[发明专利]双酚季盐、其制备方法及其用途

说明书

本申请从共同未决的临时申请序号60/021750中要求优选权。

本发明涉及双酚化学，更具体地涉及包含双酚部分的催化剂的制备。

在制备各种聚合物中，四烷基铵和六烷基鈲盐用作相转移催化剂是公知的。特别是，美国专利4273712和5132423公开了在有机介质中双酚盐与卤代或硝基取代的邻苯二甲酰亚胺反应制备二酰亚胺，通过转化为二酐然后与二胺反应生成聚醚酰亚胺。美国专利3787364、3838097、3847869和5228482公开了类似的相转移催化的双酚盐与卤代或硝基取代的芳族二胺的二(苯二酰亚氨基)衍生物或类似的化合物反应，直接生成聚醚酰亚胺和其它聚醚聚合物。根据5132423和5229482，所用的相转移催化剂是鈲盐，特别是六烷基鈲盐；在其它专利中，公开了四烷基铵盐作为适宜的催化剂。

最容易制备的六烷基鈲盐是氯化物，但它们是吸湿性的。在无水状态下储存和随后将其干燥或以无水形式将其分离是麻烦的，而这对于聚醚酰亚胺的生成反应是必不可少的。

在双酚盐与硝基取代的化合物的反应中副产物之一是碱金属亚硝酸盐，通常为亚硝酸钠。一般通过用水洗涤有机反应体系将之除去。将亚硝酸钠回收并将其售卖以进一步利用是合乎需要的。

然而在副产物亚硝酸盐中氯的含量高，在与其接触时可引起金属反应容器的腐蚀。另外，工业应用要求亚硝酸钠含很低浓度的氯化物，一般不超过100ppm(重量)，而使用例如六烷基鈲氯化物作为相转移催化剂很难或不可能做到这一点。

基于这些和其它原因，需要制备不吸湿性六烷基鈲盐和四烷基铵盐，以及包含除了氯以外的阴离子的盐。

本发明基于新的系列氢键合四烷基铵、四烷基鏻和六烷基鈲双酚盐的发现。这些化合物易于合成或可从聚醚酰亚胺生产中不同阶段产生的废流中获得。通过在该废流处理中特定的调节，它们可以高的收率获得。

双酚季盐具有高的氧化性和热稳定性并且不吸湿。因此易于储存。在聚醚酰亚胺和类似聚合物的生产中，它们作为相转移催化剂可有效地转化为化合物。它们也可用于其它包括这种物质如六烷基鈲和双酚类循环的方法中。再者，在生产其它聚合物包括线型和支化的聚碳酸酯中作为催化剂它们本身是活性的。

在本发明的一方面中，包括二羟基芳族化合物的季盐，所述盐是有如下分子式：

                       H₃Q(OA¹O)₂    (I)式中，A¹为二价芳基，Q为包含碳和氮或磷的单阳离子部分。

本发明的另一方面是制备式I所示类型的季盐的方法，包含将式(HO)₂A¹的二羟基芳族化合物与碱金属氢氧化物和式Q⁺X^-的季盐接触，其中A¹、Q和Y如前所定义，而X为卤素。

再一方面是制备聚醚或其中间体的方法，包含在大约100-250℃的温度范围内将至少一种二羟基芳族化合物的碱金属盐与至少一种卤代或硝基取代的芳族化合物在催化量的式I所示类型的所述季盐的碱解化合物存在下接触。

还一方面是制备支化聚碳酸酯的方法，包含在多元酚化合物和催化量的式I所示类型的所述季盐的存在下，将包含不同分子量的线型或支化聚碳酸酯的反应体系平衡为所需的情况。

又一方面是制备聚碳酸酯的方法，包括在催化量的式I所示类型的所述季盐的存在下，将至少一种羟基芳族化合物与碳酸二芳基酯于熔融下接触。

在式I的季盐中Q基是一个单阳离子含碳和氮或磷的部分；即具有单一阳电荷的部分。它可能是四烷基铵或四烷基鏻部分，其中烷基含2-12个，优选2-6个碳原子，如四乙基铵、四正丁基铵、四正丁基鏻和二乙基二正丁基铵。然而最好是六烷基鈲部分如六乙基鈲、六正丁基鈲或四乙基二正丁基鈲。Q基的原子数优选9-40个原子包括碳和氮或磷原子；其大小由以下决定：四乙基铵和四乙基鏻阳离子含8个碳原子和1个氮或磷原子，总数为9个，而六已基鈲阳离子含37个碳原子和3个氮原子，总数为40个。

A¹基可以是单环基，即未取代或取代的间或对亚苯基，然而在大多数情况下，它具有下式：