[发明专利]双酚A的制备

说明书

本发明涉及双酚A的制备方法。

二元酚，2，2-双对羟苯基丙烷(常称作“双酚A”、“BPA”或“pp-BPA”)在工业上是通过在酸性催化剂存在下，使2摩尔的苯酚与1摩尔的丙酮缩合而成的。在反应中，苯酚用量超出化学计算需求量1摩尔。在缩合反应过程中，形成一些被认为是目的产物BPA的杂质，例如BPA的异构形式的副产物。这些杂质被带入来自缩合反应区的产物流中，包含水、由所述催化剂衍生的微量酸性物质、未反应的苯酚和丙酮。一般而言，目的产物BPA的纯化是一个高成本和多步骤的过程。

BPA的主要用途是作为聚合反应的单体，以便得到聚碳酸酯和聚酯碳酸酯树脂。就许多这类聚合树脂而言，颜色、缺少颜色和颜色的稳定性对于其最终用途例如透明镜头是重要的。近来，已发现BPA的异构体之一，2-(4-羟基-苯基)-2-(2-羟基苯基)丙烷(也称为o，p-BPA，它在上述工业制品中作为杂质)在通过BPA的聚合制备的树脂中作为颜色稳定剂。其近期研究表明，在聚合过程中，在所述BPA单体中至少约100ppm浓度的o，p-BPA可以制备具有改善的颜色(根据泛黄指数测定)的聚碳酸酯树脂。

本发明利用上述最新发现，通过改进单体BPA的制备，以便增加产物中的o，p-BPA杂质的含量，因而增加其作为颜色稳定的聚碳酸酯树脂前体的价值。本发明改进方法的优点在于避免增加与BPA制备有关的其它杂质例如BPX-II、BPX-I、二聚体等的浓度。

有两种重要的常用于BPA工业合成的方法。一种为与所用酸性催化剂(氯化氢)有关的方法，有时称为“HCl”法。

第二种工业合成反应包括使用活性离子交换催化剂，有时被称为“IER”法。两种合成方法都包括使苯酚、丙酮和循环副产物通过包含酸性催化剂的反应器，然后经过BPA纯化过程。“IER方法”可按照两种途径之一完成：第一种途径为，直到基本将全部丙酮耗尽为止；第二种途径，也是最理想的途径为“部分丙酮转化”。该技术在美国专利第5315042中被介绍，在此结合到本发明中，作为参考。所述BPA反应可选在游离硫醇例如3-巯基丙酸存在下或使用与EIR树脂化学或共价键合的促进剂或不使用促进剂加速。这些树脂一般为公知的组合物，同样其制备方法也是公知的。例如其制备方法可见美国专利第3037052号，在此结合到本发明中作为参考。

IER方法的反应流出物包含未反应的丙酮、苯酚、BPA、BPA和苯酚的加成物和BPA异构体副产物以及促进剂(当使用时)。该流出物(或HCl法反应流出物)可供给反萃取过程，以便除去反应的水分、残留丙酮和苯酚。

关于上述用于使苯酚与丙酮缩合以得到BPA的方法的更详细的描述可见美国专利第4346247号、4396728号、4400555号、4424283号、4584416号、4766254号和4847433号中，在此结合到本发明中作为参考。所有这些公知方法和过程的共同点为在缩合反应后的步骤中，需要纯化和回收BPA产物。另一个在HCl或IER的BPA制备方法中都常使用的辅助方法为用于从排出液流中回收有用物质的“回收方法”。它可以通过所述流出物催化裂化来生产和回收苯酚(例如美国专利第4131749号所述内容)、也可通过加合结晶(adduct crystallization)(美国专利第5210329号)或通过蒸馏(例如，见美国专利第5300702号或公布于1995年9月13目的欧洲专利(U.K.)第055251A号)来完成。

本发明为以缩合反应产物开始的完全一体化工业过程中的生产纯BPA的改进方法。

本发明包含制备BPA的方法，它包括：

(a)在化学计算过量的苯酚和催化比例的酸性催化剂存在下，使苯酚与丙酮在反应区缩合，因而，得到包含未反应的苯酚、未反应的丙酮、水、焦油和包含BPA异构体副产物的反应区流出物，所述BPA异构体副产物包含与苯酚加成的所需BPA的混合物中的o，p-BPA；

(b)使BPA/苯酚加成物结晶从该流出物中析出，留下母液；

(c)从该过程中放出至少一部分所述母液；

(d)将分离出的BPA/苯酚加成物结晶重结晶；

(e)脱水并蒸馏放出的母液以便得到包含o，p-BPA的轻馏分；和

(f)将至少一部分轻馏分在上述重结晶步骤(d)以前加入从母液中分离出的BPA/苯酚加成物结晶中，以便调节其中的o，p-双酚含量到使颜色稳定的比例。

附图为显示本发明实施例方法的示意流程图。