[发明专利]纯化碳酸二苯酯-苯酚加合物的方法

说明书

本发明涉及碳酸二芳酯的制备，更特别涉及一种固体碳酸二芳酯加合物的包括分离和纯化的制备方法。

碳酸二芳酯，特别是碳酸二苯酯，是通过二羟芳基化合物——特别是2，2-双(4-羟苯基)丙烷或“双酚A”——的熔融酯交换反应制备聚碳酸酯的有价值的中间体。这个制备聚碳酸酯的方法对环境有益，因为该方法避免了污染物和有毒材料的使用，诸如亚甲基氯和光气。

在酯交换方法中使用的碳酸二芳酯可用羟芳基化合物——例如苯酚——与一氧化碳和氧气在催化剂的存在下反应制备。典型的催化剂是钯化合物的混合物；一种无机共催化剂，可以是钴配合物；一种有机助催化剂，诸如三联吡啶；和氯或溴源，优选溴，诸如溴化四烷基铵或溴化六烷基鈲盐。生成的反应混合物是典型的碳酸二芳酯、羟芳基化合物和催化剂成分或反应产物的混合物。因此，当然需要将碳酸二芳酯从混合物的其它成分中分离出来。

在美国专利5239106和5312955中描述了常常有益的分离方法。其包括在至多约50℃、优选约25-50℃范围内的温度形成化学计量近似1∶1摩尔比的羟芳基化合物和碳酸二芳酯的固体加合物的步骤。这种加合物可从反应混合物中方便地分离并随后在约40-180℃范围内的温度和减压条件下热裂化。这种裂化的结果是通过挥发除去了羟芳基化合物，并回收高纯度的碳酸二芳酯。

在上述工艺中，通常用过滤分离加合物。但是，任何分离操作都会将会有一些残留母液留在被分离的产品晶体上。对于加合物，母液主要会是酚，但也会含有催化剂成分的基本部分和其它杂质，包括羰基化反应的副产物。

因此，通常要洗涤、由过滤分离的固体产品。前文所述的美国专利5239106简短地提到了为此目的使用“含水酚”，也称为“液化酚”，是酚与少量水的混合物。

但是，用于加合物的最佳洗涤液体的选择由于其特殊的要求而成问题。洗涤液必须选择生地溶解和除去母液与杂质，但不溶解加合物的主要部分。另外，在处理中不应引入会污染最终产品碳酸二芳酯的化学杂质。因此，上述液化的苯酚不太理想，因为引入了水，水在处理中是杂质。

本发明提供了一种高纯度二羟芳基化合物和碳酸二芳酯的加合物。这种加合物通过包括在特定的温度范围并用具有前文所述的性质的一种物质洗涤该加合物晶体的步骤的方法制备。

本发明是一种纯化羟芳基化合物和与所述羟芳基化合物相应的碳酸二芳酯的结晶加合物的方法，包括在最高约35℃用含有大量所述羟芳基化合物和少量所述碳酸二芳酯的洗涤组合物洗涤所述的加合物，所述洗涤组合物在所述温度是液体。

本发明可用于羟芳基化合物和与所述羟芳基化合物相应的碳酸二芳酯的任何加合物结晶的纯化。优选的加合物一般是苯酚和碳酸二苯酯的加合物，因为碳酸二苯酯相对价廉并且特别适合作为制备聚碳酸酯的中间体。因此，下文中常用的参考是针对这些反应剂，但应理解，其它羟芳基化合物和相应的碳酸二芳酯当适合时也可以代替使用。当加合物的化学剂量不是关键的时侯，任何生成的晶体加合物都适用，通常发现获得的加合物是或接近于1∶1摩尔比。

大多数情况下，加合物是苯酚、一氧化碳和氧气的反应产物，通过在如上文所述的催化剂存在下发生的反应生成。在所述的反应期间苯酚通常过量存在，而碳酸二苯酯通过在最高约50℃与所述过量的苯酚接触能够生成加合物。因此，当羰基化反应可在较高的温度进行时，生成加合物并在冷却反应混合物中沉淀。

从反应混合物中分离加合物方便地采用过滤，特别是真空过滤，得到被母液污染的固体加合物产品，母液一般含有一些催化剂成分或其反应产物以及反应副产物。根据本发明，通过在最高35℃用主要含苯酚的洗涤组合物洗涤加合物除去这类附加的物质。

由于纯苯酚的熔点约为41℃，其不能作为洗涤组合物使用。如果要用，所要求的接近45℃的洗涤温度会使加合物基本熔融和/或溶解，并伴随碳酸二苯酯的损失。

因此，根据本发明，洗涤组合物含有少量碳酸二苯酯。任何熔点或35℃以下的苯酚-碳酸二苯酯混合物都可以使用。优选的洗涤组合物含有至多约10％wt的碳酸二苯酯。

洗涤操作可仅仅包括将过滤的加合物与洗涤组合物在最高约35℃的温度接触。通常优选洗涤温度在约20-30℃范围内，因为这样较低的温度减小了加合物在洗涤组合物中的溶解度。

洗涤后，可进行在上述美国专利5239106和5312955中的步骤将加合物裂化成其成分，从而可将碳酸二苯酯从其中回收。如前所述，裂化一般通过在减压下加热加合物到约40-180℃的温度范围内进行。这种加热使苯酚挥发，而产物碳酸二苯酯可被转化并用于聚碳酸酯的制备。