[发明专利]用于制备碳酸芳基烷基酯和碳酸二芳基酯的电化学法

说明书

描述了电化学制备碳酸芳基烷基酯和碳酸二芳基酯的方法，其中使芳族化合物与碳酸盐阳极反应，以及碳酸芳基烷基酯和碳酸二芳基酯用于制备聚碳酸酯的用途。

本发明涉及用于制备碳酸芳基烷基酯和碳酸二芳基酯的电化学法。

本发明从用于制备碳酸二芳基酯的本身已知的电化学法出发。

碳酸芳基烷基酯和碳酸二芳基酯是聚碳酸酯制备中的重要前体。

通过熔体酯交换法制备芳族聚碳酸酯是已知的并例如描述在Schnell,Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, 第9卷, IntersciencePublishers, New York, London, Sydney 1964；D.C. Prevorsek, B.T. Debona和Y.Kersten, Corporate Research Center, Allied Chemical Corporation, Moristown,New Jersey 07960, Synthesis of Poly(ester)carbonate Copolymers, Journal ofPolymer Science, Polymer Chemistry Edition, 第19卷, 75-90 (1980)；D. Freitag,U. Grigo, P.R. Müller, N. Nouvertne, BAYER AG, Polycarbonates inEncyclopedia of Polymer Science and Engineering, 第11卷, 第二版, 1988, 第648-718页以及最后Dres. U. Grigo, K. Kircher和P.R. Müller Polycarbonate, Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, 第3/1卷, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester,Celluloseester, Carl Hanser Verlag, München, Wien 1992, 第117-299页中。

用于芳族聚碳酸酯的熔体酯交换法的碳酸二芳基酯的制备（例如通过相界面法）原则上描述在文献中，参见例如Chemistry and Physics of Polycarbonates, PolymerReviews, H. Schnell, 第9卷, John Wiley and Sons, Inc. (1964), 第50/51页。碳酸二芳基酯的制备在此通过酚与由一氧化碳起始制备的羰基二卤（例如光气）的反应进行。

碳酸二芳基酯的制备同样可通过氧化羰基化进行。在此，酚直接与作为羰基化试剂的一氧化碳反应（Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 1999, 139, 109–119）。酚的氧化羰基化也已知具有电化学变体，描述在J. Phys. Chem. C, 2012, 116,10607−10616, ACS Catal., 2013, 3, 389−392和Res. Chem. Intermed., 2015, 41,9497–9508中。在用于制备碳酸二芳基酯的化学和电化学氧化羰基化中，巨大的缺点都在于必须使用昂贵的基于钯的催化剂。用于制备碳酸二芳基酯的氧化羰基化迄今尚未在工业上采用。

一般而言，此处所述的方法中的一氧化碳的使用是不利的，因为其主要由化石原材料制备，因此不是可持续原材料。此外，其应用也需要特定安全措施。

更有利的是使用二氧化碳作为用于聚合物生产的替代性原材料。由此，可以替代化石原材料并可将温室气体二氧化碳重新送回物质循环，这通常也被称为关闭碳循环。总体上，由此可减少二氧化碳足迹，这会对全球气候保护目标作出贡献。二氧化碳在许多化学工艺中作为废品可得，因此可以被认为是可持续原材料。另一优点在于二氧化碳作为不可燃气体比一氧化碳更容易操作。