응시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다:
[화학식 1]
SmX 3
(상기에서 X는 탄소수 1-10의 알콕시, 알킬 페녹시 또는 페녹시임)
[화학식 2]
(상기에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1~6의 알킬기임 )The method for preparing an aromatic carbonate from the dialkyl carbonate of the present invention is characterized by comprising reacting an aromatic hydroxy compound with a dialkyl carbonate in the presence of a catalyst represented by the following formula (1) or (2):
[Chemical Formula 1]
SmX 3
(Wherein X is alkoxy of 1 to 10 carbon atoms, alkylphenoxy or phenoxy)
(2)
(In the above, R1 and R2 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms)
Description
본 발명은 방향족 카보네이트, 그 제조방법 및 이를 이용한 폴리카보네이트에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 특정 촉매를 사용하여 제조된 방향족 카보네이트 및 이를 이용한 폴리카보네이트에 관한 것이다.
The present invention relates to an aromatic carbonate, a method for producing the same, and a polycarbonate using the same. More specifically, the present invention relates to aromatic carbonates prepared using specific catalysts and polycarbonates using the same.
방향족 카보네이트는 폴리카보네이트 제조에 유용한 모노머로 그 제조에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 종래에는 알칼리의 존재 하에 페놀과 포스겐을 반응시킴으로써 방향족 탄산 에스테르를 얻는 포스겐법에 의해 주로 제조되었다. 그러나, 상기 방법은 맹독성인 포스겐을 사용해야 하는 점과 반응에 의해 부생되는 중성염을 처리해야 한다는 문제점이 있다. Aromatic carbonates are useful monomers for the production of polycarbonates and many studies have been conducted on their preparation. Conventionally, it has been mainly prepared by the phosgene method in which an aromatic carbonic ester is obtained by reacting phenol and phosgene in the presence of an alkali. However, this method has a problem in that it is necessary to use poisonous phosgene and neutral salt which is a by-product must be treated by the reaction.
따라서 이러한 결점을 해소하기 위하여 디메틸 카보네이트 등의 지방족 탄산 에스테르와 페놀을 반응시켜 방향족 탄산 에스테르를 제조하는 에스테르 교환법이 개발되었다. 이와 같은 에스테르 교환법은 통상 촉매 존재하에서 진행되며 사용되는 촉매로는 PbO, TiX4 (X= 알콕시기 또는 아릴옥시기), SnR2(OPh)2 (R = 알킬기) 등이 알려져 있다. 그러나 PbO 촉매의 경우 안정성은 높으나 촉매의 활성이 낮아 반응속도가 매우 느리며 TiX4와 SnR2(OPh)2 는 활성은 PbO 촉매 보다는 높으나 안정성이 부족하고, 상당량의 에테르가 부산물로 얻어진다는 단점이 있다. Therefore, in order to solve these drawbacks, an ester exchange method for producing an aromatic carbonic ester by reacting an aliphatic carbonic ester such as dimethyl carbonate with phenol has been developed. Such ester exchange processes are generally carried out in the presence of a catalyst, and as the catalyst to be used, PbO, TiX4 (X = alkoxy group or aryloxy group) and SnR2 (OPh) 2 (R = alkyl group) are known. However, in the case of PbO catalyst, the reaction rate is very slow due to high stability but low activity of the catalyst. TiX4 and SnR2 (OPh) 2 have higher activity than PbO catalyst but lack stability, and a considerable amount of ether is obtained as a by-product.
한편, 일산화탄소 및 산소를 사용하여 방향족 하이드록시 화합물을 카보닐화 반응시켜 방향족 카보네이트를 제조하는 방법이 개발되었으나,이와 같이 일산화탄소를 반응원료로 하여 합성하는 방법은 반응성이 상당히 떨어질 뿐만 아니라, 고압 반응기 설계가 필요하는 등 아직까지 상업화하기에는 곤란한 문제점이 있다. On the other hand, a method of producing an aromatic carbonate by carbonylating an aromatic hydroxy compound using carbon monoxide and oxygen has been developed. However, the method of synthesizing carbon monoxide with carbon monoxide as a starting material has a considerable decrease in reactivity, There is a problem that it is still difficult to commercialize it.
따라서, 일산화탄소가 아닌 디알킬 카보네이트를 출발물질로 하여 안정적이고 고수율로 방향족 카보네이트를 제조할 수 있는 방법의 개발이 필요한 실정이다.
Therefore, there is a need for the development of a method for producing an aromatic carbonate in a stable and high yield using a dialkyl carbonate other than carbon monoxide as a starting material.
본 발명의 목적은 일산화탄소가 아닌 디알킬 카보네이트를 반응원료로 하는 방향족 카보네이트를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a process for producing an aromatic carbonate having a dialkyl carbonate as a reaction raw material instead of carbon monoxide.
본 발명의 다른 목적은 고수율로 방향족 카보네이트를 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a process for producing aromatic carbonates in high yield.
본 발명의 또 다른 목적은 기존 촉매시스템 대비 높은 촉매활성을 가짐으로써 디알킬 카르보네이트의 에스테르화 반응의 속도를 빠르게 하여 효과적으로 디아릴카보네이트를 생산할 수 있는 방법을 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a method capable of effectively producing diaryl carbonates by having a high catalytic activity compared to the existing catalyst system to speed up the esterification reaction of dialkyl carbonate.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법에 의해 제조된 디아릴카보네이트를 이용한 폴리카보네이트를 제공하기 위한 것이다. Still another object of the present invention is to provide a polycarbonate using a diaryl carbonate prepared by the above method.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical subjects which are not mentioned can be understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 하나의 관점은 디알킬 카보네이트로부터 방향족 카보네이트의 제조방법에 관한 것이다. 상기 방법은 방향족 하이드록시 화합물과 디알킬 카보네이트를 하기 화학식 1 또는 하기 화학식 2로 표시되는 최소한 1종의 사마륨계 촉매의 존재하에서 반응시키는 단계를 포함한다: One aspect of the invention relates to a process for the preparation of aromatic carbonates from dialkyl carbonates. The method includes reacting an aromatic hydroxy compound with a dialkyl carbonate in the presence of at least one samarium based catalyst represented by Formula 1 or Formula 2 below:
[화학식 1] [Formula 1]
SmXSmX
33
(상기에서 X는 탄소수 1-10의 알콕시, 알킬 페녹시 또는 페녹시임)
(Wherein X is alkoxy of 1 to 10 carbon atoms, alkylphenoxy or phenoxy)
[화학식 2]
(2)
(상기에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1~6의 알킬기임 )(In the above, R1 and R2 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms)
상기 촉매는 디알킬 카보네이트 1 몰에 대해 1 × 10-5 내지 5 × 10-1 몰로 사용할 수 있다.The catalyst may be used in 1 × 10 −5 to 5 × 10 −1 moles per mole of dialkyl carbonate.
구체예에서, 상기 반응은 100 내지 280 ℃의 온도에서 수행할 수 있다.In embodiments, the reaction may be carried out at a temperature of 100 to 280 ℃.
구체예에서, 상기 반응은 분자체가 충진된 반응기에서 수행할 수 있다.In an embodiment, the reaction can be carried out in a reactor filled with molecular sieves.
구체예에서, 상기 방향족 하이드록시 화합물은 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다:
In an embodiment, the aromatic hydroxy compound may be represented by the following Formula 3:
[화학식 3](3)
Ar-OHAr-OH
(상기에서, Ar은 치환 또는 비치환된 아릴기임).(Wherein Ar is a substituted or unsubstituted aryl group).
구체예에서, 상기 디알킬 카보네이트는 하기 화학식 4로 표시될 수 있다:
In embodiments, the dialkyl carbonate may be represented by the following formula (4):
[화학식 4] [Chemical Formula 4]
(상기에서, R1 및 R2는 각각 탄소수 1~6의 알킬기이며 서로 같거나 다름). (Wherein R 1 and R 2 are each an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and are the same or different from each other).
본 발명의 다른 관점은 상기 방법을 이용하여 합성된 방향족 카보네이트에 관한 것이다. 상기 방향족 카보네이트는 상기 화학식 1 또는 상기 화학식 2로 표시되는 최소한 1종의 사마륨계 촉매를 이용하여 합성된 것을 특징으로 한다. Another aspect of the invention relates to aromatic carbonates synthesized using the above process. The aromatic carbonate is characterized in that synthesized using at least one samarium-based catalyst represented by the formula (1) or (2).
본 발명의 또 다른 관점은 상기로부터 얻은 방향족 카보네이트로부터 중합된 폴리카보네이트 수지에 관한 것이다.
Another aspect of the present invention relates to a polycarbonate resin polymerized from the aromatic carbonate obtained from the above.
본 발명은 일산화탄소가 아닌 디알킬 카보네이트를 반응원료로 하여 낮은 반응온도에서도 고수율로 방향족 카보네이트를 제조할 수 있으며, 기존 촉매시스템 대비 높은 촉매활성을 가짐으로써 디알킬 카르보네이트의 에스테르화 반응의 속도를 빠르게 하여 효과적으로 디아릴카보네이트를 생산할 수 있는 방법 및 이를 이용한 폴리카보네이트를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
The present invention can produce aromatic carbonate with high yield even at low reaction temperature using dialkyl carbonate rather than carbon monoxide as a raw material, and has higher catalytic activity than existing catalyst system, thereby speeding up the esterification of dialkyl carbonate. It has the effect of the invention to provide a polycarbonate using a method and a method capable of producing a diaryl carbonate to speed up effectively.
제1도는 본 발명에 하나의 구체예에 따라 폴리카보네이트를 제조하는 공정도이다.1 is a process diagram for preparing a polycarbonate according to one embodiment of the present invention.
본 발명의 디알킬 카보네이트로부터 방향족 카보네이트의 제조방법은 방향족 하이드록시 화합물과 디알킬 카보네이트를 하기 화학식 1 또는 하기 화학식 2로 표시되는 최소한 1종의 사마륨계 촉매의 존재하에서 반응시키는 단계를 포함한다:
A method for preparing an aromatic carbonate from the dialkyl carbonate of the present invention comprises reacting an aromatic hydroxy compound with a dialkyl carbonate in the presence of at least one samarium-based catalyst represented by the following general formula (1) or (2):
[화학식 1] [Formula 1]
SmXSmX
33
(상기에서 X는 탄소수 1-10의 알콕시, 알킬 페녹시 또는 페녹시임)
(Wherein X is alkoxy of 1 to 10 carbon atoms, alkylphenoxy or phenoxy)
[화학식 2](2)
(상기에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1~6의 알킬기임 )(In the above, R1 and R2 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms)
구체예에서, 상기 X는 메톡시, 에톡시, 이소프로폭시, 부톡시, 페녹시, 2.6-디-tert-부틸-4-메틸페녹시등일 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 또한 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 촉매를 혼합하여 사용할 수도 있다. In an embodiment, X can be methoxy, ethoxy, isopropoxy, butoxy, phenoxy, 2.6-di-tert-butyl-4-methylphenoxy and the like. These may be used alone or in combination of two or more. It is also possible to use a mixture of the catalyst represented by the formula (1) or formula (2).
구체예에서, 상기 촉매는 디알킬 카보네이트 1 몰에 대해 1 × 10-5 내지 5 × 10-1 몰, 바람직하게는 5 × 10-5 내지 5 × 10-2몰로 사용할 수 있다. 상기 범위에서 촉매 효율이 우수하며, 촉매의 회수면에서도 바람직하다. In an embodiment, the catalyst is from 1 × 10 −5 to 5 × 10 −1 moles , preferably with respect to 1 mole of
상기 방향족 하이드록시 화합물은 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다:
The aromatic hydroxy compound may be represented by the following Formula 3:
[화학식 3](3)
Ar-OHAr-OH
(상기에서, Ar은 치환 또는 비치환된 아릴기임).(Wherein Ar is a substituted or unsubstituted aryl group).
상기 Ar은 페닐기 또는 나프틸기일 수 있으며, 치환기로는 탄소수 1-4의 알킬, 할로겐, 알콕시, 니트로, 시아노 등일 수 있다. Ar may be a phenyl group or a naphthyl group, and the substituent may be alkyl of 1-4 carbon atoms, halogen, alkoxy, nitro, cyano, and the like.
구체예에서 상기 방향족 하이드록시 화합물의 예로는 페놀, 나프톨, 크레졸, 클로로페놀, 알킬 페놀, 알콕시 페놀, 니트로 페놀, 시아노 페놀 등이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이중 페놀이 바람직하게 사용될 수 있다. In an embodiment, examples of the aromatic hydroxy compound include, but are not limited to, phenol, naphthol, cresol, chlorophenol, alkylphenol, alkoxyphenol, nitrophenol, cyanophenol and the like. Double phenols are preferably used.
상기 디알킬 카보네이트는 하기 화학식 4로 표시될 수 있다:
The dialkyl carbonate may be represented by the following formula (4):
[화학식 4] [Chemical Formula 4]
(상기에서, R1 및 R2는 각각 탄소수 1~6의 알킬기이며 서로 같거나 다름).(Wherein R 1 and R 2 are each an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and are the same or different from each other).
상기 디알킬 카보네이트의 예로는 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 디프로필카보네이트, 디부틸카보네이트, 메틸에틸카보네이트, 메틸프로필카보네이트, 에틸프로필카보네이트 등이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이중 디메틸카보네이트가 바람직하게 사용될 수 있다. Examples of the dialkyl carbonate include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, dibutyl carbonate, methyl ethyl carbonate, methyl propyl carbonate, ethyl propyl carbonate, and the like. A double dimethyl carbonate can be preferably used.
구체예에서는, 상기 반응은 100 내지 280 ℃의 온도, 바람직하게는 120 내지 250 ℃, 더욱 바람직하게는 180 내지 240 ℃에서 수행할 수 있다. 상기 범위에서 디아릴카르보네이트를 고수율로 얻을 수 있다. In embodiments, the reaction may be carried out at a temperature of 100 to 280 ℃, preferably 120 to 250 ℃, more preferably 180 to 240 ℃. Within this range, diaryl carbonate can be obtained in high yield.
본 발명의 에스테르 교환 반응은 760 mmHg 내지 15000 mmHg 의 압력에서 진행될 수 있다. 바람직하게는 상기 에스테르 교환 반응은 760 mmHg 내지 7500 mmHg에서 진행할 수 있다. The transesterification reaction of the present invention can be carried out at a pressure of 760 mmHg to 15000 mmHg. Preferably the transesterification reaction may proceed at 760 mmHg to 7500 mmHg.
반응시간은 특별한 제한이 없으며, 통상 1초 내지 150 분으로 반응될 수 있다.
The reaction time is not particularly limited, and may be generally reacted with 1 second to 150 minutes.
상기 방법으로부터 제조된 방향족 카보네이트는 폴리카보네이트 중합에 바람직하게 적용될 수 있다. 상기 방향족 카보네이트로는 디페닐 카보네이트, 디토릴 카보네이트, 비스(클로로페닐) 카보네이트, m-크레실 카보네이트, 디나프틸카보네이트, 비스(디페닐) 카보네이트 등을 들 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 사용될 수 있으며, 이중 바람직하게는 디페닐 카보네이트이다. The aromatic carbonates prepared from the process can be preferably applied to polycarbonate polymerization. Examples of the aromatic carbonates include diphenyl carbonate, ditoryl carbonate, bis (chlorophenyl) carbonate, m-cresyl carbonate, dinaphthyl carbonate, bis (diphenyl) carbonate, and the like, but are not limited thereto. These may be used alone or in combination of two or more, preferably diphenyl carbonate.
한 구체예에서는 상기로부터 얻은 방향족 카보네이트를 방향족 디히드록시 화합물와 함께 에스테르 교환반응시켜 폴리카보네이트를 제조할 수 있다. In one embodiment, the polycarbonate may be prepared by transesterifying the aromatic carbonate obtained above with an aromatic dihydroxy compound.
예를 들면 방향족 하이드록시 화합물과 디알킬 카보네이트를 상기 화학식 1 또는 상기 화학식 2로 표시되는 최소한 1종의 사마륨계 촉매의 존재하에서 반응시켜 방향족 카보네이트를 제조하는 제1단계; 및 상기에서 얻은 방향족 카보네이트를 방향족 디히드록시 화합물와 함께 에스테르 교환반응시켜 폴리카보네이트를 제조하는 제2단계로 이루어질 수 있다. For example, a first step of producing an aromatic carbonate by reacting an aromatic hydroxy compound and a dialkyl carbonate in the presence of at least one samarium-based catalyst represented by
도 1은 본 발명에 하나의 구체예에 따라 폴리카보네이트를 제조하는 공정도이다. 도시된 바와 같이, 방향족 하이드록시 화합물은 라인(1)을 따라 디알킬카보네이트는 라인(2)를 따라 반응기(10)에 도입되며, 상기 반응기(10) 일측에는 촉매주입구(3)가 형성되어 있다. 반응기(10)에서 생성된 방향족 카보네이트는 라인(4)를 따라 반응기(20)로 도입되며, 상기 반응기(20)에는 방향족 디히드록시 화합물이 라인(6)을 통해 도입될 수 있다. 또한 상기 반응기(20)에는 필요에 따라 촉매주입구(7)가 형성될 수 있다. 반응기 (20)에서 중합된 폴리카보네이트는 라인(8)을 따라 배출된다. 도면에는 제1단계와 제2단계가 별개의 반응기에서 수행되는 것으로 도시하였으나, 단일 반응기에서 수행될 수도 있다. 1 is a process for producing a polycarbonate according to one embodiment of the present invention. As shown, the aromatic hydroxy compound is introduced along the line (1), dialkyl carbonate is introduced into the reactor (10) along the line (2), the catalyst inlet (3) is formed on one side of the reactor (10) . The aromatic carbonate produced in
구체예에서는 상기 제1단계에서 제조된 방향족 카보네이트는 라인(5)를 통해 반응기(10)으로 리사이클되어 디아릴카보네이트의 수율을 높일 수 있다. In an embodiment, the aromatic carbonate prepared in the first step may be recycled to the
상기 방향족 디히드록시 화합물은 하기 화학식 5로 표시될 수 있다.
The aromatic dihydroxy compound may be represented by the following formula (5).
[화학식5][Chemical Formula 5]
(상기 식에서, A는 단일 결합, C1-C5의 알킬렌, C1-C5의 알킬리덴, C5-C6의 시클로알킬리덴, -S-또는 -SO2-를 나타낸다).(Wherein, A is a cycloalkylidene, -S- or -SO 2 of a single bond, C 1 -C 5 alkylene, C 1 -C 5 alkylidene, C 5 -C 6 of the - denotes a).
상기 화학식 5의 방향족 디히드록시 화합물의 구체예로서는 4,4'-디히드록시디페닐, 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판, 2,4-비스-(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-시클로헥산, 2,2-비스-(3-클로로-4-히드록시페닐)-프로판, 2,2-비스-(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)-프로판 등을 들 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들 중, 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판, 2,2-비스-(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)-프로판, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-시클로헥산 등이 바람직하며, 비스페놀-A라고도 불리는 2,2-비스-(4-히드록시페닐)-프로판이 가장 바람직하다. Specific examples of the aromatic dihydroxy compound of
구체예에서 상기 제2단계는 알칼리, 알칼리 토금속 또는 이들의 혼합으로 이루어진 촉매의 존재 하에서 수행될 수 있다. In an embodiment the second step can be carried out in the presence of a catalyst consisting of alkali, alkaline earth metal or mixtures thereof.
본 발명의 구체예에서는 상기 제2단계는 150 내지 300℃, 바람직하게는 160 내지 280℃, 더 바람직하게는 190 내지 260 ℃에서 감압 하에서 진행할 수 있다. 상기 온도범위에서 반응속도 및 부반응 감소에 있어 바람직하다.In an embodiment of the present invention, the second step may be performed under reduced pressure at 150 to 300 ° C, preferably 160 to 280 ° C, more preferably 190 to 260 ° C. And is preferable in reducing the reaction rate and the side reaction in the above temperature range.
또한, 상기 제2단계는 75 torr 이하, 바람직하게는 30 torr 이하, 더 바람직하게는 1 torr 이하의 감압 조건에서 적어도 10분 이상, 바람직하게는 15 분 내지 24 시간, 더 바람직하게는 15분 내지 12 시간 진행하는 것이 반응속도 및 부반응 감소에 있어 바람직하다.
In addition, the second step is at least 10 minutes, preferably 15 minutes to 24 hours, more preferably 15 minutes to 75 torr or less, preferably 30 torr or less, more preferably 1 torr or less under reduced pressure conditions. Running for 12 hours is preferred for reducing reaction rate and side reactions.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다. Hereinafter, the configuration and operation of the present invention through the preferred embodiment of the present invention will be described in more detail. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
Details that are not described herein will be omitted since those skilled in the art can sufficiently infer technically.
실시예Example
실시예 1Example 1
외부 히터를 가진 내용적 200 ml의 오토클레이브 반응기에 페놀 (65.88g, 700mmol), 탄산디메틸 (31.53g, 350 mmol), 촉매로 Sm(acac)3·xH2O (0.0098 g, 0.022 mmol)을 넣고 반응기내 산소를 질소로 치환한다. 이후 반응기의 온도를 230 ℃까지 올린 후 15분간 유지하고, 냉각기를 이용하여 감온 후 가스크로마토그래피를 이용하여 수율과 전환율을 구하였다.
In a 200 ml autoclave reactor with external heater, phenol (65.88 g, 700 mmol), dimethyl carbonate (31.53 g, 350 mmol), Sm (acac) 3 x H 2 O (0.0098 g, 0.022 mmol) as catalyst And replace the oxygen in the reactor with nitrogen. Then, after raising the temperature of the reactor to 230 ℃ and maintained for 15 minutes, using a cooler to reduce the yield and conversion by using gas chromatography.
실시예 2Example 2
230 ℃에 도달한 후 30분 유지하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 반응을 진행하였다.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the mixture was maintained at 230 ° C. for 30 minutes.
실시예 3Example 3
230 ℃에 도달한 후 60분 유지하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 반응을 진행하였다.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the mixture was maintained at 230 ° C. for 60 minutes.
실시예 4Example 4
분자체 (molecular sieve 4Å) 40 g이 채워진 실린더를 장착하고, 230 ℃에 도달한 후 30분 유지하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 반응을 진행하였다.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that a cylinder filled with 40 g of a molecular sieve (4 mm 3) was mounted and maintained at 230 ° C. for 30 minutes.
실시예 5Example 5
230 ℃에 도달한 후 60분 유지하는 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 반응을 진행하였다.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 4 except that the mixture was maintained at 230 ° C. for 60 minutes.
실시예 6Example 6
230 ℃에 도달한 후 120분 유지하는 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 반응을 진행하였다.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 4 except that the mixture was maintained at 230 ° C. for 120 minutes.
실시예 7Example 7
페놀 (32.94g, 350mmol)을 사용하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 반응을 진행하였다.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that phenol (32.94 g, 350 mmol) was used.
비교예 1Comparative Example 1
촉매로 n-Bu2SnO 를 사용하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 반응을 진행하였다.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that n- Bu 2 SnO was used as the catalyst.
비교예 2Comparative Example 2
230 ℃에 도달한 후 30분 유지하는 것 이외에는 비교예 1과 동일하게 반응을 진행하였다.
The reaction proceeded in the same manner as in Comparative Example 1 except that the mixture was maintained at 230 ° C. for 30 minutes.
비교예 3Comparative Example 3
촉매로 n-Bu2Sn(OAc)2 를 사용하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 반응을 진행하였다.The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that n- Bu 2 Sn (OAc) 2 was used as the catalyst.
비교예 4Comparative Example 4
반응온도가 230 ℃에 도달한 후 30분 유지하는 것 이외에는 비교예 3과 동일하게 반응을 진행하였다
The reaction was carried out in the same manner as in Comparative Example 3 except that the reaction temperature reached 230 ° C. and maintained for 30 minutes.
비교예 5Comparative Example 5
촉매로 Zr(OBu)4 를 사용하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 반응을 진행하였다.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that Zr (OBu) 4 was used as a catalyst.
비교예 6Comparative Example 6
230 ℃에 도달한 후 30분 유지하는 것 이외에는 비교예 5와 동일하게 반응을 진행하였다.
The reaction proceeded in the same manner as in Comparative Example 5 except that the mixture was maintained at 230 ° C. for 30 minutes.
비교예 7. Comparative Example 7.
촉매로 PbO 를 사용하는 것 이외에는 실시예 6과 동일하게 반응을 진행하였다.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 6 except that PbO was used as the catalyst.
비교예 8.Comparative Example 8.
촉매로 Sm2O3를 사용하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 반응을 진행하였다.The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that Sm 2 O 3 was used as the catalyst.
(oC)Reaction temperature
( o C)
시
예 room
city
Yes
1) MPC yield = 생성된 메틸페닐카보네이트 (MPC)의 몰수 / 반응물로 사용한 디메틸카보네이트 (DMC)의 몰수 × 1001) MPC yield = number of moles of produced methylphenyl carbonate (MPC) / number of moles of dimethyl carbonate (DMC) used as reactants × 100
2) DMC conversion = (생성된 메틸페닐카보네이트 (MPC)의 몰수 + 디페닐카보네이트의 몰수 + 애니솔의 몰수) / 반응물로 사용한 디메틸카보네이트 (DMC)의 몰수 × 1002) DMC conversion = (moles of produced methylphenylcarbonate (MPC) + moles of diphenylcarbonate + moles of anisole) / moles of dimethyl carbonate (DMC) used as reactants × 100
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예1-7이 비교예 1~8에 비해 동일 온도 및 시간에서 우수한 전환율을 갖는 것을 확인할 수 있다.
As shown in Table 1, it can be confirmed that Example 1-7 has an excellent conversion rate at the same temperature and time compared to Comparative Examples 1-8.
폴리카보네이트의 제조Preparation of Polycarbonate
실시예 8Example 8
실시예 1에서 제조된 방향족 카보네이트 196 Kg(906 mol), 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판 180 Kg(788 mol), KOH 120 ppb(BPA 1 mol 대비)를 반응기에 차례로 첨가한 후, 질소를 사용하여 반응기내의 산소를 제거하였다. 반응기의 온도를 160도로 올려 원료를 녹인 후 190도까지 승온시켜 6시간 유지하였다. 6시간 후 반응조를 220도 까지 승온 후 압력을 70 Torr로 1시간 유지하였다. 260도로 승온시켜 20 torr에서 1시간 유지한 후 압력을 0.5 torr까지 낮춰 1시간 동안 유지하여 폴리카보네이트를 합성하였다. 제조된 폴리카보네이트의 분자량은 Mw 22.0 K 이었다.
196 Kg (906 mol) of aromatic carbonate prepared in Example 1, 180 Kg (788 mol) of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and 120 ppb of KOH (relative to 1 mol of BPA) were sequentially added to the reactor. Nitrogen was then used to remove oxygen in the reactor. The temperature of the reactor was raised to 160 ° C to dissolve the raw material, and then the temperature was raised to 190 ° C and maintained for 6 hours. After 6 hours, the reactor was heated up to 220 degrees, and the pressure was maintained at 70 Torr for 1 hour. The polycarbonate was synthesized by maintaining the temperature at 260 ° C. for 1 hour at 20 torr and then lowering the pressure to 0.5 torr for 1 hour. The molecular weight of the prepared polycarbonate was Mw 22.0 K.
이상 첨부된 표를 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It is to be understood that the invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the embodiments described above are in all respects illustrative and not restrictive.
1~8 : 라인
10, 20 : 반응기1 ~ 8: line
10, 20: reactor
Claims (8)
[화학식 2]
(상기에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1~6의 알킬기임 )
A method for producing an aromatic carbonate from a dialkyl carbonate, comprising reacting an aromatic hydroxy compound with a dialkyl carbonate in the presence of a samarium-based catalyst represented by the following formula (2):
(2)
(In the above, R1 and R2 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms)
The method of claim 1, wherein the catalyst is used in an amount of 1 × 10 −5 to 5 × 10 −1 moles with respect to 1 mole of dialkyl carbonate.
The method of claim 1, wherein the reaction is carried out at a temperature of 100 to 280 ℃.
The method of claim 1 wherein the reaction is carried out in a reactor filled with molecular sieves.
[화학식 3]
Ar-OH
(상기에서, Ar은 치환 또는 비치환된 아릴기임).
The method of claim 1, wherein the aromatic hydroxy compound is represented by the following Chemical Formula 3:
(3)
Ar-OH
(Wherein Ar is a substituted or unsubstituted aryl group).
[화학식 4]
(상기에서, R1 및 R2는 각각 탄소수 1~6의 알킬기이며 서로 같거나 다름).
The method of claim 1, wherein the dialkyl carbonate is represented by the following formula (4):
[Chemical Formula 4]
(Wherein R 1 and R 2 are each an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and are the same or different from each other).
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