[发明专利]包含钛或锆烷氧化物或芳氧化物的组合物及其用途

说明书

本发明涉及包含钛或锆烷氧化物或芳氧化物的组合物，其中该钛或锆烷氧化物中的烷氧基是式R‑O^‑的基团，其中R是具有1至4个碳原子的烷基，和该钛或锆芳氧化物中的芳氧基是式Ar‑O^‑的基团，其中Ar是具有6至12个碳原子的芳基，且其中该组合物另外包含基于该组合物总重量的0.1wt.％至50wt.％的有机碳酸酯。此外，本发明涉及用于制备这种组合物的方法，包括将这种钛或锆烷氧化物或芳氧化物与有机碳酸酯以使得所得组合物包含基于该组合物总重量的0.1wt.％至50wt.％的有机碳酸酯的量共混。再此外，本发明涉及使用包含钛或锆烷氧化物或芳氧化物的所述组合物制备诸如碳酸二芳基酯的芳香族碳酸酯的方法；及涉及用于从由此制备的碳酸二芳基酯制备聚碳酸酯的方法。

技术领域

本发明涉及包含钛或锆烷氧化物或芳氧化物的组合物；用于制备这种组合物的方法；使用这种组合物制备芳香族碳酸酯(例如碳酸二芳基酯)的方法；及用于从由此制备的碳酸二芳基酯制备聚碳酸酯的方法。

背景技术

已知在环境温度及压力下钛和锆烷氧化物和芳氧化物可变成固体。例如，在新蒸馏时，四乙氧化钛(Ti(OEt)₄)在标准状态下(也就是说在25℃的标准温度及100kPa的标准压力下)是无色液体。然而，在标准状态下，液体四乙氧化钛随时间转化成固态的、晶体团块(J.A.Ibers,“Crystal and Molecular Structure of Titanium(IV)Ethoxide”,Nature197(4868):686,1963)。对于其他钛烷氧化物或芳氧化物(例如四甲氧化钛、四正丙氧化钛、四异丙氧化钛和四苯氧化钛)而言，这一情况也在环境温度(其例如可为-10℃至+25℃)下观察到。

前述也适用于锆烷氧化物及芳氧化物，例如Zr(OEt)₄及Zr(OⁿPr)₄(V.W.Day等人，“Isolation and Structural Characterization of Tetra-n-propyl Zirconate inHydrocarbon Solution and the Solid State”,Inorganic Chemistry 40(23):5738-46,2001)。

Ti(OMe)₄、Ti(OPh)₄和Ti(OEt)₄分别具有200℃-210℃、154℃和54℃的相对高的熔融温度，使得它们在标准状态下(在25℃和100kPa下)作为固体存在。在烷基为异丙基或正丙基的情况中，如分别于Ti(OⁱPr)₄和Ti(OⁿPr)₄(其分别具有17℃和20℃的熔融温度)中，在标准状态下确实存在液体。然而，在温度降至低于这些熔融温度的温度时，例如在运输和/或储存期间，这些液体钛四丙氧化物将固化。

钛或锆烷氧化物或芳氧化物可在多种化学生产工艺中用作催化剂。例如，钛或锆烷氧化物或芳氧化物可在芳香族碳酸酯生产工艺中用作催化剂。已知从碳酸二烷基酯和芳基醇产生芳香族碳酸酯。例如，芳香族碳酸酯可为碳酸二芳基酯，例如碳酸二苯基酯，其可从碳酸二烷基酯和芳基醇制备。在这类工艺中，碳酸二烷基酯经由以下步骤转化成碳酸二芳基酯。在第一步骤中，发生碳酸二烷基酯与芳基醇的转酯作用以产生碳酸烷基芳基酯(也是芳香族碳酸酯)和烷基醇。在第二步骤中，发生碳酸烷基芳基酯的歧化作用以产生碳酸二芳基酯和碳酸二烷基酯。也可发生碳酸烷基芳基酯与芳基醇的进一步转酯作用以产生碳酸二芳基酯和烷基醇。

在其中采用具有相对较高熔融温度的上述钛或锆烷氧化物或芳氧化物之一作为催化剂的化学生产工艺中，为保持钛或锆烷氧化物或芳氧化物在熔融状态，必须采用相对较高的温度，例如在使用上述四乙氧化钛的情况中，高于55℃。首先，这造成不希望的大量能量需求。此外，在钛或锆烷氧化物或芳氧化物在这种高温下长期保持于熔融状态时，其开始变色，且如果这用作用于产生芳香族碳酸酯的起始材料，则所获得的产物的色调往往受损，且该产物不能作为通常的芳香族碳酸酯产品使用。