[发明专利]碳酸二苯酯类化合物的制备方法

说明书

本发明涉及碳酸二苯酯类化合物领域，公开了一种碳酸二苯酯类化合物的制备方法。该制备方法包括：在催化剂的存在下，式(Ⅱ)所示的苯酚类化合物与式(Ⅲ)所示的碳酸二酯化合物进行酯交换反应；其中，R为氢或者C₁‑C₄的烷基，R₁和R₂各自独立地为甲基或乙基；所述催化剂含有正丁基咪唑季铵盐。本发明的用于制备碳酸二苯酯类化合物的制备方法能够提高碳酸二苯酯类化合物的选择性；采用的催化剂化学性质稳定、安全、价廉、不腐蚀设备，同时，该催化剂易于从反应液中分离回收和重复使用，不会对环境产生负面影响，适于大规模工业生产。

技术领域

本发明涉及碳酸二苯酯类化合物领域，具体地，涉及一种碳酸二苯酯类化合物的制备方法。

背景技术

碳酸二苯酯(DPC)作为一种重要的精细化工中间体，主要用途是替代光气，用于与双酚A发生缩聚反应合成聚碳酸酯(PC)，聚碳酸酯因其出色的抗冲击、光学和电子性能，广泛应用于汽车制造、建筑、医疗、航空航天等领域。另外，DPC可用于合成其他一些化工产品；如聚芳基碳酸酯、单异氰酸酯等，还可用作聚酰胺、聚酯的增塑剂。近年来，随着聚碳酸酯清洁生产技术在国际上的推广应用，DPC的市场需求迅速增长。因此，研究开发DPC绿色、高效的生产技术已成为大学实验室和企业关注的重点。

目前主流的碳酸二苯酯生产方法主要有3种：(1)光气法；(2)碳酸二甲酯与苯酚的酯交换法；(3)苯酚氧化羰基化法。其中光气法生产过程造成污染极大，对环境不友好；苯酚氧化羰基化法生产技术不成熟，生产成本高。与之相比，碳酸二甲酯与苯酚酯交换法属于绿色清洁、高效的碳酸二苯酯制备方法。

自20世纪70年代开始，利用碳酸二甲酯与苯酚的酯交换反应制备碳酸二苯酯的工艺路线，受到科研工作者的广泛关注。其催化体系目前可分为均相催化剂和非均相催化剂两大类。均相催化剂催化活性较高，但催化剂化学性质不稳定，存在与产物分离、回收困难，及污染环境等问题；非均相催化剂，虽具有易于反应体系分离，便于回收利用等优点，但其催化活性较低，碳酸二苯酯的选择性低，大大制约了其工业化进程。故针对实际工业生产，需要开发出高效、选择性高、绿色、化学性质稳定的新型催化剂。

目前，很多现有的均相催化剂体系有待进一步改进。例如高俊杰等(分子催化，2001,15:21～24)研究了钛酸四丁酯催化苯酚和碳酸二甲酯酯交换反应的条件，得到如下结果：在常压下、175℃条件下，摩尔投料比n(碳酸二甲酯):n(PhOH):n(催化剂)＝1.5:1:0.05，反应时间25h，苯酚转化率为47.4％，碳酸甲苯酯(MPC)的选择性为90.9％，碳酸二苯酯(DPC)选择性为9.1％；但是此类催化剂化学稳定性差，很难回收利用，加之反应时间过长，增加了生产成本。

牛红英等(化学学报，2006，64(12)，1269-1272)研究了Cp₂TiCl₂催化碳酸二甲酯(DMC)与苯酚酯交换反应性能，在150-180℃、n(DMC):n(PhOH):n(Cp₂TiCl₂)＝1:1:0.005，反应时间10h时，采用归一法进行定量分析，结果显示：苯酚转化率46.8％，碳酸甲苯酯(MPC)和碳酸二苯酯(DPC)选择性分别为43.4％和54.9％。陶昭才等(合肥工业大学学报，2004,27:570-574)探究了二丁基二月桂酸锡的催化性能，结果表明DMC转化率32.04％，DPC、MPC的收率分别是18.00％、14.04％，DPC选择性为56.18％。但此类催化剂制备成本高，且MPC需进一步反应才能制备DPC，增加了工艺步骤和生产成本。