专利名称：碳酸二芳基酯产物和聚碳酸酯的制备的制作方法
技术领域：
本发明涉及几乎不含杂质的碳酸二芳基酯产物和由该碳酸二芳基酯产物制备聚碳酸酯的方法。
背景技术：
已知碳酸二芳基酯是生产多种化合物、特别是聚碳酸酯的原料。为了制备聚碳酸酯，碳酸二芳基酯与诸如双酚化合物的多羟基芳族化合物在催化剂存在下进行缩聚反应。
聚碳酸酯在机械强度、透明度、电学性能和光学性能方面有极好的性能，广泛应用于例如光盘的生产材料和其它电学和电子材料、有机玻璃材料和光学镜片。
已知多种制备碳酸二芳基酯的方法，诸如碳酸二烷基酯的酯交换反应和光气与苯酚化合物的反应。
最近已经发明了一种通过草酸二芳基酯的脱羰基反应制备碳酸二芳基酯的方法，在US 5 648 510中有所描述。另外，在US 5 892 091中教导了草酸二芳基酯的脱羰基最好在诸如有机磷化合物的催化剂存在下进行。US 5 922 827描述了一种使用草酸二芳基酯脱羰基反应所制备的碳酸二芳基酯制备聚碳酸酯的方法。
发明内容
本发明人已经研究了用通过草酸二芳基酯脱羰基制备的碳酸二芳基酯与多羟基化合物反应生产聚碳酸酯。在研究期间，本发明人注意到使用草酸二芳基酯脱羰基制备的碳酸二芳基酯生产的聚碳酸酯有可能被着色而具有黄色。有色的聚碳酸酯是不利的，特别是在用聚碳酸酯生产诸如光盘和光学镜片的光学元件的情况下。
因此，本发明人再进行研究以发现聚碳酸酯着色的原因。结果，发现通过脱羰基得到的含碳酸二芳基酯的反应产物中存在含呋喃环的化合物，含呋喃环的化合物使聚碳酸酯成为黄色，即使含呋喃环的化合物含量非常低。代表性的含呋喃环的化合物是苯并呋喃-2，3-二酮，其被认为是由草酸二芳基酯的Fries重排产生的。
随后证实，当在聚碳酸酯生产中使用含呋喃环化合物含量降低至小于1ppm(重量ppm)的碳酸二芳基酯产品时，生成颜色较浅的聚碳酸酯树脂。
因此本发明涉及一种组合物，其含有碳酸二芳基酯和不大于1ppm(重量)的含呋喃环的化合物。本发明的组合物优选从草酸二芳基酯脱羰基反应的反应混合物制备。
代表性的含呋喃环的化合物是苯并呋喃-2，3-二酮或其衍生物，其被认为是由草酸二芳基酯经副反应生成的。
本发明还涉及一种方法，有利地用于制备含呋喃环的化合物副产物含量低的本发明的组合物，该方法包括以下步骤通过蒸馏(或蒸发)从脱羰基反应混合物中回收第一馏出物，其含有碳酸二芳基酯、含呋喃环的化合物、未反应的草酸二芳基酯和其它副产物；通过蒸馏从第一馏出物中回收第二馏出物，其含有不低于95.0重量％的碳酸二芳基酯、1-2000ppm的含呋喃环的化合物和不高于1重量％的未反应的草酸二芳基酯；和从第二馏出物中除去至少部分含呋喃环的化合物。
本发明还涉及一种制备聚碳酸酯的方法，其包括将多羟基化合物与本发明的组合物反应，本发明的组合物含有碳酸二芳基酯和含量不大于1ppm的含呋喃环的化合物。
在由草酸二芳基酯脱羰基的反应混合物得到的本发明的组合物中，含呋喃环的化合物(下文称为“呋喃衍生物”)的含量优选尽可能低。但是从反应混合物中以工业可行的工艺完全除去呋喃衍生物是不容易的。根据本发明人的研究，已经证明如果在主要由碳酸二芳基酯组成的产品中，呋喃衍生物的含量不大于1ppm，就可有效地避免使用该碳酸二芳基酯产品生产的聚碳酸酯的变色问题。呋喃衍生物的含量优选不大于0.8ppm，更优选在10ppb-0.5ppm范围内。最优选的呋喃衍生物的含量为小于0.3ppm。
进一步优选碳酸二芳基酯产品中基本不含有可水解的卤化物(特别是氯化物)，以卤素(特别是氯)计的含量优选为0.2ppm或更低。卤素含量优选在1ppb-0.1ppm范围内，更优选在5-50ppb范围内。
还优选碳酸二芳基酯产品中几乎不含有除了可水解的卤化物以外的有机卤化物，以卤素计的含量优选小于等于10ppm，特别是在50ppb-5ppm范围内。
认为可水解的卤化物和有机卤化物是作为由脱羰基催化剂或助催化剂化合物产生的杂质带入反应混合物中的。
还优选本发明的组合物(即，碳酸二芳基酯产品)含有98重量％的碳酸二芳基酯。更优选本发明的组合物中碳酸二芳基酯含量大于等于99.0重量％，最优选其含量大于等于99.30重量％(可高达99.9重量％)。
未反应的原料草酸二芳基酯可能包含在反应混合物中并进入本发明的组合物中。在本发明组合物中草酸二芳基酯的含量优选不大于2000ppm。
在特定的提纯工艺处理后，可由草酸二芳基酯脱羰基反应的反应混合物得到本发明的碳酸二芳基酯组合物。在附图1中描述了生产纯度特别高的碳酸二芳基酯的本发明典型方法的流程图。
按照下述反应路线(1)进行草酸二芳基酯的脱羰基反应 在反应路线(1)中，每个Ar1和Ar2是相同或不同的芳基或芳烷基，其可具有一个或多个取代基。代表性的芳基是苯基。取代基的例子包括有1-12个碳原子的烷基(例如甲基、乙基或丙基)、有1-12个碳原子的烷氧基(例如乙氧基、甲氧基或丙氧基)、卤原子(例如氟原子或氯原子)和硝基。代表性的草酸二芳基酯是草酸二苯酯，在其苯基部分可具有一个或多个取代基。
副产的一氧化碳以气体形式从反应混合物中除去。如果需要，可收集气态的一氧化碳用于多种化学反应。
优选在液相中，在诸如有机磷催化剂、最优选鏻催化剂的存在下，进行草酸二芳基酯的脱羰基反应。
在上面提及的US 5 648 510和US 5 892 091中描述了脱羰基反应的细节和优选的催化剂。
在脱羰基反应中，基于草酸二芳基酯的量，有机磷催化剂的用量可以为0.001-50mol％，优选0.01-20mol％。可将催化剂溶于草酸二芳基酯。或者至少部分将催化剂溶于草酸二芳基酯。助催化剂成分可与有机磷催化剂联合使用。
脱羰基的反应混合物通常含有生成的碳酸二芳基酯(一般含量为50-95重量％)、未反应的草酸二芳基酯、催化剂、副产的含呋喃环的化合物(即，呋喃衍生物)和其它诸如具有更高或更低沸点的副产物。
蒸馏或蒸发脱羰基的反应混合物以便将生成的碳酸二芳基酯与催化剂成分分离。可在已知的蒸馏装置或蒸发器中进行所述的蒸馏或蒸发。使用降膜蒸发器和薄膜蒸发器是有利的。
在蒸馏或蒸发中，可在约0.1-50kPaA、优选约0.2-20kPaA减压范围内将反应混合物加热到约100-250℃、优选130-200℃的温度范围内，其与脱羰基反应的反应温度类似，以便回收含有需要的碳酸二芳基酯、未反应的草酸二芳基酯和低沸点副产物的气态混合物。
气态混合物生成了第一馏出物，其优选含有约70-95重量％碳酸二芳基酯和约5-25重量％草酸二芳基酯。在气态混合物中碳酸二芳基酯和草酸二芳基酯的总量优选在80-99.9重量％、更优选85-99.0重量％的范围内。气态混合物还含有约0.1-5重量％多种副产物。副产物含有诸如苯酚和呋喃衍生物的沸点低于碳酸二芳基酯沸点的副产物和沸点高于碳酸二芳基酯沸点的副产物。气态混合物优选几乎不含有脱羰基催化剂衍生的成分。
含呋喃环的化合物的代表性例子是苯并呋喃-2，3-二酮或其衍生物，其被认为是通过下文机理(2)所述的Fries重排反应由草酸二芳基酯或其衍生物副产的 在上文所述的通式中，R是草酸二芳基酯的苯基的取代基，相当于前述式(1)中的Ar1和Ar2。
蒸发脱羰基反应的反应混合物后，在蒸发装置中留有催化剂成分(例如从鏻催化剂衍生的鏻盐成分)、未蒸发的碳酸二芳基酯、未蒸发的草酸二芳基酯和其它沸点高于碳酸二芳基酯的副产物的混合物。残留的混合物可返回到草酸二芳基酯和催化剂的混合物中用于脱羰基。如果残留混合物返回到脱羰基体系，基于残留混合物中有机磷催化剂成分的量，可在残留混合物或脱羰基混合物中以0.1-100mol％的量加入卤化物，诸如氯化氢、卤代烷、卤代芳烷、卤代脂族羧酸、酰卤或磺酰卤，从而活化返回的催化剂成分。
随后通过蒸馏提纯蒸发的混合物(即，第一馏出物)，即，除去低沸点化合物和高沸点化合物，回收第二馏出物，所述第二馏出物优选含有不低于95.0重量％的碳酸二芳基酯，含呋喃环的化合物1-2000ppm，未反应的草酸二芳基酯不大于1重量％。
低沸点化合物的例子包括酚类化合物，诸如苯酚和甲酚以及含呋喃环的化合物，其沸点低于碳酸二芳基酯的沸点。高沸点化合物的例子包括草酸二芳基酯、草酸甲苯基苯基酯、对氯苯甲酸苯酯和水杨酸苯酯，它们是原料化合物、原料化合物的杂质或在脱羰基反应和蒸发过程中生成的副产物。
为了获得第二馏出物，蒸馏可以下述方式进行1)蒸馏第一馏出物，除去含有碳酸二芳基酯和诸如苯酚衍生物的低沸点杂质的馏出物，留下含有大部分碳酸二芳基酯和含量降低的低沸点杂质的残留物；和2)然后蒸馏残留物，收集含有大部分碳酸二芳基酯和含量降低的高沸点杂质的馏出物(即，第二馏出物)。
最后得到的馏出物优选含有大于等于96重量％、更优选96-99.9重量％、最优选98.0-99.9重量％的碳酸二芳基酯。含有草酸二芳基酯、碳酸二芳基酯和高沸点副产物的上述蒸馏2)的残留物可返回到脱羰基步骤。
第二馏出物通常含有约1ppm-1重量％、特别是10-2000ppm的草酸二芳基酯和0.1-2000ppm、特别是1-2000ppm的诸如苯并呋喃-2，3-二酮的呋喃衍生物。
随后用另一提纯过程处理第二馏出物，除去大部分呋喃衍生物，从而得到所需的碳酸二芳基酯产品，其含有大于等于约99.00重量％、特别是99.30-99.9重量％、更优选99.50-99.99重量％的碳酸二芳基酯，并几乎不含呋喃衍生物，呋喃衍生物的含量为约5ppb-0.8ppm，优选10ppb-0.5ppm，更优选10ppb-0.3ppm。
在除去呋喃衍生物的过程中，可用下列工艺之一处理第二馏出物a)蒸馏b)热处理然后蒸馏c)氢化然后蒸馏d)吸附用已知方法进行第二馏出物的蒸馏a)，以除去呋喃衍生物，得到呋喃衍生物含量不大于1ppm的所需碳酸二芳基酯产品。
热处理然后蒸馏b)可通过加热第二馏出物，分解、缩合和/或改性呋喃衍生物，随后蒸馏这样热处理过的第二馏出物而进行，以回收所需的高纯度碳酸二芳基酯，留下分解、缩合和/或改性的产物，这些产物通常具有比碳酸二芳基酯高的沸点。这样得到的碳酸二芳基酯产品含有不大于1ppm的呋喃衍生物，优选含有大于等于99.50重量％的碳酸二芳基酯。
第二馏出物的加热处理可在150-300℃范围内的温度进行，优选180-250℃，更优选200-230℃，处理时间0.05-10小时，优选0.1-5小时，从而将大部分(大于等于80％，特别是大于等于90％，最优选大于等于95％)呋喃衍生物分解、缩合和/或改性。
如果需要，可将通过蒸馏a)或热处理与随后蒸馏的结合b)得到的碳酸二芳基酯产品进一步蒸馏，回收更高纯度的碳酸二芳基酯产品。通过现有的蒸馏，高沸点副产物——诸如除了可水解的卤化物之外的有机卤化物(例如对氯苯甲酸苯酯)——被留在残余物中，得到含有可水解的卤化物(例如可水解的有机卤化物，诸如氯甲酸苯酯，和可水解的无机卤化物，诸如氢氯酸)和其它有机卤化物诸如对氯苯甲酸苯酯的碳酸二芳基酯产品，可水解的卤化物含量以卤原子的含量计不大于0.2ppm，特别是1ppb-0.1ppm，更优选5-50ppb；其它有机卤化物的含量以卤原子的含量计不大于10ppm，特别是10ppb-5ppm。
附图2说明了获得高纯度碳酸二芳基酯可采用的一系列装置。
在附图2中，脱羰基催化剂和草酸二芳基酯分别经管线(1)和管线(2)进入脱羰基反应器(3)。在反应器(3)中，在液相，在100-450℃(优选160-400℃，更优选180-350℃)的温度，在10mmHg-10kg/cm2(特别是在100mmHg-8kg/cm2)的压力下，草酸二芳基酯的脱羰基反应进行约0.5-20小时(特别是1-10小时)。在脱羰基反应中生成的一氧化碳经管线(8)排出。
反应混合物经管线(4)从反应器(3)中排出并进入蒸发器(5)。在蒸发器(5)中，在减压下加热反应混合物，产生馏出物(即，第一馏出物)。收集第一馏出物并经管线(9)送入蒸馏塔(11)。优选经联合的管线(6)和管线(2)将在蒸发器(5)中产生的含有脱羰基催化剂的残留物返回到脱羰基反应器(3)。优选将几乎全部残留物(例如90-99.99重量％)返回脱羰基反应器(3)。优选经管线(10)将含卤化合物加入返回的残留物中以活化残留物中所含的脱羰基催化剂。从蒸发器(5)取出的一部分残留物(例如0.05-5重量％)可经管线(7)排出，从而除去部分副产的高沸点产物。
在蒸馏塔(11)中，第一馏出物处于减压下以蒸馏出副产的低沸点产物。然后将残留物送入另一个蒸馏塔(12)。
在蒸馏塔(12)中，残留物处于减压下，通过蒸馏收集基本上由碳酸二芳基酯组成的第二馏出物。随后经管线(19)将第二馏出物送入另一个蒸馏塔(13)(主要用于除去呋喃衍生物)。在蒸馏塔(12)中生成的残留物经管线(17)排出。由管线(17)排出的残留物含有未反应的草酸二芳基酯，因此优选将该残留物返回到脱羰基反应器(3)中。
在蒸馏塔(13)中，经管线(15)除去含呋喃衍生物的馏出物。如果含呋喃衍生物的馏出物含有一定量的碳酸二芳基酯，该馏出物可返回到反应器(3)。留在蒸馏塔(13)中的残留物基本上由碳酸二芳基酯组成，并几乎不含有呋喃衍生物。
但是，如果在蒸馏塔(13)中的残留物中呋喃衍生物的含量没有降低至令人满意的程度，可进一步对残留物进行蒸馏。在这种情况下，残留物经管线(20)送入另一个蒸馏塔(14)。
在蒸馏塔(14)中，残留物处于减压下，经管线(16)收集碳酸二芳基酯馏出物。留在蒸馏塔(14)中的残留物含有高沸点产物，并经管线(18)将其排出。
附图3详述了可用于得到高纯度碳酸二芳基酯产品的另一系列装置。附图3中的装置与附图2中的那些本质上的不同在于用加热装置(21)代替了蒸馏塔(13)(用于除去呋喃衍生物)用于分解、缩合和/或改性第二馏出物中的呋喃衍生物。这样，热处理后的第二馏出物经管线(22)送入蒸馏塔(23)。
在附图3的蒸馏塔(23)中，残留物处于减压下，经管线(24)收集碳酸二芳基酯馏出物。在蒸馏塔(23)中留下的残留物含有高沸点产物，经管线(25)排出。
几乎不含有呋喃衍生物的碳酸二芳基酯产品可有利地与多羟基化合物一起通过缩聚反应用于制备几乎无色的聚碳酸酯。
通过碳酸二芳基酯和多羟基化合物之间的缩聚反应制备聚碳酸酯本身是公知的。
代表性的多羟基化合物是芳族多羟基化合物，其中在芳族化合物的芳环上直接连接了多个(特别是两个)羟基。芳族多羟基化合物可与脂族多羟基化合物(例如，脂族二醇化合物，诸如乙二醇、丙二醇、丁二醇或己二醇)联合使用，前提是至少60mol％的混合物、优选至少80mol％的混合物是芳族多羟基化合物。
芳族多羟基化合物的例子包括双(羟基芳基)烷烃(其被称为双酚型化合物)，诸如双(4-羟基苯基)甲烷、1，1-双(4-羟基苯基)乙烷、2，2-双(4-羟基苯基)丁烷、2，2-双(4-羟基苯基)辛烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、2，2-双(4-羟基-2-甲基苯基)丙烷、1，2-双(4-羟基-2-叔丁基苯基)丙烷和2，2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷；羟基芳基醚，诸如4，4’-二羟基二苯基醚和4，4’-二羟基-3，3’-二甲基二苯基醚；二羟基芳基硫化物，诸如4，4’-二羟基二苯基硫化物和4，4’-二羟基-3，3’-二甲基二苯基硫化物；二羟基芳基亚砜，诸如4，4’-二羟基二苯基亚砜和4，4’-二羟基-3，3’-二甲基二苯基亚砜；和二羟基芳基砜，诸如4，4’-二羟基二苯基砜和4，4’-二羟基-3，3’-二甲基二苯基砜。
在聚碳酸酯的生产中，对于每摩尔诸如芳族二羟基化合物的多羟基化合物，高纯度的碳酸二芳基酯的用量优选1.001-1.5mol，特别是1.01-1.3mol。在生产中，除了碳酸二芳基酯和多羟基化合物外，还可使用聚合调节剂、端基改性剂和一元酚化合物。
为了生产聚碳酸酯，通常使用适合的碱性催化剂(例如碱金属或碱土金属的有机酸盐、无机酸盐、氢氧化物、氢化物或醇盐或含氮原子的碱性化合物)。例如，可通过将碳酸芳基酯、多羟基化合物和碱性催化剂的混合物加热到约100-330℃的温度，蒸发除去副产的苯酚化合物进行生产。反应温度优选逐渐上升，压力逐渐下降。聚合反应优选以一步或两步进行。
用于生产聚碳酸酯的碱性催化剂的例子包括如下(1)含氮原子的碱性化合物有烷基、芳基或芳烷基的铵氢氧化物(例如四甲基铵氢氧化物、四乙基铵氢氧化物、四丁基铵氢氧化物和三甲基苄基铵氢氧化物)；叔胺(例如三甲胺、三乙胺、二甲基苄基胺和三苯基胺)；仲胺；伯胺；四甲基铵氢硼化物和四丁基铵氢硼化物(2)碱金属化合物碱金属氢氧化物(例如氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂)；碱金属碳酸氢盐(例如碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢锂)；碱金属碳酸盐(例如碳酸钠、碳酸钾和碳酸锂)；和碱金属磷酸盐和亚磷酸盐(例如磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢锂、亚磷酸二氢钾、亚磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二锂)；碱金属的有机酸盐(例如醋酸钠、醋酸钾、醋酸锂、硬脂酸钠和苯甲酸钠)；碱金属氢化物(例如硼氢化钠)和碱金属醇盐(例如苯酚钠)(3)碱土金属化合物碱土金属氢氧化物(例如氢氧化钙、氢氧化钡和氢氧化镁)；碱土金属碳酸氢盐(例如碳酸氢钙、碳酸氢钡和碳酸氢镁)；碱土金属碳酸盐(例如碳酸钙、碳酸钡和碳酸镁)；和碱土金属有机酸盐(例如醋酸钙、醋酸钡、硬脂酸钡和硼脂酸镁)。
碱性催化剂可单独或联合使用。
在聚碳酸酯的生产中，对于每摩尔多羟基化合物，碱性催化剂的用量为10-8-10-1mol，特别是10-7-10-2mol。
用于生产聚碳酸酯的缩聚反应可用常规方式进行。例如，在第一步，缩聚反应在多羟基化合物(特别是芳族二羟基化合物)和碳酸二芳基酯之间在80-250℃(优选100-230℃，更优选150-200℃)在大气压力或减压下进行0.01-5小时(优选0.05-4小时，更优选0.25-3小时)。在第二步，缩聚反应在升高的温度和更降低的压力下进行，最终反应优选在240-320℃、1mmHg或更低的压力进行。
缩聚反应可连续进行或在间歇式系统中进行。
本发明的纯度极高的碳酸二芳基酯产品可与多羟基化合物以常规的熔融聚合方法缩聚得到10000-80000高分子量的聚碳酸酯，其类似于已知的聚碳酸酯。本发明的聚碳酸酯还具有良好的可接受的性能。突出的是，用本发明的碳酸二芳基酯产品生产的聚碳酸酯几乎无色，因此在诸如制造光盘和透明镜片的工业应用中非常有利。
附图1是可有利地从草酸二芳基酯脱羰基的反应混合物中制备杂质含量低的碳酸二芳基酯产品的本发明方法的流程框图。
附图2是可有利地用于制备本发明低杂质含量的碳酸二芳基酯产品的工艺流程图。
附图3是同样可有利地用于制备本发明低杂质含量的碳酸二芳基酯产品的另一工艺流程图。
具体实施例方式
通过下列实施例进一步说明本发明。在实施例中，反应混合物和化学组分的分析用液相色谱进行。液相色谱的分析极限根据化合物的性质而改变，但是通常为约0.1-1ppm。
将含有从脱羰基催化剂衍生的鏻盐成分的蒸发器中的残留物排出蒸发器，残留物的大部分返回脱羰基反应器。将一部分残留物分离出去，从而调节返回的残留物的成分含量。与返回残留物同时，向反应器中加入氯仿(基于返回的残留物中鏻盐成分的量，约10mol％)。(3)提纯蒸馏冷却第一馏出物并转化为液体，然后置于收集器中。液体形式的第一馏出物随后进入蒸馏塔(高度7米，直径100厘米(A)，柱Merapack 500Y，从Sumitomo Heavy Machine Co.，Ltd.获得，柱长度5米)。蒸馏塔塔顶压力降低至6kPaA，含苯酚的低沸点产物从塔顶馏出。留在塔底的液体残留物从底部排出。液体残留物由88.61重量％碳酸二苯基酯、9.71重量％草酸二苯基酯和1.67重量％杂质组成。
然后将液体残留物送入另一个蒸馏塔(高度8米，直径250厘米(A)，柱Merapack 500Y，柱长度6米)。蒸馏塔塔顶压力降低到2.2kPaA，以约43kg/小时的速度从塔顶收集含有99.9重量％碳酸二苯基酯的馏出物(即，第二馏出物)。同时，在塔底的含有草酸二苯基酯的液体残留物以约7kg/小时的速度从塔底排出。
碳酸二苯基酯的第二馏出物含有20ppm草酸二苯基酯、150ppm对氯苯甲酸苯酯和2ppm苯并呋喃-2，3-二酮。第二馏出物的Hazen色值为10-20。
从塔底排出的液体残留物由46.74重量％碳酸二苯基酯、48.46重量％草酸二苯基酯和4.63重量％杂质组成。(4)除去呋喃衍生物将第二馏出物送入另一个蒸馏塔(高度8米，直径200厘米(A)，柱Merapack 500Y，柱长度5米)。蒸馏塔塔顶压力降低到2kPaA，以约0.4kg/小时的速度和20的回流比例(即，第二馏出物)连续收集含有约0.02重量％苯并呋喃-2，3-二酮的草酸二苯基酯的馏出物。同时，在塔底的含有小于等于0.2ppm苯并呋喃-2，3-二酮的碳酸二苯基酯的液体残留物以约43kg/小时的速度从塔底排出。第二馏出物的Hazen色值低于5。(5)进一步提纯(蒸馏回收碳酸二芳基酯)
上述得到的碳酸二苯基酯残留物送入蒸馏塔(高度10米，直径250厘米(A)，柱Merapack 500Y，柱长度8米)。蒸馏塔塔顶压力降低到4kPaA，以约42kg/小时的速度连续收集含有低于约0.2ppm苯并呋喃-2，3-二酮的碳酸二苯基酯馏出物(碳酸二苯基酯含量(纯度)99.95％)。
对碳酸二苯基酯馏出物的液相色谱分析证明没有检测到对氯苯甲酸苯酯和草酸二苯基酯的特征峰。
碳酸二苯基酯馏出物的Hazen色值低于5。
在氯含量分析仪器(TOX-10∑，从Mitsubishi Chemicals Co.，Ltd.获得)中燃烧部分碳酸二苯基酯馏出物以确定总氯含量。总氯含量低于0.3ppm。另外，用离子色谱分析部分碳酸二苯基酯馏出物以确定氯离子含量。氯离子衍生自可水解的氯化物。氯离子含量为10ppb。比较实施例1重复实施例1的过程，除了第二馏出物不进行除去呋喃衍生物的处理而直接进行再次(最后的)提纯步骤。
结果，以约42kg/小时的速度连续收集含2ppm苯并呋喃-2，3-二酮的碳酸二苯基酯馏出物(纯度99.95％)。
碳酸二苯基酯馏出物的Hazen色值为10-20。
将可从市场购得的双酚A(400g，从Shin-nittetsu Chemical Co.，Ltd.获得)从800ml甲苯和30ml乙醇(体积比22∶1)的混合物中重结晶，得到提纯的双酚A。
在装配了搅拌器和蒸馏塔的不锈钢反应器(SUS 316L)中装入22.8重量份纯化的双酚A、22.7重量份碳酸二苯基酯馏出物和催化剂(基于每摩尔双酚A的2×10-6mol氢氧化钠和基于每摩尔双酚A的1×10-4mol四甲基铵氢氧化物的混合物)。在室温真空下将混合物脱气0.5小时。然后在反应器中加热混合物进行聚合反应。在开始蒸馏苯酚后，反应混合物在230℃和100mmHg保持1小时，在240℃和100mmHg保持0.5小时，在255℃和100mmHg保持10分钟。然后用15分钟将压力从100mmHg降低到50mmHg。随后将混合物在相同的条件保持15分钟。如此进行缩聚反应。随后将反应混合物加热到270℃并且于30分钟将压力从50mmHg降低到1mmHg。然后将混合物在该条件下再保持1小时。缩聚反应完成后，向生成的聚碳酸酯中加入稳定剂(十二烷基苯磺酸四丁基鏻盐，用量为每摩尔钠催化剂2mol)，将其捏和。
这样生产的聚碳酸酯粘均分子量为15000，色度(col.b值)为0.6。
用Ubbelohde粘度计，在0.7g/dL二氯甲烷溶液中，用公式[η]＝1.23×10-4M0.83确定粘均分子量。
用ND-1001 DP(从Nippon Denshoku Industries，Co.，Ltd.获得)使用聚碳酸酯颗粒(2.5mm×3.3mm×3.0mm)测定色度(b值)。色值(黄色)用b值表示。对比实施例2重复实施例2，除了使用对比实施例1的含有2ppm苯并呋喃-2，3-二酮的碳酸二苯基酯。
生成的聚碳酸酯有浅黄色。
实施例1的含有2ppm苯并呋喃-2，3-二酮的第二馏出物以约43kg/小时的速率送入100L体积的加热罐(SUS 316)中，该加热罐装配了具有蒸汽循环管线的多管热交换器。蒸汽进入多管热交换器将罐中的馏出物保持在220℃。馏出物储存在罐中的平均储存时间为约2小时，以约43kg/小时的流速排出。
将这样加热过的馏出物送入蒸馏塔(高度10米，直径250厘米(A)，柱Merapack 500Y，柱长度8米)。蒸馏塔塔顶压力降低到4kPaA，以约42kg/小时的速度连续收集含有低于约0.2ppm苯并呋喃-2，3-二酮的碳酸二苯基酯馏出物(碳酸二苯基酯含量(纯度)99.95％)。
对碳酸二苯基酯馏出物的液相色谱分析证明没有检测到对氯苯甲酸苯酯和草酸二苯基酯的特征峰。
碳酸二苯基酯馏出物的Hazen色值低于5。
在前述的氯含量分析仪器中燃烧部分碳酸二苯基酯馏出物以确定总氯含量。总氯含量低于0.3ppm。另外，用离子色谱分析部分碳酸二苯基酯馏出物以确定氯离子含量。氯离子含量为10ppb。
权利要求
1.一种组合物，其含有主要部分的碳酸二芳基酯和含量不大于1ppm的含呋喃环的化合物。
2.权利要求1的组合物，其含有含量不大于0.8ppm的含呋喃环的化合物。
3.权利要求1的组合物，其中含呋喃环的化合物是在其苯环部分可具有1个或多个取代基的苯并呋喃-2，3-二酮。
4.权利要求1的组合物，其含有以卤原子含量计含量不大于0.2ppm的可水解的卤化物。
5.权利要求1的组合物，其含有除了可水解的卤化物以外的有机卤化物，该有机卤化物的含量以卤原子含量计不大于10ppm。
6.权利要求5的组合物，其中有机卤化物是对氯苯甲酸苯酯。
7.权利要求1的组合物，其衍生自草酸二芳基酯的脱羰基反应的反应混合物。
8.权利要求7的组合物，其含有含量不大于2000ppm的草酸二芳基酯。
9.权利要求1的组合物，其含有含量不小于98.0重量％的碳酸二芳基酯。
10.权利要求7的组合物，其中草酸二芳基酯是草酸二苯基酯，碳酸二芳基酯是碳酸二苯基酯。
11.从草酸二芳基酯的脱羰基反应混合物制备含有碳酸二芳基酯和含量不大于1ppm的含呋喃环的化合物的组合物的方法，其包括下列步骤通过蒸馏从脱羰基反应混合物中回收第一馏出物，其含有碳酸二芳基酯、副产的含呋喃环的化合物、未反应的草酸二芳基酯和其它副产物；通过蒸馏从第一馏出物中回收第二馏出物，其含有含量不低于95.0重量％的碳酸二芳基酯、含量为1-2000ppm的含呋喃环的化合物和含量不高于1重量％的未反应的草酸二芳基酯；和从第二馏出物中除去至少部分的含呋喃环的化合物。
12.权利要求11的方法，其中至少部分的含呋喃环的化合物的除去是通过从第二馏出物除去含有相对大量的含呋喃环的化合物的馏出物，留下含有相对大量的碳酸二芳基酯和相对少量的含呋喃环的化合物的部分进行的。
13.权利要求11的方法，其中至少部分的含呋喃环的化合物的除去是通过加热第二馏出物以分解、缩合或改性至少部分的含呋喃环的化合物，并通过蒸馏除去分解、缩合或改性的产物进行的。
14.权利要求11的方法，其中草酸二芳基酯的脱羰基反应在液相、在有机磷化合物催化剂存在下进行。
15.制备聚碳酸酯的方法，其包括将多羟基化合物与含有主要部分的碳酸二芳基酯和含量不大于1ppm的含呋喃环的化合物的组合物反应。
16.权利要求15的方法，其中含呋喃环的化合物是在其苯环部分可具有1个或多个取代基的苯并呋喃-2，3-二酮。
17.权利要求15的方法，其中组合物含有以卤原子含量计含量不大于0.2ppm的可水解的卤化物。
18.权利要求15的方法，其中组合物含有除了可水解的卤化物以外的有机卤化物，该有机卤化物的含量以卤原子含量计不大于10ppm。
19.权利要求18的方法，其中有机卤化物是对氯苯甲酸苯酯。
20.权利要求15的方法，其中组合物衍生自草酸二芳基酯的脱羰基反应的反应混合物。
21.权利要求20的方法，其中组合物含有含量不大于2000ppm的草酸二芳基酯。
22.权利要求15的方法，其中组合物含有含量不小于98.0重量％的碳酸二芳基酯。
全文摘要
一种组合物,其含有主要部分的碳酸二芳基酯和含量不大于1ppm的含呋喃环的化合物,该组合物有利地适于生产颜色更浅的聚碳酸酯。
文档编号C07C68/08GK1337392SQ0113252
公开日2002年2月27日 申请日期2001年8月3日 优先权日2000年8月4日
发明者杉濑良二, 田中秀二, 柏木公一, 土井隆志, 井伊宏文, 西尾正幸, 吉田信一, 浅田裕, 宫本一夫 申请人:宇部兴产株式会社