Способ получения дифенилкарбоната Советский патент 1993 года по МПК C07C69/96 C07C68/02 

Изобретение относится к области хи- -мии мономеров, конкретно, к усовершенствованному способу получения дифенилкарбоната (ДФК), который применяют для получения фенилуретанов .и поликарбонатов методом переэтерификации. Помимо этого ДФК обладает еще свойствами гербицида и стабилизатора для предотвращения деструктивных процессов.

Цель изобретения - интенсификация процесса и упрощение технологии.

Для достижения указанной цели взаимодействие фенола с фосгеном проводят в среде водной щелочи и органического растворителя в присутствии ТЭА при массовом соотношении фенол:вода:органический растворитель 1:(1,5-1,6):(1,2-1,4), в температурном интервале 20-68°С с прекращением подачи фосгена при достижении в реакционной массе рН 10,6-10,9 и последующей

выдержке в течение 2-7 мин. Причем, подъем температуры обеспечивается за счет тепла экзотермической.реакции.

Это позволяет интенсифицировать процесс в результате сокращения в 2-4 раза продолжительности фосгенирования и уменьшения в 100-300 раз количества катализатора, а также упростить технологию, благодаря исключению операции по введению щелочи в ходе фосгенирования и использованию фосгена без растворителя.

Неожиданно оказалось, что если процесс осуществлять с использованием концентрированного водного и органического растворов, то дополнительное количество щелочи можно не вводить при условии прекращения подачи фосгена после достижения в реакционной массе рН 10,6-10,9. При таком значении рН щелочной реагент остается в количестве достаточном для связываы

ния хлористого водорода, выделяющегося при взаимодействии образовавшегося фе- нилхлорформиата с фенолом.

Окончание фосгенирования при рН менее 10,6 приводит к перерасходу щелочного реагента и недостатку его для завершения синтеза, а при рН более 10,9 снижается количество образующегося фенилхлорформи- ата, следствием чего является понижение выхода конечного продукта - ДФК. Использование водной и органической фазы в меньших количествах нецелесообразно, так как приводит к выделению из водного раствора образовавшихся в ходе реакции солей, а из органического раствора -ДФК, что затрудняет измерение значения рН. Нижний температурный предел соответствует обычной комнатной температуре, а верхний представляет собой предельное значение, которое достигается в отсутствие охлаждения.,

Для проведения процесса применяют фенол - ГОСТ 23512-79, водный раствор щелочи - ОСТ 6-01-302-74, фосген - ОСТ 6-01-20-75. В Качестве органических растворителей используют метилен хлористый - ТУ 6-09-3716-74, или хлорбензол - ГОСТ 13488-78.

Получаемый продукт анализировали на содержание связанного, хлора путем потенциометрического титрования по методу, изложенному в руководстве Инструктивно-методические материалы по анализу мономерных и полимерных соединений.

Пример 1. В пятигорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром, барботером и электродом для измерения рН, загружают 96 мл воды, 94 г (1 моль) фенола, 134 г мети- ленхлорида, 85,1 г 47%-ного раствора едкого натра и 0,023 мл ТЭА. В смесь при перемешивании подают фосген со скоростью 3 г/мин, При этом температура повышается с 20 до 35°С. После достижения рН 10,7, что происходит в течение 17 мин, подачу фосгена прекращают и продолжают пе- ремешивание в течение 2 мин до исчезновения хлорформиатных групп по индикаторной бумаге.

После отделения органической фазы, ее промывки и высушивания растворитель удаляют и выделяют ДФК с выходом 97,6%. Т.пл. 78-79°С.

Пример 2. Синтез проводят по примеру 1, но фосген подают в течение 17 мин 5 с до достижения рН 10,6.

Выход ДФК составляет 99,3%. Т.пл. 78- 79°С,

Пример 3. В колбу загружают 101 мл воды, 94 г (1 моль) фенола, 111 г хлорбензола, 93,6 г 47%-ного раствора едкого натра и 0,009 мл ТЭА. Фосген подают со скоростью 6,5 г/мин при температуре и пре-- кращают его подачу через 8 мин при рН 10,9; после этого реакционную массу выдерживают при перемешивании в течение 2 мин 40 с до исчезновения хлорформиатных групп.

Выход ДФК составляет 98,5%, т.пл. 78- 79°С.

Пример 4. Синтез проводят по примеру 3, но фосген подают при температуре 27 в течение 8 мин 7 с до достижения рН 10,6, после чего выдерживают реакционную массу при перемешивании в течение 7 мин.

Выход ДФК составляет 100%, т.лл. 78- 79°С.

П р и м е р 5 (сравнительный). Синтез проводят по примеру 1, но воду добавляют е количестве 91 мл. Через 16 мин после начала подачи фосгена наблюдается выде- ,. ление осадка хлористого натрия. Это приводит к колебаниям в значении рН, что затрудняет определение конца фосгенирования. Соотношение и режим представлены

в таблице.

Пример 6 (сравнительный). Синтез проводят по примеру 1, но подачу фосгена прекращают через 16 мин 45 с при достиже- нйи рН 11. Перемешивание продолжают в

течение 1,5 мин до исчезновения хлорформиатных групп. Выход ДФК составляет 93,5%.

В таблице приведены соотношения исходных компонентов и режим процесса в

сравнении с прототипом.

Таким образом, предлагаемый способ позволяетинтенсифицировать процесс производства ДФК за счет сокращения времени фосгенирования в 2-4 раза, снижения

расходных коэффициентов по катализатору

в 100-300 раз, воде и органическому растворителю в 3-3,5 раза. А исключение операции

по регулируемому прибавлению щелочи в

ходе реакции в соответствии со значением

рН и введение фосгена непосредственно, а не в виде его раствора значительно упрощает технологический процесс. Причем, облегчается и его температурный контроль, поскольку нет необходимости в поддёрживании фиксированной температуры.

Кроме того, при проведении синтеза по прототипу в конечном продукте содержится 0,02% связанного хлора. В дифенилкарбонате, синтезированном по предлагаемому способу, хлор отсутствует, т.е. получается продукт более высокого качества.

Формула изобретения Способ получения дифенилкарбоната путем взаимодействия фенола с фосгеном в среде водной щелочи и органического растворителя в присутствии катализатора, о тличающийся тем, что. с целью интенсификации процесса и упрощения технологии, взаимодействие проводят при массовом соотношении фенол:вода:органи- ческий растворитель 1:(1,5-1,6):(1,2-1,4) в температурном интервале 20-68°С с прекращением подачи фосгена при достижении в реакционной массе рН 10,6-10,9 и последующей выдержке в течение 2-7 мин.

Использование: промежуточный продукт для синтеза фенилуретанов и поликарбонатов. Сущность изобретения: продукт: дифенилкарбонат, Б.Ф. СщНюОз, выход 97,6-100% т.пл. 78-79°С. Реагент 1: фосген. Реагент 2: фенол. Условия реакции: в среде водной щелочи и органического растворителя в присутствии катализатора при массовом соотношении фенол - вода - органический растворитель 1:(1,5- .1,6):(1,2-1,4) при 20-68°С с прекращением подачи фосгена при достижении рН 10,6- 10,9 и выдержке 2-7 мин. 1 табл. LA