[发明专利]有机碳酸二芳基酯反应混合物中铅的去除

说明书

发明背景

本发明涉及碳酸二芳基酯生产中产生的反应混合物的纯化方法。特别是本发明涉及从碳酸二芳基酯生产中产生的加工物流中除去铅元素。

碳酸二芳基酯，及特别是碳酸二苯酯，是通过熔融酯交换制备聚碳酸酯的重要的单体前体。一个有优势的合成碳酸二芳基酯的路线是芳香族羟基化合物被一氧化碳和一种氧化剂在催化剂存在下直接羰基化。

碳酸二芳基酯制备中可使用广范围的催化剂。例如，Chalk的美国专利4,187,242中公开了由VIIIB族金属衍生的催化剂，VIIIB族金属即选自钌、铑、钯、锇、铱和铂、或它们的复合物。美国专利Joyce等的5,231,210、Pressman等的5,284,964和5,760,272、King Jr等的5,399,734进一步公开了助催化剂的使用，助催化剂包括金属助催化剂与有机助催化剂的混合，金属助催化剂类如五配位基钴络合物及钴和吡啶、联吡啶、三联吡啶、喹啉、异喹啉、脂肪族多胺如乙二胺、冠醚、芳香族或脂肪族胺醚如穴状配体、及席夫碱的络合物，有机助催化剂如三联吡啶、季铵卤化物和季鏻卤化物。

Takagi的美国专利5,498,789进一步公开了一种催化剂体系的使用，这种催化剂体系包括至少一种溶于液相的铅化合物、至少一种卤化物选自季铵卤化物和季鏻卤化物、及任意地至少一种铜化合物。合适的铅化合物的实例有出版物公开的铅氧化物如PbO、Pb₃O₄、PbO₂等；无机铅盐如Pb(NO₃)₂、PbSO₄等；一般由化学式Pb(OR)₂表示的其他铅化合物，其中R是烷基或芳基，如Pb(OCH₃)₂、Pb(OC₆H₆)₂；或R是酰基，例如酸的铅盐如Pb(OC(O)CH₃)₂、Pb(OC(O)CH₃)₄、Pb(OC(O)C₂H₅)₂等；及铅的络合物如酞菁铅。

从上文简单综述中可看出，碳酸二芳基酯生产中产生的未加工反应混合物，可含有催化剂和助催化剂金属、及有机产物和副产物的复杂混合物。进行直接氧化羰基化的商业成本，极大地取决于催化剂体系综合效率，和未转化的芳香族羟基起始材料和昂贵的催化剂组分的回收和重复利用的能力。即使如铅这样的不大昂贵的金属的回收，也可导致财政和环境方面的效益。因此，仍然需要有效方便的从芳香族羟基化合物羰基化产生的反应混合物中除去铅的方法。

发明概述

通过本方法从碳酸二芳基酯合成的有机加工物流中去除铅元素，将减轻上述及其他相关技术的缺点和不足。一个实施方案包括用一种酸性水溶液萃取由生产碳酸二芳基酯而产生的有机反应混合物，所述酸性水溶液含有选自硝酸盐、卤化物或醋酸盐的阴离子。第二个实施方案包括形成至少部分不溶于生产碳酸二芳基酯而产生的有机反应混合物中的铅化合物；并从所述有机反应混合物中分离此不溶解的铅化合物。然后煅烧回收的含铅固体，提供煅烧好的、在生产碳酸二芳基酯中有催化活性的铅化合物。这个方法的实施，使得制备碳酸二芳基酯中涉及经济和环境二者的问题都减小了。发明详述

本发明使得能够有效地从有机加工物流中去除铅元素，该有机加工物流是由芳香族羟基化合物催化羰基化来生产碳酸二芳基酯所产生的。该方法可一般地叙述为处理生产碳酸二芳基酯所产生的有机反应混合物，形成一种至少部分地不溶于有机反应混合物的铅化合物；并且从有机反应混合物中分离此不溶解的铅化合物。在一个实施方案中，该方法包括用水溶液接触反应混合物，相对于未加工的反应混合物，至少部分的铅转移到水溶液中。优选地，该第一个实施方案包括用中性的或微酸性的水溶液处理生产碳酸二芳基酯所产生的有机反应混合物，所述水溶液中所含阴离子选自醋酸盐、硝酸盐或卤化物阴离子。在第二个实施方案中，该方法包括将草酸或草酸的酸性或中性溶液加到反应混合物中，使铅元素从生产碳酸二芳基酯的有机反应混合物中沉淀出来。然后分离沉淀的固体，该固体可被煅烧，以提供煅烧好的铅化合物，此铅化合物在由芳香族羟基化合物催化羰基化生产碳酸二芳基酯中有催化活性。