KR950025020A

KR950025020A - 디아릴 가보네이트의 제조방법

Info

Publication number: KR950025020A
Application number: KR1019940002645A
Authority: KR
Inventors: 쇤 노르베르트; 부쉬 한스-요셉; 바그너 파울; 랑거 라인하르트
Original assignee: 만프레트 조벨, 요아힘 그렘; 바이엘 아크티엔게젤샤프트
Priority date: 1994-02-08
Filing date: 1994-02-08
Publication date: 1995-09-15
Also published as: KR100305125B1

Abstract

표제 화합물은 연속식 공정에서 2개의 컬럼으로 이루어진 장치내에서 60내지 320℃의 온도하에 자체가 공지된 에스테르교환-교환반응 촉매의 존재하에서 에스테르-교환반응시킴으로써 디알킬 카보네이트 및 페놀 화합물로부터 제조하는데, 제1컬럼에서, 출발물질은 필수적으로 관련된 알킬 아릴 카보네이트를 형성하고, 이로부터 제2컬럼에서, 추가의 에스테르-교환반응 및 불균등화 반응에 의해 디아릴 카보네이트를 제조하며, 이에 의해 2개의 컬럼은 특정하게 질량-커플링되고 에너지-커플링된다.

Description

디아릴 가보네이트의 제조방법

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도 내지 제6도는 본 발명에 따라 에스테르-교환 반응에 의해 디아릴 카보네이트를 제조하기 위한 각종 장치를 도시한 것이다.

Claims

2개의 연결된 컬럼 장치 A 및 B내에서, a) 디알킬 카보네이트를 기체 상태 또는 액체 상태로 A의 타부에 공급하여, 디알킬 카보네이트를 외부 저장기 또는 B의 상부로부터 디알킬 카보네이트가 풍부한 스트림 형태로 유출시키고, b) 균질한 가용성 촉매를 사용하는 경우, 방향족 하이드록실 화합물 및 촉매를 따로 또는 통상적으로 A의 상부로 공급하여, 방향족 하이드록실 화합물을 외부 저장기 또는 B의 중심부로부터 방향족 하이드록실 화합물이 풍부한 스트림 형태로 유출시키고, 촉매를 외부 저장기로부터 유출시키거나 디아릴 카보네이트의 정제와 관련된 재순환 스트림으로부터 유출시키거나 방향족 하이드록실 화합물이 풍부한 스트림의 일부로서 B로부터 유출시키고, c) 다소의 디아릴 카보네이트 및 잔류 방향족 하이드록실 화합물 및 잔류 디알킬 카보네이트 외에 실제량의 알킬 아릴 카보네이트를 함유하는 A의 하부 스트림을 B의 하부로 공급하고, d) 잔류 디알킬 카보네이트 및, 경우에 따라, 다소의 방향족 하이드록실 화합물과 함께 알콜을 함유하는 A의 상부 스트림을 후처리기로 공급하거나 B의 상부로 공급하고, e) B의 하부스트림을 후처리기에 공급하여 디아릴 카보네이트를 회수하고, 후처리시 존재하는 모든 촉매는 분리하여 A또는 B 또는 둘다에 재순환시킬 수 있고, f) 잔류 디알킬 카보네이트 및, 경우에 따라, 다소의 방향족 하이드록실 화합물과 함께 알콘을 함유하는 B의 상부스트림을 후처리기에 공급하고, g) 경우에 따라, 방향족 하이드록실 화합물이 풍부한 부-스트림을 B의 중심부로부터 그러나 c)의 공급부 위에서 취하여, 이 부-스트림을 b)로서 A로 공급하고, h) 경우에 따라, 디알킬 카보네이트가 풍부한 부-스트림을 B의 중심부로부터 취하여, 이 부-스트림을 a)로서 A로 공급하고, i) 추가로, g)를 b)로서 공급하는 경우, 방향족 하이드록실 화합물을 B의 상부로 공급하고, h)를 a)로서 공급하는 경우, 디알킬 카보네이트를 B의 중심부로 공급하여, 에스테르-교환반응을 수행함을 특징으로 하여, 방향족 하이드록실 화합을 에스테르-교환반응 촉매의 존재하에 디알킬 카보네이트를 사용하여 에스테르-교환반응시켜 디아릴 카보네이트를 연속적으로 제조하면서 동시에 디알킬 카보네이트에 수반되는 알콜을 제조하는 방법.
제1항에 있어서, 차례로 연결된 2개의 컬럼내에서, (i) 제1컬럼내에서, 방향족 하이드록실 화합물을 상부로부터 하부로 액체 상태로 수행시키고, 디알킬 카보네이트를 상기한 액체 스트림에 대해 기체 상태로 수행시키는데, 여기서 온도는 100 내지 300℃ 바람직하게는 120 내지 250℃, 특히 바람직하게는 150 내지 240℃ 범위로 유지시키고, 압력은 0.5내지 20bar, 바람직하게는 0.8 내지 15bar, 특히 바람직하게는 0.9 내지 10bar 범위로 유지시키며, 디알킬 카보네이트는, 디알킬 카보네이트 및 알콜의 총중량을 기준으로 하여, 수반되는 알콜을 0 내지 5중량% 바람직하게는 0.1 내지 3중량%, 특히 바람직하게는 0.2 내지 2중량% 분획으로 함유하고, (ii) 제1컬럼의 상부에서, 디알킬 카보네이트에 수반되며 에스테르-교환반응에서 유리되는 알콜을 기체 상태로 분리하고, 제1컬럼의 하부에서, 필수적으로 알킬 아릴 카보네이트로 이루어진 부분적으로 반응된 에스테르-교환반응 생성물을 액체상태로 분리하고, (iii) 제1컬럼의 하부 스트림을 제2컬럼의 중심부로 공급타는데, 온도를 60 내지 320℃, 바람직하게는 65 내지 305℃, 특히 바람직하게는 65 내지 250℃ 범위로 유지시키고, 압력을, 제1컬럼으로부터 공급된 하부 스트림의 비점에 따라, 0.05 내지 10bar, 바람직하게는 0.1 내지 5bar, 특히 바람직하게는 0.2 내지 2bar로 유지시키며, 온도 경사를, 공급된 하부스트림내에 함유된 알킬 아릴 카보네이트가 제2컬럼의 중심부로 부터 필수적으로 상부 또는 하부로 방출되지 않는 방식으로 제2컬럼으로 적용시키고, (iv) 제2컬럼의 상부에서, 디알킬 카보네이트, 수반되는 알콜 및 과량의 방향족 하이드록실 화합물의 혼합물을 분리하고, 제2컬럼렁의 하부에서, 디알킬 아릴 카보네이트 및 방향족 하이드록실 화합물을 함유할 수 있는 디아릴 카보네이트를 분리하는 방식으로 에스테르-교환반응을 수행함을 특징으로 하여, 에스테르-교환반응에 공지된 컬럼 장치내에서 자체가 공지된 에스테르-교환반응 촉매의 존재하에 일반식 (II)의 방향족 하이드록실 화합물 1몰을 일반식 (III)의 디알킬 카보네이트 0.1 내지 10몰, 바람직하게는 002 내지 5몰, 특히 바람직하게는 0.5 내지 3몰을 사용하여 에스테르-교환반응시킴으로써 일반식(I)의 디아릴카보네이트를 제조하는 방법.

상기식에서, R¹은 비지환된 페닐 또는 나프틸, 또는 동일하거나 상이하고 C₁-C₄알킬, C₁-C₄알콕시 및 할로겐으로 이루어진 그룹에 속하는 치환체에 의해 일-치환 내지 삼-치환된 페닐이고, Ar¹은 직쇄 또는 측쇄 C₁-C₆알킬, 사이클로펜틸 또는 사이 클로헥실이다.
제1항에 있어서, 역류 컬럼 A에서, 반응 컬럼 B로부터 액체 상태로 적어도 부분적으로 분리한 방향족 하이드록실 화합물을, 0.05 내지 20bar의 압력하에 100 내지 300℃의 온도에서 역류하에 기체 상태로 수행된, 디알킬 카보네이트 100 내지 95 중량부 및 이에 수반된 일반식 (IV)의 알콜 0 내지 5중량부의 혼합물 (여기서, 이 혼합물은 반응 컬럼 B로부터 기체상태로 분리 하고 이는 일반식 (II)의 방향족 하이드록실 화합물을 함유할 수 있다)과 에스테르-교환반응 촉매의 존재하에서 액체상으로 반응시키고, 일반식 (V)의 알킬 아릴 카보네이트와 비반응된 방향족 하이드록실 화합물의, A에서 하부 생성물로서 생성된, 혼합물을 소량의 디알킬 카보네이트 및 균질하게 용해된 액체 상태의 촉매의 존재 또는 부재하에서 반응기 컬럼 B의 하부로 공급하고, 여전히 비반응된 디알킬 카보네이트 및 방향족 하이드록실 화합물로서의 알콜의, A에서 상부 생성물로서 생성된, 기체상 혼합물을 반응기 컬럼 B의 상부에 공급하고, B의 반응영역에서 100 내지 300℃의 온도 및 0.05 내지 5bar의 압력하에 60 내지 95% 초과 정도로 반응시키는데, 여기서, 추가로, 디아릴 카보네이트를 컬럼 B의 하부에서 하부 생성물로서 분리 하고, 방향족 타이드록실 화합물의, A로 회수될, 액체 스트림을 B의 중심부에서 분리하고, 디알킬 카보네이트 95 내지 100중량부 및 이로부터 유도되는 알콜 및 방향족 하이드록실 화합물 0 내지 5중량부의, A로 회수될, 기체상 혼합물인 A의 하부 생성물의 공급물을 액체 방향족 하이드록실 화합물의 배출과 A로부터의 상부 생성물의 공급 사이의 B의 중심부에서 분리하고, 유도된 알콜 80 내지 20중량%와 디알킬카보네이트 20 내지 80중%의 혼합물을 B로부터 상부 스트림으로서 분리하는데, 여기서 반응되거나 분리된 디알킬 카보네이트 및 반응된 방향족 하이드록실 화합물을 A 또는 B로 공급함으로써 보강시키는 방식으로, 반응을 역류 컬럼 A와 반응 컬럼 B의 질량-커플링 및 에너지-커플링 조합 공정하에서 수행하고, 반응 및 분리 공정을 상기한 장치내에서 유사하게 수행함을 특징으로 하여, 에스테르-교환 반응용으로 공지되어 있는 컬럼 장치내에서 자체가 공지된 에스테르-교환반응 촉매의 존재하에 일반식 (II)의 방향족 하이드록실 화합물을 일반식 (III)의 디알킬 카보네이트 0.1 내지 10몰, 바람직하게는 0.5 내지 2몰 특히 바람직하게는 0.8 내지1.2몰을 사용하여 에스테르-교환반응 시킴으로써 일반식 (I)의 디아릴 카보네이트를 제조하는 방법.

상기식에서, Ar¹은 비치환된 페닐; 1내지 3개의 C₁-C₄알킬, C₁-C₄알콕시 및 할로겐 래디칼에 의해 치환된 페닐;또는 나프틸이고, R¹은 직쇄 또는 측쇄 C₁-C₆알킬, 또는 C₅-C₆사이클로알킬이다.
제1항에 있어서, 일반식 (VI)의 방향족 하이드록실 화합물을 사용하고 바람직하게는 비치환된 페놀을 사용함을 특징으로 하는 방법.

상기 식에서, Ar¹¹은 페닐 또는, C₁-C₄알킬, C₁-C₄알콕시 또는 염소에 의해 일-치환된 페닐이다.
제1항에 있어서, 디메틸 카보네이트 또는 디에틸 카보네이트, 바람직하게는 디메틸 카보네이트를 디알킬 카보네이트로서 사용함을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 제2컬럼의 중심부내의 공정 영역에서, 알킬 아릴 카보네이트 몰당 2 내지 20몰, 바람직하게는 3 내지 15몰, 특히 바람직하게는 3 내지 10몰 과량의 페놀을 사용함을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 제2컬럼에 팩킹물(Packings) 또는 내부 물(Internals)을 포함시키고, 바람직하게는 중심부에 내부물을 포함시키고, 상기한 영역 위 및 아래에 팩킹물을 포함시킴을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서, 내부물이 포함된 제2컬럼의 중심부의 이론적 플레이트수가 2 내지 50, 바람직하게는 2 내지 25, 특히 바람직하게는 2 내지 15이고, 액체 잔류액이 내부물의 내부용적의 5 내지 80%, 바람직하게는 10 내지 75%, 특히 바람직하게는 15 내지 70%, 매우 특히 바람직하게는 15 내지 50% 임을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 컬럼 A가 트레이 컬럼임을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서, 디알킬 카보네이트를 컬럼 B에 공급할 경우, 디알킬 카보네이트/알콜의 혼합물중 수반되는 알콜의 허용 가능안 함량이, 혼합물의 총중량을 기준으로 하여, 0 내지 5중량% 범위 이상을 통과시킬 수 있고, 0 내지 60중량%, 바람직하게는 0.5 내지 20중량%, 특히 바람직하게는 1내지 10중량%임을 특징으로 하는 방법.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.