分离方法和异氰酸酯的制造方法

专利名称：分离方法和异氰酸酯的制造方法
技术领域：
本发明涉及含有发生可逆反应的两种以上化合物的混合物的分离，特别是涉及从含有异氰酸酯和羟基化合物的混合物分离异氰酸酯的方法以及异氰酸酯的制造方法。
背景技术：
蒸馏常被用于含有2种以上成分的气体组成的分离。蒸馏是利用各成分物质的蒸气压之差来对混合物中的特定成分进行浓缩的操作。对要进行蒸馏的混合物进行加热时，则各成分从液面慢慢地蒸发出来，各成分的蒸气压之和与体系的压力一致时，开始沸腾。此时，产生的蒸气的组成遵循拉乌尔定律，其大致由液面的成分组成和各成分在该温度下的蒸气压(分压)这两方面决定。作为工业上的蒸馏方法，已知有间歇式方法和连续蒸馏法。
上述是在要分离的成分间没有伴随反应的情况，在气体成分间、液层成分间、气体-液层间伴有反应的情况下，则是复杂的蒸发过程。
例如，以往平衡反应的平衡对生成体系侧不利的情况下，通常将生成物之中的至少一种从反应体系中分离出，使上述平衡有利于生成体系，由此来提高反应效率(平衡转化率)。作为从反应体系分离出生成物的方法，已知有各种方法，而蒸馏分离是最常进行的方法之一。通过蒸馏来将生成物从反应体系中除去的同时使平衡反应向生成侧移动，促进反应，该方法被称为反应蒸馏，例如，非专利文献I列出了具体例，并记载了关于反应蒸馏的说明。
通常反应蒸馏通过使用连续式多级蒸馏塔(反应蒸馏装置)等蒸馏塔来实施。在该蒸馏塔内进行反应蒸馏时，随着反应的进行，反应液中所含有的沸点较高的成分多分布在蒸馏塔的下段侧，而沸点低的成分多分布在蒸馏塔的上段侧。因此，在该蒸馏塔中，随着从塔底到塔顶，塔内的温度(液温)变低。平衡反应的反应速度随温度变低而变慢。因此，在上述蒸馏塔内进行反应蒸馏时，随着从塔底到塔顶，反应速度变慢。即，在该蒸馏塔内进行反应蒸馏时，随着从塔底到塔顶，平衡反应的反应效率下降。
因此，为了进一步提高反应效率，S卩，为了加快反应速度，对进一步提高塔内温度的技术进行了研究，例如，作为用于有效进行以原料(P) +原料(Q) @生成物(R) +生成物(S)表示的平衡反应的方法，特别是作为用于有效进行酯交换反应的方法，专利文献I公开了一种方法，其中，将溶剂供给到反应蒸馏塔中，提高该反应蒸馏塔内的温度，从而使反应有利地进展。
另一方面，存在以原料⑵G生成物(R) +生成物⑶表示的平衡反应的体系中的生成物的蒸馏分离、蒸馏分离温度下的反应速度向左(逆反应)比向右快的情况下，难以进行蒸馏。这样的反应中，在高温域，有时平衡偏向右侧(生成物侧)，也存在蒸馏分离的可能性，但在高温域受到其他副反应等的影响的情况居多。例如，对于含有含活性氢化合物和与该含活性氢化合物发生可逆反应的化合物的混合物的蒸馏分离，特别是对于N-取代氨基甲酸酯、N-取代硫代氨基甲酸酯、N-取代二硫代氨基甲酸酯等的热分解生成物的蒸馏分离，采用例如上述那样的方法不是优选的。例如，N-取代氨基甲酸酯的热分解的情况下，其理由如下。
以往已知，随着N-取代氨基甲酸酯的热分解，能够得到异氰酸酯和羟基化合物(例如，非参见专利文献2)。N-取代氨基甲酸酯的热分解的基本反应可通过下式表示。
权利要求
1.一种分离方法，其是利用多级蒸馏塔对含有含活性氢化合物(A)和与该含活性氢化合物(A)发生可逆反应的化合物(B)的混合物进行分离的方法， 其中，在中间沸点惰性化合物(C)的存在下，通过该多级蒸馏塔将所述含活性氢化合物(A)和所述化合物(B)蒸馏分离， 所述中间沸点惰性化合物(C)在所述含活性氢化合物(A)的标准沸点和所述化合物(B)的标准沸点之间具有标准沸点，并且对所述含活性氢化合物(A)和所述化合物(B)是化学惰性的。
2.如权利要求1所述的分离方法，其中，将所述混合物供给至所述多级蒸馏塔内的由所述中间沸点惰性化合物(C)构成的惰性层。
3.如权利要求1或2所述的分离方法，其中，将所述混合物以气态供给至所述多级蒸馏+R ο
4.如权利要求1 3中任一项所述的分离方法，其中，所述含活性氢化合物(A)是异氰酸酯和/或异硫氰酸酯。
5.如权利要求1 4中任一项所述的分离方法，其中，所述化合物(B)是选自由羟基化合物、硫醇、芳香族硫醇和卤化氢组成的组中的至少I种化合物。
6.如权利要求1 5中任一项所述的分离方法，其中，所述混合物是下式(I)表示的化合物经热分解反应而得到的混合物，
7.如权利要求6所述的分离方法，其中，所述式(I)表示的化合物是N-取代硫代氨基甲酸酯，其中，Y是硫原子，且Z是自羟基化合物的-OH基脱去氢原子后的残基。
8.如权利要求6所述的分离方法，其中，所述式(I)表示的化合物是N-取代氨基甲酸酯，其中，Y是氧原子，且Z是自羟基化合物的-OH基脱去氢原子后的残基。
9.如权利要求8所述的分离方法，其中，所述N-取代氨基甲酸酯是使碳酸酯和有机伯胺反应而得到的氨基甲酸酯。
10.如权利要求9 所述 的分离方法，其中，所述N-取代氨基甲酸酯是使脲、有机伯胺和羟基化合物反应而得到的N-取代氨基甲酸酯。
11.如权利要求10所述的分离方法，其中，所述N-取代氨基甲酸酯是N-取代氨基甲酸芳基酯。
12.—种异氰酸酯的制造方法，其具有: 通过氨基甲酸酯的热分解反应得到含有异氰酸酯和羟基化合物的混合物的工序；和 通过权利要求1所述的分离方法由该混合物分离异氰酸酯的工序。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种含有两种以上的发生可逆反应的化合物的混合物的分离方法，特别是从含有异氰酸酯和羟基化合物的混合物中有效分离异氰酸酯的方法，尤其是对由N取代氨基甲酸酯的热分解生成的异氰酸酯和羟基化合物有效进行分离的方法。通过下述的分离方法可解决上述课题，其是利用多级蒸馏塔对含有含活性氢化合物(A)和与该含活性氢化合物(A)发生可逆反应的化合物(B)的混合物进行分离的方法，其中，在中间沸点惰性化合物(C)的存在下，通过该多级蒸馏塔将所述含活性氢化合物(A)和所述化合物(B)蒸馏分离，所述中间沸点惰性化合物(C)在含活性氢化合物(A)的标准沸点和化合物(B)的标准沸点之间具有标准沸点，并且对所述(A)和化合物(B)双方是化学惰性的。
文档编号C07C265/14GK103140473SQ20118004792
公开日2013年6月5日 申请日期2011年10月4日 优先权日2010年10月4日
发明者篠畑雅亮, 三宅信寿 申请人:旭化成化学株式会社