JPH10109963A - ジアリールカーボネートの製造法 - Google Patents
ジアリールカーボネートの製造法Info
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Abstract
存在下で脱カルボニル反応させて炭酸ジアリールを製造
する際に、有機ホスホニウム塩を回収再使用しながら長
期間高選択率で製造する方法を提供する。 【解決手段】 第1工程でシュウ酸ジアリールを有機ホ
スホニウム塩の存在下で脱カルボニル反応させ、第2工
程でその反応液から炭酸ジアリールを回収し、第3工程
で有機ホスホニウム塩含有残渣の存在下、ハロゲン化合
物を添加してシュウ酸ジアリールを脱カルボニル反応さ
せると共に、第4工程で有機ホスホニウム塩含有残渣を
反応系から抜き出して有機ホスホニウム塩を水抽出回収
し、第5工程で回収有機ホスホニウム塩を第3工程に再
使用する炭酸ジアリールの製造法。
Description
造原料として有用なジアリールカーボネートを製造する
方法に関する。
としては、ホスゲンと芳香族ヒドロキシ化合物をアルカ
リ存在下で反応させる方法(特開昭62−190146
号公報など)や、ジアルキルカーボネートと芳香族ヒド
ロキシ化合物を触媒存在下でエステル交換反応させる方
法(特公昭56−42577号公報、特公平1−558
8号公報など)がよく知られている。しかしながら、前
者のホスゲンを用いる方法はホスゲン自体が毒性の強い
化合物であることや多量のアルカリを使用することなど
から工業的には必ずしも優れた方法ではない。また、後
者のエステル交換による方法は、この方法に係わる多く
の特許に記載されているように、高活性な触媒を用いる
にも拘わらず反応速度が充分ではなく、これを補うため
に大規模の装置を必要とするなどの問題を有している。
ートを脱カルボニル反応させてジアリールカーボネート
を生成させる方法が知られているが、この方法は、ジア
リールカーボネートの選択率及び收率が低く、しかも反
応温度が高いために工業的に非常に不利であるという問
題を有している。例えば、ジフェニルオキサレートを蒸
留フラスコ中で無触媒下で煮沸してジフェニルカーボネ
ートを製造する方法〔有機合成協会誌,5,報47(1
948),70〕では、無触媒でかつ反応温度が高いた
めにフェノールや二酸化炭素が副生してジフェニルカー
ボネートの選択率及び收率が著しく低下し、逆に反応温
度が低いとジフェニルカーボネートが殆ど得られないと
いう問題がある。
コラート触媒の存在下に50〜150℃で液相で加熱し
てジアルキルカーボネートを製造する方法(USP45
44507号公報)も報告されているが、この公報記載
の実施例によれば、ジフェニルオキサレートをカリウム
フェノキシド触媒の存在下で加熱しても、主生成物とし
て得られるものは原料のジフェニルオキサレートであ
る。このように、ジアリールオキサレートからジアリー
ルカーボネートを製造できる、高活性、高選択性の触媒
は知られておらず、更にその触媒を回収して、高活性、
高選択性の状態で再使用できる方法は全く知られていな
い。
化合物であるホスゲンを用いることなく、高活性、高選
択性の触媒を用いて、ジアリールカーボネートを長期間
にわたって製造できる方法を提供することを課題とす
る。即ち、ジアリールオキサレートからジアリールカー
ボネートを製造する方法、特にジアリールオキサレート
を有機ホスホニウム塩の存在下で脱カルボニル反応させ
てジアリールカーボネートを製造する方法において、有
機ホスホニウム塩を回収して再使用しながら、ジアリー
ルカーボネートを長期間にわたって高選択率で製造でき
る方法を提供することを課題とする。
第1工程で、ジアリールオキサレートを有機ホスホニウ
ム塩の存在下で脱カルボニル反応させてジアリールカー
ボネートを生成させ、(2)第2工程で、その反応液か
らジアリールカーボネートを回収し、(3)第3工程
で、有機ホスホニウム塩を含有するその残渣の存在下、
ハロゲン化合物を添加して、ジアリールオキサレートを
脱カルボニル反応させてジアリールカーボネートを生成
させると共に、(4)第4工程で、有機ホスホニウム塩
を含有するその残渣を反応系から抜き出して、この残渣
から有機ホスホニウム塩を水抽出して回収し、(5)第
5工程で、その回収された有機ホスホニウム塩を第3工
程のジアリールオキサレートの脱カルボニル反応に再使
用することを特徴とするジアリールカーボネートの製造
法、及び前記の残渣から有機ホスホニウム塩を水抽出す
ることを特徴とする有機ホスホニウム塩の回収法によっ
て達成される。
示されるジアリールオキサレートの脱カルボニル反応に
よって製造される。
カルボニル反応において、有機ホスホニウム塩が回収さ
れて触媒として再使用される。即ち、本発明では、ジア
リールオキサレートを有機ホスホニウム塩の存在下で脱
カルボニル反応させてジアリールカーボネートを生成さ
せる反応において、その反応液からジアリールカーボネ
ートを回収して得られる、有機リン化合物を含有する残
渣から有機ホスホニウム塩が効率よく回収されて、高活
性、高選択性の触媒として再使用される。特に、本発明
では、有機ホスホニウム塩の存在下でジアリールオキサ
レートを脱カルボニル反応させてジアリールカーボネー
トを生成させ、生成したジアリールカーボネートを蒸留
等によって回収し、次いで有機ホスホニウム塩を含むそ
の残渣を触媒として循環使用してジアリールオキサレー
トを脱カルボニル反応させてジアリールカーボネートを
生成させる、ジアリールカーボネートの連続製造プロセ
スにおいて、反応系から抜き出される、有機ホスホニウ
ム塩を含む残渣から有機ホスホニウム塩が効率よく回収
されて、高活性、高選択性の触媒として再使用される。
以下、本発明について詳細に説明する。
トとしては、アリール基が、 (1)フェニル基、 (2)(a)メチル基、エチル基等の炭素数1〜12の
アルキル基、(b)メトキシ基、エトキシ基等の炭素数
1〜12のアルコキシ基、(c)フッ素原子、塩素原子
等のハロゲン原子、又は(d)ニトロ基などの置換基を
有する置換フェニル基、又は (3)ナフチル基など、である化合物が挙げられる。こ
れらのアリール基の中では、フェニル基が好ましい。
む。これら異性体としては、(a)2−(又は3−、4
−)メチルフェニル基、2−(又は3−、4−)エチル
フェニル基等の2−(又は3−、4−)位に炭素数1〜
12のアルキル基を有するアルキル置換フェニル基、
(b)2−(又は3−、4−)メトキシフェニル基、2
−(又は3−、4−)エトキシフェニル基等の2−(又
は3−、4−)位に炭素数1〜12のアルコキシ基を有
するアルコキシ置換フェニル基、(c)2−(又は3
−、4−)フルオロフェニル基、2−(又は3−、4
−)クロロフェニル基等の2−(又は3−、4−)位に
ハロゲン原子を有するハロゲン置換フェニル基、(d)
2−(又は3−、4−)ニトロフェニル基、などが挙げ
られる。
ニルオキサレート、ビス(2−メチルフェニル)オキサ
レート、ビス(3−メチルフェニル)オキサレート、ビ
ス(4−メチルフェニル)オキサレート、ビス(2−ク
ロロフェニル)オキサレート、ビス(3−クロロフェニ
ル)オキサレート、ビス(4−クロロフェニル)オキサ
レート、ビス(2−ニトロフェニル)オキサレート、ビ
ス(3−ニトロフェニル)オキサレート、ビス(4−ニ
トロフェニル)オキサレートなどが具体的に挙げられ
る。また、その他のジアリールオキサレートは公知の方
法に基づいて合成される。これらのジアリールオキサレ
ートの中では、ジフェニルオキサレートが好ましい。
は、次の一般式で示される。
リール基、炭素数1〜16のアルキル基、炭素数7〜2
2のアラルキル基、炭素数4〜16の複素環基、又は炭
素数6〜14のアリールオキシ基を表し、Xはホスホニ
ウム塩の対イオンを形成しうる原子又は原子団を表す。
また、これらの基は互いに同一であっても異なっていて
もよく、二つの基の間で架橋されてリン原子を含む環を
形成していても差し支えない。)
ル基、アルキル基、アラルキル基、複素環基、アリール
オキシ基としては次のものが挙げられる。即ち、アリー
ル基としては、置換基を有していてもよい、フェニル
基、ナフチル基等の炭素数6〜14のアリール基が挙げ
られ、アルキル基としては、置換基を有していてもよ
い、メチル基、エチル基、n−(又はi−)プロピル
基、n−(又はi−、sec−、tert−)ブチル基
等の炭素数1〜16のアルキル基が挙げられ、アラルキ
ル基としては、置換基を有していてもよい、ベンジル
基、フェネチル基、ナフチルメチル基等の炭素数7〜2
2のアラルキル基が挙げられ、複素環基としては、置換
基を有していてもよい、チエニル基、フリル基、ピリジ
ル基等の炭素数4〜16の複素環基が挙げられ、アリー
ルオキシ基としては、置換基を有していてもよい、フェ
ノキシ基、ナフトキシ基等の炭素数6〜14のアリール
オキシ基が挙げられる。
基及びアリールオキシ基は、その芳香環又は複素環上
に、炭素数1〜15のアルキル基、炭素数1〜15のア
ルコキシ基、炭素数2〜12のアルコキシカルボニル
基、炭素数6〜14のアリール基、炭素数2〜16の
N,N−ジアルキル置換アミノ基等のアミノ基、シアノ
基、ニトロ基、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子な
どの各種置換基を1つ以上有していても差し支えない
(o、m、p等の各種異性体を含む)。また、前記のア
ルキル基は、炭素数1〜15のアルコキシ基、炭素数2
〜12のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜16の
N,N−ジアルキル置換アミノ基等のアミノ基、シアノ
基、ニトロ基、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子な
どの各種置換基を1つ以上有していても差し支えない。
1 、R2 、R3 、R4 の全てがアリール基であるもの
(テトラアリールホスホニウム塩)や、R1 、R2 、R
3 、R4 のうちの3つがアリール基であって、1つが別
の基であるものや、R1 、R2 、R3 、R4 のうちの2
つがアリール基であって、2つが別の基であるものや、
R1 、R2 、R3 、R4 のうちの1つがアリール基であ
って、3つが別の基であるものや、R1 、R2 、R3 、
R4 のいずれもアリール基でないものが挙げられる。
R1 、R2 、R3 、R4 の全てがアリール基であるもの
(テトラアリールホスホニウム塩)や、R1 、R2 、R
3 、R4のうちの3つがアリール基であって1つが複素
環基であるものが好ましいが、中でもR1 、R2 、
R3 、R4 の全てがアリール基であるもの(テトラアリ
ールホスホニウム塩)が好ましい。
は、ハロゲンイオン(塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素
イオン等)や、ハイドロジェンジハライドイオン(ハイ
ドロジェンジクロライドイオン、ハイドロジェンジブロ
マイドイオン、ハイドロジェンジヨーダイドイオン、ハ
イドロジェンブロマイドクロライドイオン等)や、ハロ
ゲン酸イオン(塩素酸イオン、臭素酸イオン、ヨウ素酸
イオン等)や、過ハロゲン酸イオン(過塩素酸イオン、
過臭素酸イオン、過ヨウ素酸イオン等)や、脂肪族カル
ボン酸イオン(酢酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン、
プロピオン酸イオン等)や、芳香族カルボン酸イオン
(安息香酸イオン、α−(又はβ−)ナフタレンカルボ
ン酸イオン等)や、芳香族ヒドロキシイオン(フェノキ
サイドイオン等)や、無機酸イオン(硫酸イオン、硫酸
水素イオン、リン酸イオン、リン酸水素イオン、硼酸イ
オン、硼酸水素イオン、シアン酸イオン、チオシアン酸
イオン、フルオロボレートイオン等)や、テトラアルキ
ルホウ酸イオン(テトラメチル硼酸イオン、テトラエチ
ル硼酸イオン等の炭素数1〜10のアルキル基を有す
る)や、テトラアリール硼酸イオン(テトラフェニル硼
酸イオン、テトラキス−p−フルオロフェニル硼酸イオ
ン等の炭素数6〜14のアリール基を有する)や、アル
キルスルホン酸又はアルキルスルフィン酸イオン(メチ
ル基、エチル基、n−(又はi−)プロピル基等の炭素
数1〜16のアルキル基を有する)や、アリールスルホ
ン酸又はアリールスルフィン酸イオン(フェニル基、p
−トルイル基、p−ニトロフェニル基等のアリール基を
有する)などが挙げられる。これら対イオンX- の中で
は、ハロゲンイオン、ハイドロジェンジハライドイオン
が好ましいが、中でも塩素イオン、ハイドロジェンジク
ロライドイオンが特に好ましい。
のような化合物が具体的に挙げられる。R1 、R2 、R
3 、R4 の全てがアリール基であって、X- がハロゲン
イオンであるホスホニウム塩としては、例えば、テトラ
フェニルホスホニウムクロライド、テトラフェニルホス
ホニウムブロマイド、テトラフェニルホスホニウムヨー
ダイド、テトラキス(p−クロロフェニル)ホスホニウ
ムクロライド、テトラキス(p−フルオロフェニル)ホ
スホニウムクロライド、テトラキス(p−トリル)ホス
ホニウムクロライドや、p−クロロフェニルトリフェニ
ルホスホニウムクロライド、p−クロロフェニルトリフ
ェニルホスホニウムブロマイド、p−クロロフェニルト
リフェニルホスホニウムヨーダイドや、p−トリルトリ
フェニルホスホニウムクロライド、p−トリルトリフェ
ニルホスホニウムブロマイド、p−トリルトリフェニル
ホスホニウムヨーダイド、m−トリフルオロメチルフェ
ニルトリフェニルホスホニウムクロライドや、p−ビフ
ェニルトリフェニルホスホニウムクロライドや、m−メ
トキシフェニルトリフェニルホスホニウムクロライド、
p−メトキシフェニルトリフェニルホスホニウムクロラ
イド、p−エトキシフェニルトリフェニルホスホニウム
クロライド、p−エトキシフェニルトリフェニルホスホ
ニウムブロマイド、p−エトキシフェニルトリフェニル
ホスホニウムヨーダイドや、p−ジメチルアミノフェニ
ルトリフェニルホスホニウムクロライドや、p−エトキ
シカルボニルフェニルトリフェニルホスホニウムクロラ
イドや、m−シアノフェニルトリフェニルホスホニウム
クロライドや、1−ナフチルトリフェニルホスホニウム
クロライド、2−チオフェントリフェニルホスホニウム
クロライドが挙げられる。これらの有機ホスホニウム塩
の中では、テトラフェニルホスホニウムクロライドが特
に好ましい。
基であって、X- がハイドロジェンジハライドイオンで
あるホスホニウム塩としては、例えば、テトラフェニル
ホスホニウムハイドロジェンジクロライド、テトラフェ
ニルホスホニウムハイドロジェンジブロマイド、テトラ
フェニルホスホニウムハイドロジェンジヨーダイド、テ
トラフェニルホスホニウムハイドロジェンブロマイドク
ロライドが挙げられる。これらのホスホニウム塩の中で
は、テトラフェニルホスホニウムハイドロジェンジクロ
ライドが特に好ましい。
リール基であって、1つが複素環基で、X- がハロゲン
イオンであるホスホニウム塩としては、例えば、2−チ
オフェントリフェニルホスホニウムクロライドが挙げら
れる。
リール基であって、1つがアリールオキシ基、X- がハ
ロゲンイオンであるホスホニウム塩としては、例えば、
フェノキシトリフェニルホスホニウムクロライドが挙げ
られる。
ものは公知の方法〔Bull.Chem.Soc.Jp
n.,56,2869(1983)、J.Am.Che
m.Soc.,70,737(1948)〕に準じて容
易に合成することができる。例えば、テトラアリールホ
スホニウムクロライドは、トリアリールホスフィンと対
応するハロゲン化アリール(ヨード又はブロム化合物)
を酢酸パラジウム触媒の存在下で反応させて、得られた
テトラアリールホスホニウムヨーダイド又はテトラアリ
ールホスホニウムブロマイドをイオン交換樹脂(クロル
型)を用いてテトラアリールホスホニウムクロライドに
変換する方法により合成される。得られたテトラアリー
ルホスホニウムクロライドは、乾燥アルゴンガス等の乾
燥不活性ガス流通下に80〜200℃で0.5〜5時間
乾燥され、次いで塩化水素ガス流通下にこの温度範囲で
0.5〜2時間処理される。
トラアリールホスホニウム塩は、上記のようにして得ら
れたテトラアリールホスホニウムクロライドを、対応す
る対イオンを有するアルカリ金属塩(ナトリウム塩、カ
リウム塩等)又はアンモニウム塩と反応(イオン交換)
させることにより合成される。テトラアリールホスホニ
ウム塩以外のその他のホスホニウム塩も同様の方法によ
り合成される。
中では、テトラアリールホスホニウムハライド、テトラ
アリールホスホニウムハイドロジェンジハライドが好ま
しいが、中でもテトラアリールホスホニウムクロライ
ド、テトラアリールホスホニウムハイドロジェンジクロ
ライドが特に好ましい。
は、次のような無機ハロゲン化合物及び/又は有機ハロ
ゲン化合物が挙げられる。これらのハロゲン化合物の中
では塩素化合物又は臭素化合物が好ましいが、中でも塩
素化合物が特に好ましい。
ン、五塩化リン、オキシ塩化リン、三臭化リン、五臭化
リン、オキシ臭化リン等のリンのハロゲン化物や、塩化
チオニル、塩化スルフリル、二塩化イオウ、二塩化二イ
オウ等のイオウのハロゲン化物や、塩化水素、臭化水素
等のハロゲン化水素や、塩素、臭素等のハロゲン単体な
どが用いられる。これらの無機ハロゲン化合物の中で
は、上記の無機塩素化合物が好ましい。
和炭素にハロゲン原子が結合している構造(C−Ha
l)や、カルボニル炭素にハロゲン原子が結合している
構造(−CO−Hal)、(但し、Halは塩素原子、
臭素原子等のハロゲン原子を表す。)を有する有機ハロ
ゲン化合物が好適に用いられる。これらの構造は、例え
ば、次の一般式(a)、(b)として表される。
を表し、nは1〜4の整数を表す。)
例えば、次のような化合物が具体的に挙げられる。一般
式(a)で表される、飽和炭素にハロゲン原子が結合し
ている構造を有する有機ハロゲン化合物としては、クロ
ロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン、塩化
ブチル、塩化ドデシル等のハロゲン化アルキルや、塩化
ベンジル、ベンゾトリクロリド、塩化トリフェニルメチ
ル、α−ブロモ−o−キシレン等のハロゲン化アラルキ
ルや、β−クロロプロピオニトリル、γ−クロロブチロ
ニトリル等のハロゲン置換脂肪族ニトリルや、クロロ酢
酸、ブロモ酢酸、クロロプロピオン酸等のハロゲン置換
脂肪族カルボン酸などが挙げられる。
にハロゲン原子が結合している構造を有する有機ハロゲ
ン化合物としては、塩化アセチル、塩化オキサリル、塩
化プロピオニル、塩化ステアロイル、塩化ベンゾイル、
2−ナフタレンカルボン酸クロライド、2−チオンフェ
ンカルボン酸クロライド等の酸ハロゲン化物や、クロロ
グリオキシル酸フェニル等のハロゲノグリオキシル酸ア
リールや、クロロギ酸フェニル等のハロゲノギ酸アリー
ルなどが挙げられる。これらの有機ハロゲン化合物の中
では、ハロゲン原子が塩素原子である上記の有機塩素化
合物が好ましい。
は、(1)ジアリールオキサレートを有機ホスホニウム
塩の存在下で脱カルボニル反応させてジアリールカーボ
ネートを生成させる第1工程(ジアリールカーボネート
生成工程)、(2)その反応液からジアリールカーボネ
ートを回収する第2工程(ジアリールカーボネート回収
工程)、(3)有機ホスホニウム塩を含有するその残渣
の存在下、前記のハロゲン化合物を添加して、ジアリー
ルオキサレートを脱カルボニル反応させてジアリールカ
ーボネートを生成させる第3工程(ジアリールカーボネ
ート生成工程)、(4)有機ホスホニウム塩を含有する
前記の残渣を反応系から抜き出して、この残渣から有機
ホスホニウム塩を水抽出して回収する第4工程(有機ホ
スホニウム塩回収工程)、(5)回収された有機ホスホ
ニウム塩を第3工程のジアリールオキサレートの脱カル
ボニル反応に再使用する第5工程(ジアリールカーボネ
ート生成工程)によって行われる。本発明においては、
通常、第1〜第3工程が連続して行われ、次いで第2工
程と第3工程が繰り返されると共に、第4工程及び第5
工程が連続的又は回分的な操作で行われる。以下、本発
明の方法を更に詳細に説明する。
応(第1工程;ジアリールカーボネート生成工程)は、
反応器に、ジアリールオキサレート及び有機ホスホニウ
ム塩を入れ、更に必要に応じて前記のハロゲン化合物を
入れて、通常100〜450℃、好ましくは160〜4
00℃、更に好ましくは180〜350℃で加熱するこ
とによって、バッチ式又は連続式の液相反応で行われ
る。このとき、前記反応式に従ってジアリールオキサレ
ートからジアリールカーボネートが生成すると共に、一
酸化炭素が発生する。反応圧力は特に制限されるもので
はなく、加圧、常圧、減圧のいずれの条件で反応を行っ
てもよい。なお、反応液の滞留時間は通常0.5〜10
時間、好ましくは1〜5時間程度であり、その際のジア
リールオキサレートの転化率は30〜100%である。
のハロゲン化合物を添加しても差し支えない。特に、有
機ホスホニウム塩として、ハライド及びハイドロジェン
ジハライド以外の有機ホスホニウム塩が使用される場合
や、低濃度のホスホニウムハライド又はホスホニウムハ
イドロジェンジハライドが使用される場合には、ハロゲ
ン化合物を添加することが好ましい。また、後述するよ
うな連続プロセスによりジアリールカーボネートを製造
する場合は、第1工程からハロゲン化合物を添加するこ
とが好ましい。
リールオキサレートに対して通常0.001〜50モル
%、好ましくは0.01〜20モル%使用される。有機
ホスホニウム塩は単独でも2種類以上使用しても差し支
えなく、また反応液中に溶解及び/又は懸濁させて使用
しても差し支えない。前記のハロゲン化合物を添加する
場合、ハロゲン化合物は有機ホスホニウム塩に対してモ
ル比(ハロゲン化合物/有機ホスホニウム塩)が通常
0.01〜300、好ましくは0.1〜100であるよ
うに添加される。ハロゲン化合物は単独で使用されても
複数で使用されても差し支えない。
応に溶媒は特に必要とされないが、必要に応じて、ジフ
ェニルエーテル、スルホラン、N−メチルピロリドン、
ジメチルイミダゾリドン、1,3−ジメチル−3,4,
5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノン等の
溶媒を適宜使用することができる。反応器の材質は特に
制限されるものではなく、例えば、ガラス製又はステン
レス鋼(SUS)製の反応器を使用することができる。
また、反応器は1槽でも多槽でも差し支えない。
は、反応器から全量もしくは一部抜き出された反応液か
ら、例えば、蒸留により回収される(第2工程;ジアリ
ールカーボネート回収工程)。ジアリールカーボネート
の回収には、蒸発器や薄膜蒸発器などで触媒(有機ホス
ホニウム塩)を含有する残渣を分離した後、この蒸発分
(ジアリールカーボネートや未反応のジアリールオキサ
レートなどを含む)をある程度の理論段数(特に5〜5
0段)を有する充填塔や蒸留塔を用いて蒸留する一般的
な方法が好適に用いられる。また、反応液を前記の充填
塔や蒸留塔で蒸留して、塔頂部からジアリールカーボネ
ートを抜き出すと共に、塔底部から有機ホスホニウム塩
を含有する残渣を抜き出す方法も用いられる。蒸留は、
例えば、2〜100mmHgの減圧下、塔底温度150
〜250℃、塔頂温度80〜200℃、好ましくは10
0〜180℃の条件で行われる。このような方法によ
り、反応器から抜き出された反応液中に含有されていた
ジアリールカーボネートが回収される。
る、有機ホスホニウム塩を含有する残渣の量は、反応液
の通常1〜20重量%、好ましくは1〜10重量%であ
り、この残渣には、反応器から抜き出された反応液中に
含有されていた有機ホスホニウム塩がほぼ100%含ま
れ、その他に未反応のジアリールオキサレートや未回収
のジアリールカーボネートなどが含まれる。この有機リ
ン化合物を含有する残渣は、触媒としてジアリールオキ
サレートの脱カルボニル反応に使用される(第3工
程)。また、この残渣は、触媒として使用される以外
に、高沸物等の蓄積を防ぐためにその一部又は全部が連
続的又は回分的に反応系から抜き出される。そして、抜
き出された残渣から、有機ホスホニウム塩が水抽出によ
り回収される(第4工程)。
る残渣が触媒として使用されて、ジアリールオキサレー
トの脱カルボニル反応が行われる(第3工程;ジアリー
ルカーボネート生成工程)。第3工程では、反応器にジ
アリールオキサレートと前記の有機ホスホニウム塩を含
有する残渣とを入れ、更に前記のハロゲン化合物を添加
して、第1反応工程と同様の反応条件で脱カルボニル反
応が行われる。このとき、第2工程で反応液が反応器か
ら全量抜き出される場合は、有機ホスホニウム塩を含有
する残渣は使用された有機ホスホニウム塩のほぼ全量を
含有するので、第3工程でそのまま触媒として使用され
る。一方、第2工程で反応液が反応器から一部抜き出さ
れる場合には、この残渣は使用された有機ホスホニウム
塩の一部を含有しているに過ぎないので、反応液の抜き
出し量に基づく不足分を補給して有機ホスホニウム塩の
濃度を一定範囲に保つために、第3工程で必要量の有機
ホスホニウム塩が新たに添加される。ジアリールオキサ
レートは、第1工程での転化率が通常は高い上に第2工
程で蒸発分として分離されて、有機ホスホニウム塩を含
有する残渣には少量含まれるのみであるため、第3工程
では第1工程と同様に添加される。ハロゲン化合物は、
第1工程でハロゲン化合物を添加する場合と同様の割合
で第3工程で添加される。
ネートが回収された後、反応系(即ち、第1〜第3工程
の間の有機リン化合物循環系)から連続的又は回分的に
抜き出される有機ホスホニウム塩を含有する残渣から、
水抽出によって有機ホスホニウム塩が回収される(第4
工程;有機ホスホニウム塩回収工程)。有機ホスホニウ
ム塩の回収は、反応系から抜き出される有機ホスホニウ
ム塩を含有する残渣に、水(好ましくは脱イオン水)を
0.1〜100重量倍、好ましくは1〜50重量倍加え
た後、均一なスラリー又は懸濁液になるようにこれを攪
拌して、有機ホスホニウム塩を水相に移行させ(水抽出
し)、次いでこの水相から有機ホスホニウム塩を回収す
ることによって行われる。
の反応温度までの温度範囲で行うことができるが、残渣
が固化するような温度で行う場合は、残渣に水を加えて
ホモジナイザーなどで高速攪拌しながら均一化して抽出
することが好ましい。なお、この抽出操作は通常5分〜
1時間、好ましくは5分〜30分程度で充分である。抽
出操作終了後、得られたスラリー又は懸濁液は必要に応
じて室温まで冷却され、次いでこのスラリー又は懸濁液
から濾過又は遠心分離などにより不溶物が除去される。
得られた水相を濃縮乾固し、その乾固物を加熱乾燥し
て、有機ホスホニウム塩が効率よく回収される。このと
き、加熱乾燥は、例えば、アルゴン等の不活性ガス流通
下、120〜180℃で1〜3時間行われる。
トルエン等の芳香族炭化水素や、クロロホルム、塩化メ
チレン、1,2−ジクロロエタン等の脂肪族ハロゲン化
炭化水素などの有機溶媒を併用することもできる。これ
らの有機溶媒は水に対して通常0.01〜100容量
倍、好ましくは0.1〜10容量倍使用される。この場
合、前記の不溶物は有機溶媒に溶解し、抽出操作終了後
に水相と有機相に分離した液が得られるため、これを分
液して水相を得ることができる。本発明では、このよう
にして、有機ホスホニウム塩を含有する残渣から、高活
性、高選択性の触媒として使用可能な有機ホスホニウム
塩を効率よく回収することができる。
は、第3工程の脱カルボニル反応に再使用される(第5
工程;ジアリールカーボネート生成工程)。即ち、第5
工程は、第3工程の反応において、不足分を補給するた
めに新たに補給される有機リン化合物の全量もしくは一
部として、第4工程で回収された有機ホスホニウム塩を
用いるものである。第5工程では、反応器に、ジアリー
ルオキサレートと第4工程で回収された有機ホスホニウ
ム塩とハロゲン化合物とを入れ、更に必要に応じて有機
ホスホニウム塩を補給して、第3工程と同様に脱カルボ
ニル反応が行われる。第5工程の反応条件や、ジアリー
ルオキサレート、ハロゲン化合物及び有機ホスホニウム
塩の供給量は第3工程と同様である。
程を繰り返すと共に、第4工程と第5工程を連続的又は
回分的に繰り返すことによって、ジアリールカーボネー
トを高選択率で連続的に製造することができる。このと
き、反応条件、回収条件、抽出条件等は前記と同様であ
る。
造する場合は、ハロゲン化合物を添加して、前記の第1
〜第3工程が連続して行われ、そして第2工程及び第3
工程が繰り返して行われると共に、第4工程と第5工程
が連続的又は回分的に行われる。このプロセスを本発明
の一実施態様を示すフローに従って説明する。ジアリー
ルオキサレートが導管1を通して、そして有機ホスホニ
ウム塩及びハロゲン化合物が導管2を通して反応器1に
供給される。反応器1では、ジアリールオキサレートの
脱カルボニル反応が行われて、一酸化炭素の発生を伴っ
てジアリールカーボネートが生成する。発生した一酸化
炭素は導管3を通して反応器1の気相部から抜き出され
る。そして、ジアリールカーボネートを含有する反応液
は、導管4を通して、反応器1の塔底から抜き出されて
蒸発器2に供給される。
する残渣が分離され、蒸発器2の塔底から導管6を通し
て抜き出されて反応器1に循環供給される。また、この
残渣の一部は導管7を通して反応系外に抜き出されて、
回収装置4に供給される。一方、ジアリールカーボネー
トを含有する蒸発分は、蒸発器2の塔頂から導管5を通
して抜き出されて蒸留塔3に供給される。そして、蒸留
塔3で、ジアリールカーボネートが蒸留により導管8を
通して回収される。蒸留釜残は導管9を通して系外に抜
き出される。
れる有機ホスホニウム塩を含有する残渣とジアリールオ
キサレートとが導管1を通して供給されると共に、反応
器内で有機リン化合物及びハロゲン化合物が一定範囲内
に維持されるように、有機ホスホニウム塩及びハロゲン
化合物が導管2を通して補給されて、連続的にジアリー
ルオキサレートの脱カルボニル反応が行われる。この工
程における反応条件等は第1工程と同様である。
給され、有機ホスホニウム塩が水相に抽出される。次い
で、導管11を通して抜き出される水相を必要なら濾過
し、次いで濃縮乾固し、更に得られた乾固物を乾燥する
ことによって、有機ホスホニウム塩が回収される(但
し、各装置は図示せず)。回収された有機ホスホニウム
塩は導管2に導いて反応器1に供給されて再使用され
る。
サレートを有機ホスホニウム塩の存在下で脱カルボニル
反応させてジアリールカーボネートを製造する方法にお
いて、その反応液からジアリールカーボネートを回収し
て得られる、有機ホスホニウム塩を含有する残渣から、
有機ホスホニウム塩を効率よく回収できる。また、回収
された有機ホスホニウム塩は、高活性、高選択性の触媒
として再使用することができる。
体的に説明する。なお、ジアリールオキサレートの転化
率(仕込みジアリールオキサレートに対する消費された
ジアリールオキサレートの割合)、ジアリールカーボネ
ートの選択率(消費されたジアリールオキサレートに対
する生成したジアリールカーボネートの割合)はモル基
準(モル%)で求めた。
ラスコにジフェニルオキサレート10.010g(4
1.23mmol)を入れ、テトラフェニルホスホニウ
ムクロライド0.3090g(0.825mmol:ジ
フェニルオキサレートに対して2.0モル%)を加え、
クロロホルム0.0195gを加えて、攪拌下で230
℃まで昇温した後、常圧下、発生する一酸化炭素を系外
へ除去しながら、この温度で2時間脱カルボニル反応
(反応1回目)を行った。なお、テトラフェニルホスホ
ニウムクロライドは、乾燥アルゴンガス流通下、120
℃で1時間、150℃で1時間、180℃で1時間加熱
処理し、次いで室温まで冷却したものを使用した。反応
終了後、反応液を室温まで冷却してガスクロマトグラフ
ィーにより分析したところ、ジフェニルオキサレートの
転化率は95.4%で、ジフェニルカーボネートの選択
率は99.0%であった。
℃)により、反応液からその90重量%相当分を留去
し、生成したジフェニルカーボネートと未反応のジフェ
ニルオキサレートを回収した。反応液からジフェニルカ
ーボネート等を回収して得られた、テトラフェニルホス
ホニウムクロライドを含有する残渣に、前記と同量のジ
フェニルオキサレートとクロロホルムを加えて、前記と
同様に反応(反応2回目)を行った。その結果、ジフェ
ニルオキサレートの転化率は97.0%で、ジフェニル
カーボネートの選択率は99.0%であった。
ニル反応の反応液からジフェニルカーボネートを回収し
て得られる、テトラフェニルホスホニウムクロライドを
含有する残渣を触媒として使用して、更に3回(合計5
回)の反応を行った。その結果、反応3回目ではジフェ
ニルオキサレートの転化率が95.8%、ジフェニルカ
ーボネートの選択率が99.0%で、反応4回目ではジ
フェニルオキサレートの転化率が93.4%、ジフェニ
ルカーボネートの選択率が99.0%で、反応5回目で
はジフェニルオキサレートの転化率が95.0%、ジフ
ェニルカーボネートの選択率が99.0%であった。
3mmHg/バス温160℃)し、その90重量%を留
去して、反応液からジフェニルカーボネートを回収し
た。テトラフェニルホスホニウムクロライドを含有する
蒸留残渣を室温まで冷却した後、これに脱イオン水50
mlを加え、ホモジナイザーを用いて室温で10分間攪
拌を行った。次いで、吸引濾過で得られた濾液を濃縮乾
固し、乾固物を減圧下で加熱乾燥して(130℃;3時
間)、テトラフェニルホスホニウムクロライド0.30
62gを得た(回收率:99.1%)。このテトラフェ
ニルホスホニウムクロライドに、前記と同量のジフェニ
ルオキサレートとクロロホルムを加えて、前記と同様に
反応(反応6回目)を行った。その結果、ジフェニルオ
キサレートの転化率は95.2%で、ジフェニルカーボ
ネートの選択率は99.0%であった。反応の結果をま
とめて表1に示す。
7gを使用したほかは、実施例1と同様に合計5回の反
応を行って、更にテトラフェニルホスホニウムクロライ
ドを含有する蒸留残渣からテトラフェニルホスホニウム
クロライドを水抽出して回収し、実施例1と同様に6回
目の反応を行った。その結果をまとめて表2に示す。
7mmol)に変え、テトラフェニルホスホニウムクロ
ライド量を0.4612g(1.230mmol:ジフ
ェニルオキサレートに対して3.0モル%)に変え、ク
ロロホルム量を0.037gに変えたほかは、実施例1
と同様に脱カルボニル反応(反応1回目)を行って、分
析を行った。その結果、ジフェニルオキサレートの転化
率は99.5%で、ジフェニルカーボネートの選択率は
99.0%であった。
てその90重量%を留去し、反応液からジフェニルカー
ボネートを回収した。テトラフェニルホスホニウムクロ
ライドを含有する蒸留残渣を室温まで冷却した後、これ
に脱イオン水50mlを加え、実施例1と同様に処理し
て、テトラフェニルホスホニウムクロライド0.458
9gを得た(回收率:99.5%)。このテトラフェニ
ルホスホニウムクロライドに、前記と同量のジフェニル
オキサレートとクロロホルムを加えて、前記と同様に反
応(反応2回目)を行った。その結果、ジフェニルオキ
サレートの転化率は99.5%で、ジフェニルカーボネ
ートの選択率は99.0%であった。
の90重量%を留去し、反応液からジフェニルカーボネ
ートを回収した後、テトラフェニルホスホニウムクロラ
イドを含有する蒸留残渣に、前記と同量のジフェニルオ
キサレートとクロロホルムを加えて、前記と同様に反応
(反応3回目)を行った。その結果、ジフェニルオキサ
レートの転化率は99.4%で、ジフェニルカーボネー
トの選択率は99.0%であった。
らジフェニルカーボネートを回収して得られる、テトラ
フェニルホスホニウムクロライドを含有する残渣をその
まま触媒として使用して、更に3回(合計6回)の反応
を行った。その結果、反応4回目ではジフェニルオキサ
レートの転化率が99.5%、ジフェニルカーボネート
の選択率が99.0%で、反応5回目ではジフェニルオ
キサレートの転化率が99.4%、ジフェニルカーボネ
ートの選択率が99.0%で、反応6回目ではジフェニ
ルオキサレートの転化率が99.4%、ジフェニルカー
ボネートの選択率が99.0%であった。結果をまとめ
て表3に示す。
ラフェニルホスホニウムクロライドの回収を行って、テ
トラフェニルホスホニウムクロライド0.4557gを
回収した(回收率:98.8%)。このテトラフェニル
ホスホニウムクロライドに、実施例3と同量のジフェニ
ルオキサレートとクロロホルムを加えて、実施例3と同
様に反応(反応2回目)を行ったところ、ジフェニルオ
キサレートの転化率は99.5%で、ジフェニルカーボ
ネートの選択率は99.0%であった。
ルエン30mlを使用したほかは、実施例3と同様にテ
トラフェニルホスホニウムクロライドの回収を行って、
テトラフェニルホスホニウムクロライド0.4391g
を回収した(回收率:95.2%)。但し、この場合は
前記の吸引濾過の代わりに分液操作を行って、得られた
水相を処理した。このテトラフェニルホスホニウムクロ
ライドに、実施例3と同量のジフェニルオキサレートと
クロロホルムを加えて、実施例3と同様に反応(反応2
回目)を行ったところ、ジフェニルオキサレートの転化
率は99.5%で、ジフェニルカーボネートの選択率は
99.0%であった。
9mmol)に変え、テトラフェニルホスホニウムクロ
ライド量を0.3102g(0.826mmol:ジフ
ェニルオキサレートに対して2.0モル%)に変え、ク
ロロホルムに代えて塩化水素ガス0.090gを窒素ガ
スで1容量%に希釈して反応開始から30分間で供給し
たほかは、実施例1と同様に脱カルボニル反応(反応1
回目)を行って、分析を行った。その結果、ジフェニル
オキサレートの転化率は93.7%で、ジフェニルカー
ボネートの選択率は99.0%であった。
ルボニル反応の反応液からジフェニルカーボネートを回
収して得られる、テトラフェニルホスホニウムクロライ
ドを含有する残渣をそのまま触媒として使用して、更に
4回(合計5回)の反応を行った。但し、この4回の反
応では、今回の反応1回目と同量のジフェニルオキサレ
ートと塩化水素を毎回添加した。その結果、反応2回目
ではジフェニルオキサレートの転化率が93.2%、ジ
フェニルカーボネートの選択率が99.0%で、反応3
回目ではジフェニルオキサレートの転化率が93.4
%、ジフェニルカーボネートの選択率が99.0%で、
反応4回目ではジフェニルオキサレートの転化率が9
2.9%、ジフェニルカーボネートの選択率が99.0
%、反応5回目ではジフェニルオキサレートの転化率が
93.3%、ジフェニルカーボネートの選択率が99.
0%であった。
に減圧蒸留してその90重量%を留去し、反応液からジ
フェニルカーボネートを回収した。テトラフェニルホス
ホニウムクロライドを含有する蒸留残渣を室温まで冷却
した後、これに脱イオン水50mlを加え、実施例1と
同様に処理して、テトラフェニルホスホニウムクロライ
ド0.308gを得た(回收率:99.4%)。このテ
トラフェニルホスホニウムクロライドに、前記と同量の
ジフェニルオキサレートと塩化水素を加えて、前記と同
様に反応(反応6回目)を行ったところ、ジフェニルオ
キサレートの転化率は93.0%で、ジフェニルカーボ
ネートの選択率は99.0%であった。
を有機ホスホニウム塩の存在下で脱カルボニル反応させ
てジアリールカーボネートを製造する方法において、そ
の反応液からジアリールカーボネートを回収して得られ
る、有機ホスホニウム塩を含有する残渣から、有機ホス
ホニウム塩を効率よく回収することができる。また、回
収された有機ホスホニウム塩は、高活性、高選択性の触
媒として再使用することができる。特に、ジアリールオ
キサレートを有機ホスホニウム塩の存在下で脱カルボニ
ル反応させ、その反応液からジアリールカーボネートを
回収して得られる、有機ホスホニウム塩を含有する残渣
を触媒として循環使用してジアリールカーボネートを連
続的に製造する場合、反応系から抜き出される残渣から
有機ホスホニウム塩を効率よく回収して、回収された有
機ホスホニウム塩を高活性、高選択性の触媒として再使
用することができる。
で、図中、1は反応器、2は蒸発器、3は蒸留塔、4は
回収装置を示し、1〜11は導管を示す。
Claims (7)
- 【請求項1】 (1)第1工程で、ジアリールオキサレ
ートを有機ホスホニウム塩の存在下で脱カルボニル反応
させてジアリールカーボネートを生成させ、(2)第2
工程で、その反応液からジアリールカーボネートを回収
し、(3)第3工程で、有機ホスホニウム塩を含有する
その残渣の存在下、ハロゲン化合物を添加して、ジアリ
ールオキサレートを脱カルボニル反応させてジアリール
カーボネートを生成させると共に、(4)第4工程で、
有機ホスホニウム塩を含有するその残渣を反応系から抜
き出して、この残渣から有機ホスホニウム塩を水抽出し
て回収し、(5)第5工程で、その回収された有機ホス
ホニウム塩を第3工程のジアリールオキサレートの脱カ
ルボニル反応に再使用することを特徴とするジアリール
カーボネートの製造法。 - 【請求項2】 有機ホスホニウム塩がテトラアリールホ
スホニウム塩であることを特徴とする請求項1記載のジ
アリールカーボネートの製造法。 - 【請求項3】 有機ホスホニウム塩がテトラアリールホ
スホニウムハライド又はテトラアリールホスホニウムハ
イドロジェンジハライドであることを特徴とする請求項
1記載のジアリールカーボネートの製造法。 - 【請求項4】 ハロゲン化合物が飽和炭素にハロゲン原
子が結合している構造又はカルボニル炭素にハロゲン原
子が結合している構造を有する有機ハロゲン化合物であ
ることを特徴とする請求項1記載のジアリールカーボネ
ートの製造法。 - 【請求項5】 ハロゲン化合物がリンのハロゲン化合
物、イオウのハロゲン化合物、ハロゲン化水素及びハロ
ゲン単体から選ばれる無機ハロゲン化合物であることを
特徴とする請求項1記載のジアリールカーボネートの製
造法。 - 【請求項6】 ハロゲン化合物が塩素化合物であること
を特徴とする請求項4又は5記載のジアリールカーボネ
ートの製造法。 - 【請求項7】 (1)ジアリールオキサレートを有機ホ
スホニウム塩の存在下で脱カルボニル反応させてジアリ
ールカーボネートを生成させ、(2)その反応液からジ
アリールカーボネートを回収し、(3)有機ホスホニウ
ム塩を含有するその残渣を抜き出して、この残渣から有
機ホスホニウム塩を水抽出することを特徴とする有機ホ
スホニウム塩の回収法。
Priority Applications (9)
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---|---|---|---|
JP26476496A JP3409604B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | ジアリールカーボネートの製造法 |
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MYPI97004657A MY133750A (en) | 1996-10-04 | 1997-10-04 | Process for preparing diaryl carbonate |
TW086114534A TW432044B (en) | 1996-10-04 | 1997-10-04 | Process for preparing diaryl carbonate |
CNB971214417A CN1140494C (zh) | 1996-10-04 | 1997-10-05 | 制备碳酸二芳基酯的方法 |
DE69703778T DE69703778T2 (de) | 1996-10-04 | 1997-10-06 | Verfahren zum Herstellen von Diarylcarbonat |
US08/944,231 US5892089A (en) | 1996-10-04 | 1997-10-06 | Process for preparing diaryl carbonate |
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JP3409604B2 JP3409604B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=17407868
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3409604B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016020315A (ja) * | 2014-07-14 | 2016-02-04 | 三菱化学株式会社 | 炭酸ジフェニルの製造方法およびポリカーボネートの製造方法 |
JP2016084326A (ja) * | 2014-10-28 | 2016-05-19 | 三菱化学株式会社 | 炭酸ジフェニルの製造方法及び該製造方法により得られる炭酸ジフェニル、並びに該炭酸ジフェニルから製造されるポリカーボネート |
JP2016084327A (ja) * | 2014-10-28 | 2016-05-19 | 三菱化学株式会社 | 炭酸ジエステルの製造方法及び該製造方法により得られる炭酸ジエステル並びに該炭酸ジエステルから製造されるポリカーボネート |
-
1996
- 1996-10-04 JP JP26476496A patent/JP3409604B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016084327A (ja) * | 2014-10-28 | 2016-05-19 | 三菱化学株式会社 | 炭酸ジエステルの製造方法及び該製造方法により得られる炭酸ジエステル並びに該炭酸ジエステルから製造されるポリカーボネート |
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