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JP2001288148A - Method for producing aromatic carbonate - Google Patents

Method for producing aromatic carbonate

Info

Publication number
JP2001288148A
JP2001288148A JP2000106258A JP2000106258A JP2001288148A JP 2001288148 A JP2001288148 A JP 2001288148A JP 2000106258 A JP2000106258 A JP 2000106258A JP 2000106258 A JP2000106258 A JP 2000106258A JP 2001288148 A JP2001288148 A JP 2001288148A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aromatic
solvent
catalyst
platinum group
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000106258A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirotaka Suzuki
啓高 鈴木
Kenji Ohashi
賢司 大橋
Takeshi Muraoka
剛 村岡
Akinobu Yoshisato
瑛信 善里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Priority to JP2000106258A priority Critical patent/JP2001288148A/en
Priority to AU2001246830A priority patent/AU2001246830A1/en
Priority to KR1020027012673A priority patent/KR20020084251A/en
Priority to US10/240,927 priority patent/US20030162989A1/en
Priority to EP01919774A priority patent/EP1270541A4/en
Priority to CN01807678A priority patent/CN1422242A/en
Priority to PCT/JP2001/002925 priority patent/WO2001077060A1/en
Priority to TW090108345A priority patent/TW524802B/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To recover and re-utilize platinum group metal or a platinum group compound catalyst in a process for producing an aromatic carbonate represented by the formula (I) R-O-CO-O-R (wherein R is selected from a substituted or unsubstituted 6-15C aryl) by reacting an aromatic hydroxy compound with carbon monoxide and oxygen in the presence of a catalyst composition composed of a platinum group metal or a platinum group compound, a redox agent and a quaternary ammonium salt or a phosphonium salt. SOLUTION: Selective crystallization of the aromatic carbonate is carried out by adding a solvent capable of compatibilizing with the aromatic hydroxy compound and having 7.0-10.0 solubility parameter δS to a reaction mixture solution consisting essentially of the aromatic carbonate obtained from the above reaction and the aromatic hydroxy compound and the resultant crystal is isolated and the solvent is removed from the residual solution containing the catalyst and then the catalyst is recovered and re-utilized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、芳香族カーボネー
トの製造方法に関するものである。詳しくは、芳香族ヒ
ドロキシ化合物に一酸化炭素、および酸素を流通し、
(1)白金族金属又は白金族化合物と(2)レドックス
剤と(3)第4級アンモニウム塩から成る触媒を使用す
る芳香族カーボネートの製法である。更に詳しくは、既
述の方法で得られた反応混合溶液に、芳香族ヒドロキシ
化合物と相溶し、かつ溶解度パラメーターδsが7.0
〜10.0の範囲にある溶媒を添加して芳香族カーボネ
ートの選択的な結晶化を行い、この結晶を単離して残っ
た触媒を含む溶液から該溶媒を除去し、触媒を回収、再
利用することを特徴とする芳香族カーボネートの製法で
ある。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing an aromatic carbonate. Specifically, carbon monoxide and oxygen are circulated through the aromatic hydroxy compound,
This is a method for producing an aromatic carbonate using a catalyst comprising (1) a platinum group metal or platinum group compound, (2) a redox agent, and (3) a quaternary ammonium salt. More specifically, the reaction mixture solution obtained by the above-described method is compatible with the aromatic hydroxy compound and has a solubility parameter δs of 7.0.
A solvent in the range of ~ 10.0 is added to selectively crystallize the aromatic carbonate, the crystals are isolated, the solvent is removed from the solution containing the remaining catalyst, and the catalyst is recovered and reused. This is a method for producing an aromatic carbonate.

【0002】[0002]

【従来の技術】耐熱性、透明性等に優れたエンジニアリ
ングプラスチックスとして、芳香族ポリカーボネートが
幅広く利用されている。この芳香族ポリカーボネートの
製造方法として、芳香族ジヒドロキシ化合物とホスゲン
とを界面で重合させる方法と、芳香族ジヒドロキシ化合
物と芳香族カーボネートを溶融状態で重合させる溶融エ
ステル交換法が知られている。しかし、前者は猛毒性の
ホスゲンや、環境上問題のある塩化メチレン等のハロゲ
ン系の溶媒を多量に使用することに問題がある。その点
後者はこの問題を解決できているが、使用する芳香族カ
ーボネートの純度如何では、重合活性の低下や芳香族ポ
リカーボネートの着色等の問題が生じる。これらを回避
する方法として、触媒の存在下で芳香族ヒドロキシ化合
物と一酸化炭素および酸素とをカルボニル化反応させる
方法が研究されている。一般に、カルボニル化反応には
複数の高価な触媒が用いられており、その分離回収およ
び再循環は重要な課題である。
2. Description of the Related Art Aromatic polycarbonates are widely used as engineering plastics having excellent heat resistance and transparency. As a method for producing the aromatic polycarbonate, a method of polymerizing an aromatic dihydroxy compound and phosgene at an interface and a melt transesterification method of polymerizing an aromatic dihydroxy compound and an aromatic carbonate in a molten state are known. However, the former has a problem in that a large amount of highly toxic phosgene and environmentally problematic halogen-based solvents such as methylene chloride are used. In this regard, the latter can solve this problem, but depending on the purity of the aromatic carbonate used, problems such as a decrease in polymerization activity and coloring of the aromatic polycarbonate occur. As a method of avoiding these, a method of conducting a carbonylation reaction of an aromatic hydroxy compound with carbon monoxide and oxygen in the presence of a catalyst has been studied. Generally, a plurality of expensive catalysts are used in the carbonylation reaction, and their separation and recovery and recycle are important issues.

【0003】米国特許5,981,788号では、フェ
ノール、ジフェニルカーボネート、パラジウム塩、コバ
ルト塩、および第4級アンモニウム塩から成る混合物か
ら1)塩酸と塩化ナトリウム水溶液による金属成分の抽
出を一回以上、2)蒸発によるフェノールの除去、3)
第4級アンモニウム塩の水抽出を一回以上行う事によ
り、48%のパラジウム成分、90%以上のコバルト成
分、60%以上の第4級アンモニウム塩の分離が可能で
あることが示されている。しかしながらこの方法には三
つの不利な点がある。一つは、分離装置とエネルギーに
関するコストの増大は免れないということがある。二つ
には、ジフェニルカーボネートが工程中に幾度となく熱
や酸、および水に曝され、加水分解等により取得量が低
下するということがある。三つには、触媒成分、特に熱
分解しやすい第4級アンモニウム塩が、この工程の熱処
理中に劣化するということがる。このように、従来法で
も芳香族カーボネートと触媒成分の分離が可能である
が、経済的であるとは言い難い。
In US Pat. No. 5,981,788, a mixture of phenol, diphenyl carbonate, palladium salt, cobalt salt and quaternary ammonium salt is subjected to 1) extraction of a metal component with hydrochloric acid and an aqueous sodium chloride solution at least once. 2) removal of phenol by evaporation; 3)
It has been shown that by performing water extraction of a quaternary ammonium salt one or more times, it is possible to separate 48% of a palladium component, 90% or more of a cobalt component, and 60% or more of a quaternary ammonium salt. . However, this method has three disadvantages. For one thing, the costs associated with separation equipment and energy are inevitable. Second, diphenyl carbonate is exposed to heat, acid, and water several times during the process, and the amount obtained is reduced due to hydrolysis and the like. Third, the catalyst components, especially the quaternary ammonium salts, which are prone to thermal decomposition, degrade during the heat treatment in this step. As described above, the aromatic carbonate and the catalyst component can be separated by the conventional method, but it is hardly economical.

【0004】また、特開平6−172270号公報で
は、懸濁結晶化法により、触媒含有反応溶液からジフェ
ニルカーボネートとフェノールのモル比1:1結晶性ア
ダクトを生成させ、これを反応溶液から分離することを
教示している。この手法においては、結晶性アダクトを
高い収量で得て分離するためには、50〜70重量%と
いう狭い濃度範囲のジフェニルカーボネート含有反応溶
液に限定される上、結晶性アダクト回収前の晶出混合物
の固形分水準を下げるために2段階以上のアダクト晶出
装置が必要となる。さらに、濾過により得られたこの結
晶性アダクトは触媒成分を含んでおり、その後の結晶性
アダクトの精製(蒸留等)の際に、この残存触媒成分は
ジフェニルカーボネートの分解等の悪影響を与える。ま
た、フェノールを分離するための減圧下での加熱に先立
ち、結晶性アダクトを9%の水と91%のフェノールの
混合溶液で洗浄することを提案しているが、これは結晶
性アダクトの大部分を溶解してしまうだけでなく、結晶
性アダクト中の水分量を増加させ、ジフェニルカーボネ
ートの単離を目的とした蒸留の際に加水分解が起こり、
ジフェニルカーボネートの収量を低下させる。また50
重量%を下回るジフェニルカーボネート含有反応溶液に
関しては、既述の手法にて処理を行う場合、反応溶液の
濃縮を目的とした蒸留を行わねばならない。しかし、蒸
留には既述した欠点の他、熱的負荷による触媒の劣化も
起こる。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-172270, a crystalline adduct of diphenyl carbonate and phenol having a molar ratio of 1: 1 is produced from a reaction solution containing a catalyst by a suspension crystallization method and separated from the reaction solution. Teaching that. In this method, in order to obtain and separate a crystalline adduct in a high yield, the reaction solution is limited to a reaction solution containing diphenyl carbonate in a narrow concentration range of 50 to 70% by weight, and a crystallization mixture before recovery of the crystalline adduct. In order to lower the solid content level, an adduct crystallization device having two or more stages is required. Further, the crystalline adduct obtained by filtration contains a catalyst component, and in the subsequent purification (distillation or the like) of the crystalline adduct, the remaining catalyst component has an adverse effect such as decomposition of diphenyl carbonate. It has also been proposed to wash the crystalline adduct with a mixed solution of 9% water and 91% phenol prior to heating under reduced pressure to separate the phenol. In addition to dissolving the part, it increases the amount of water in the crystalline adduct, and hydrolysis occurs during distillation for the purpose of isolating diphenyl carbonate,
Reduces the yield of diphenyl carbonate. Also 50
When the diphenyl carbonate-containing reaction solution having a concentration of less than 10% by weight is treated by the above-described method, distillation for the purpose of concentrating the reaction solution must be performed. However, in addition to the drawbacks described above, distillation also causes catalyst degradation due to thermal loading.

【0005】懸濁結晶化を利用した手法としては、他に
特開平10−45680号公報に開示された手法があ
る。しかしこの手法においても、結晶物に相当量のフェ
ノールが混入するため、高純度のジフェニルカーボネー
トを得るためには、更なる精製(蒸留等)は避けられな
い。このように従来法では、分離効率が低いことが原因
による製品品質の低下や、回収装置費用の増大、および
多大な分離エネルギーが必要であった。
[0005] As another technique utilizing suspension crystallization, there is another technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-45680. However, even in this method, since a considerable amount of phenol is mixed in the crystal, further purification (such as distillation) is inevitable to obtain high-purity diphenyl carbonate. As described above, in the conventional method, the product quality is reduced due to the low separation efficiency, the cost of the recovery apparatus is increased, and a large amount of separation energy is required.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】芳香族ヒドロキシ化合
物と一酸化炭素および酸素とをカルボニル化反応させる
方法に使用される触媒、即ち白金族金属又は白金族化合
物、レドックス剤、および第4級アンモニウム塩は非常
に高価であり、該反応混合溶液から回収、再利用するこ
とが望まれる。そこで本発明は、芳香族カーボネートの
選択的な結晶化を利用し、これらの触媒の回収、再利用
が可能な芳香族カーボネートの製造方法を提供すること
を目的とするものである。さらには、比較的単純な操作
で高純度の芳香族カーボネートを得、精製に関する装置
の費用やエネルギーを大幅に軽減できる方法を提供する
ことを目的とするものである。
A catalyst used in a method for carbonylating an aromatic hydroxy compound with carbon monoxide and oxygen, that is, a platinum group metal or a platinum group compound, a redox agent, and a quaternary ammonium salt Is very expensive, and it is desired to recover and reuse it from the reaction mixture solution. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing an aromatic carbonate which can recover and reuse these catalysts by utilizing selective crystallization of the aromatic carbonate. Another object of the present invention is to provide a method capable of obtaining high-purity aromatic carbonate by a relatively simple operation, and greatly reducing the cost and energy of an apparatus for purification.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】芳香族ヒドロキシ化合
物、一酸化炭素および酸素を白金族金属又は白金族化合
物、レドックス剤、および第4級アンモニウム塩又はホ
スホニウム塩から成る触媒の存在下に反応させ、下記式
(I)
An aromatic hydroxy compound, carbon monoxide and oxygen are reacted in the presence of a platinum group metal or compound, a redox agent, and a catalyst comprising a quaternary ammonium salt or a phosphonium salt, The following formula (I)

【0008】[0008]

【化2】R−O−CO−O−R ・・・ (I) (式中、Rは置換、または非置換のC6〜C15のアリー
ルより選ばれる。)で表される芳香族カーボネートを製
造する方法において、該反応により得られた芳香族カー
ボネートと芳香族ヒドロキシ化合物を主成分とする反応
混合溶液から、触媒を回収、再利用する事を鋭意検討し
た結果、ある特定の溶解度パラメーターを有する第三成
分溶媒を該反応混合溶液に添加すると、芳香族カーボネ
ートを結晶化し単離して、残った溶液からこれらの触媒
成分を回収、再利用を有利に行うことができることを見
出した。
## STR2 ## Aromatic carbonate represented by R--O--CO--O--R (I) wherein R is selected from substituted or unsubstituted C 6 -C 15 aryl. In the method of producing, from the reaction mixture solution containing the aromatic carbonate and the aromatic hydroxy compound obtained by the reaction as a main component, the catalyst was recovered and reused, and as a result, a specific solubility parameter was determined. It has been found that when the third component solvent is added to the reaction mixture solution, the aromatic carbonate is crystallized and isolated, and these catalyst components can be advantageously recovered and reused from the remaining solution.

【0009】即ち本発明は、芳香族ヒドロキシ化合物、
一酸化炭素および酸素を白金族金属又は白金族化合物、
レドックス剤、および第4級アンモニウム塩又はホスホ
ニウム塩から成る触媒の存在下に反応させ、下記式
(I)
That is, the present invention provides an aromatic hydroxy compound,
Carbon monoxide and oxygen as platinum group metals or platinum group compounds,
The reaction is carried out in the presence of a redox agent and a catalyst comprising a quaternary ammonium salt or a phosphonium salt, to give the following formula (I)

【0010】[0010]

【化3】R−O−CO−O−R ・・・ (I) (式中、Rは置換、または非置換のC6〜C15のアリー
ルより選ばれる。)で表される芳香族カーボネートを製
造する方法において、該反応により得られた芳香族カー
ボネートと芳香族ヒドロキシ化合物を主成分とする反応
混合溶液に、芳香族ヒドロキシ化合物と相溶し、かつ溶
解度パラメーターδsが7.0〜10.0の範囲である
溶媒を添加して芳香族カーボネートの選択的な結晶化を
行い、この結晶を単離して残った溶液から該溶媒を除去
し、触媒を回収、再利用する事を特徴とする芳香族カー
ボネートの製法である。
## STR3 ## R-O-CO-O- R ··· (I) ( wherein, R is selected from aryl of C 6 -C 15 substituted or unsubstituted.) Aromatic carbonate represented by In the reaction mixture obtained by the reaction, which contains the aromatic carbonate and the aromatic hydroxy compound as main components, is compatible with the aromatic hydroxy compound, and has a solubility parameter δs of 7.0 to 10. A solvent in the range of 0 is added to selectively crystallize the aromatic carbonate, the crystals are isolated, the solvent is removed from the remaining solution, and the catalyst is recovered and reused. This is a method for producing an aromatic carbonate.

【0011】尚、本発明における溶解度パラメーターδ
は、K.L.Hoyのモル牽引力の概念(J.Paint Technol., 4
2, 76)(1970)を用い、下記式(III)より算出される
値である。
The solubility parameter δ in the present invention
KLHoy's concept of molar traction (J.Paint Technol., 4
2, 76) (1970) and is calculated from the following equation (III).

【0012】[0012]

【数2】δ=dΣG/M・・・(III) (式中、dは密度、Gはモル牽引定数、Mは分子量を意
味する)
Δ = dΣG / M (III) (where d is density, G is molar traction constant, and M means molecular weight)

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明で使用される芳香族ヒドロ
キシ化合物としては、例えばフェノール、あるいはクレ
ゾール、キシレノール、エチルフェノール、プロピルフ
ェノール、メトキシフェノール、エトキシフェノール、
クロロフェノール、ブロモフェノール、サリチル酸など
の置換フェノール類、およびそれらの異性体、ナフトー
ル、メチルナフトール、クロロナフトールなどの置換ナ
フトール類およびそれらの異性体、ビスフェノールAな
どのビスフェノール類が挙げられるが、これらの中でも
フェノールが特に好ましい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The aromatic hydroxy compound used in the present invention includes, for example, phenol, cresol, xylenol, ethylphenol, propylphenol, methoxyphenol, ethoxyphenol, and the like.
Substituted phenols such as chlorophenol, bromophenol and salicylic acid, and isomers thereof, substituted naphthols such as naphthol, methylnaphthol and chloronaphthol and their isomers, bisphenols such as bisphenol A, and the like, Among them, phenol is particularly preferred.

【0014】本発明で使用される白金族金属としては、
例えばパラジウム、白金、ルテニウム、ロジウム、オス
ミウム、およびイリジウムが挙げられるが、なかでもパ
ラジウムが特に好ましい。かかる白金族金属の状態は、
活性を有する金属状態、硝酸パラジウム、塩化パラジウ
ムのような無機酸塩、酢酸パラジウムのような有機酸
塩、パラジウムアセチルアセトナート等の錯塩、酸化物
或いは水酸化物、または例えば一酸化炭素、オレフィ
ン、アミン、ホスフィン或いはハロゲンを含む錯化合物
の形であり、さらにこれらの白金族金属化合物が適当な
支持体、例えば活性炭、シリカゲルやアルミナ、酸化チ
タンや酸化ジルコニウム等の金属酸化物、ペロブスカイ
ト等の金属複合酸化物やシリコンカーバイドなどに担持
された状態であっても良く、それらの支持体と共に予め
大部分が分離除去された状態であっても良いが、なかで
も好ましくはパラジウムアセチルアセトナートである。
The platinum group metals used in the present invention include:
For example, palladium, platinum, ruthenium, rhodium, osmium, and iridium can be mentioned, and among them, palladium is particularly preferable. The state of such a platinum group metal is
An active metal state, palladium nitrate, inorganic acid salts such as palladium chloride, organic acid salts such as palladium acetate, complex salts such as palladium acetylacetonate, oxides or hydroxides, or carbon monoxide, olefins, It is in the form of a complex compound containing an amine, phosphine or halogen, and these platinum group metal compounds are suitable supports, for example, activated carbon, silica gel, alumina, metal oxides such as titanium oxide and zirconium oxide, and metal complexes such as perovskite. It may be in a state of being supported on an oxide or silicon carbide or the like, and may be in a state in which most of the support and its support have been separated and removed in advance. Among them, palladium acetylacetonate is preferable.

【0015】パラジウム触媒は芳香族ヒドロキシ化合物
に対するパラジウム原子のモル比にして1〜1×10-5
使用できるが、1×10-2〜10-4の範囲が望ましい。
The palladium catalyst has a molar ratio of palladium atom to aromatic hydroxy compound of 1 to 1 × 10 -5.
Although it can be used, a range of 1 × 10 −2 to 10 −4 is desirable.

【0016】本発明の芳香族カーボネート製造反応はさ
らには好ましくはレドックス剤の存在下に行われる。か
かるレドックス剤としては周期律表のIIIA、IVA、VA、
VIA、IB、IIB、VIB、VIIB、鉄族(VIII)および希土類
金属(IIIB)の化合物が挙げられる。これらの金属の化
合物は、種々の酸化状態で使用可能であり、例えば、ハ
ロゲン化物、酸化物、水酸化物、炭酸塩、有機カルボン
酸塩、ジケトン塩や、蓚酸塩、サリチル酸塩等の錯塩の
他、一酸化炭素、オレフィン類、アミン類、ホスフィン
類等が配位した錯体として使用可能である。これらのレ
ドックス能を有する金属化合物のうち好ましいものとし
てはマンガン、コバルト、銅およびランタン、セリウム
等の希土類金属の化合物及び鉛の化合物が挙げられ、特
に好ましいものは、マンガン、コバルト、銅、セリウム
金属及び鉛の化合物である。これらのレドックス剤の用
いる量は、特に制限はないが、白金族金属化合物に対し
てモル比で1×10-1〜1×103の範囲であることが
好ましく、特に1×10-1〜1×102の範囲であるこ
とが好ましい。
The aromatic carbonate production reaction of the present invention is more preferably carried out in the presence of a redox agent. Such redox agents include IIIA, IVA, VA, and
VIA, IB, IIB, VIB, VIIB, iron group (VIII) and rare earth metal (IIIB) compounds. Compounds of these metals can be used in various oxidation states, for example, halides, oxides, hydroxides, carbonates, organic carboxylate salts, diketone salts, oxalate salts, complex salts such as salicylates and the like. In addition, it can be used as a complex in which carbon monoxide, olefins, amines, phosphines and the like are coordinated. Among these metal compounds having redox ability, preferred are manganese, cobalt, copper and compounds of rare earth metals such as lanthanum and cerium and compounds of lead, and particularly preferred are manganese, cobalt, copper and cerium metal. And lead compounds. The amount of these redox agents to be used is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 × 10 -1 to 1 × 10 3 in terms of molar ratio with respect to the platinum group metal compound, and particularly preferably 1 × 10 -1 to 1 × 10 -1 . It is preferably in the range of 1 × 10 2 .

【0017】第4級アンモニウム塩としてはテトラブチ
ルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウム
クロライド、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等が挙げられる
が、好ましくはテトラブチルアンモニウムブロマイドが
選ばれる。第4級アンモニウム塩の使用量としては、白
金族金属化合物に対するモル比にして1〜102である
が、好ましくは10〜50である。
The quaternary ammonium salts include tetrabutylammonium bromide, tetrabutylammonium chloride, tetraphenylphosphonium chloride,
Tetraphenylphosphonium bromide and the like can be mentioned, and tetrabutylammonium bromide is preferably selected. The amount of the quaternary ammonium salts, from 1 to 10 2 in the molar ratio of platinum group metal compound, preferably 10 to 50.

【0018】該反応を行うにあたっては密閉方式、ガス
流通方式のいずれの方法でもよい。反応容器内の圧力は
一酸化炭素と酸素による全圧にして1〜10Kg/cm2
であり、好ましくは5〜9Kg/cm2である。また、全
圧に対する酸素分圧の割合は、一酸化炭素の爆発範囲外
であれば特に制限は無い。さらに、流通方式を採用する
場合、ガス流量は一酸化炭素については芳香族ヒドロキ
シ化合物の1モルに対して0.3〜2.0L毎分、酸素
については0.01〜0.1L毎分の範囲であるが、好
ましくは一酸化炭素0.75〜1.2L毎分、酸素0.
03〜0.075L毎分である。
In carrying out the reaction, either a closed system or a gas flow system may be used. The pressure in the reaction vessel is set to a total pressure of carbon monoxide and oxygen of 1 to 10 kg / cm 2
And preferably 5 to 9 kg / cm 2 . Further, the ratio of the oxygen partial pressure to the total pressure is not particularly limited as long as it is outside the range of explosion of carbon monoxide. Further, when the flow system is adopted, the gas flow rate is 0.3 to 2.0 L per minute for 1 mol of the aromatic hydroxy compound for carbon monoxide, and 0.01 to 0.1 L for 1 mol for oxygen. It is preferably in the range of 0.75 to 1.2 L / min of carbon monoxide and 0.1 to 0.1 L of oxygen.
03-0.075 L per minute.

【0019】該反応の温度については制限は無いが、好
ましくは60℃〜120℃の範囲で、さらに好ましくは
80℃〜100℃である。
The reaction temperature is not limited, but is preferably in the range of 60 ° C to 120 ° C, more preferably 80 ° C to 100 ° C.

【0020】該触媒の存在下で、芳香族ヒドロキシ化合
物と一酸化炭素および分子状酸素とを反応させて芳香族
カーボネートを製造し、得られた芳香族カーボネートと
芳香族ヒドロキシ化合物を主成分とする反応混合溶液を
適切な結晶化装置へ導入する。得られた反応混合溶液中
に含有されている芳香族カーボネートの濃度は、5〜9
5重量%、好ましくは7〜70重量%である。
In the presence of the catalyst, an aromatic hydroxy compound is reacted with carbon monoxide and molecular oxygen to produce an aromatic carbonate, and the obtained aromatic carbonate and the aromatic hydroxy compound are the main components. The reaction mixture is introduced into a suitable crystallizer. The concentration of the aromatic carbonate contained in the obtained reaction mixture solution is 5 to 9
It is 5% by weight, preferably 7-70% by weight.

【0021】ここで用いられる結晶化装置は、例えば特
開平10−45680号公報に挙げられているような攪
拌器晶出装置や、特開平10−59904号公報に挙げ
られているような束管晶出装置などであるが、これらに
限定されるものではない。
The crystallization apparatus used here is, for example, a stirrer crystallization apparatus as described in JP-A-10-45680, or a bundle tube as described in JP-A-10-59904. It is a crystallization apparatus, but is not limited to these.

【0022】反応混合溶液に添加する溶媒は、芳香族ヒ
ドロキシ化合物と相溶し、かつ溶解度パラメーターδs
が7.0〜10.0の範囲である。上記の条件を満たす
ような溶媒としては、脂肪族ケトン類、C1〜C3のアル
コール類、 C3〜C6の脂肪族エーテル類、C5〜C8
環式脂肪族炭化水素およびC6〜C8の芳香族炭化水素か
らなる群より選ばれる少なくとも一種を選ぶことができ
る。
The solvent added to the reaction mixture solution is compatible with the aromatic hydroxy compound and has a solubility parameter δs
Is in the range of 7.0 to 10.0. Examples of the solvent satisfying the above conditions include aliphatic ketones, C 1 to C 3 alcohols, C 3 to C 6 aliphatic ethers, C 5 to C 8 cycloaliphatic hydrocarbons and C it can be selected at least one selected from the group consisting of 6 -C 8 aromatic hydrocarbons.

【0023】該溶媒としては、例えばメタノール、エタ
ノール、アセトン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフ
ラン、シクロヘキサン、トルエン、およびキシレンが挙
げられるが、メタノール、アセトン、およびトルエンが
好ましい。本発明においてはこのような溶媒の中から少
なくとも一種が選ばれる。
Examples of the solvent include methanol, ethanol, acetone, diethyl ether, tetrahydrofuran, cyclohexane, toluene, and xylene, and methanol, acetone, and toluene are preferred. In the present invention, at least one kind is selected from such solvents.

【0024】該溶媒自身の融点は少なくともフェノール
の融点以下、好ましくは41℃以下、さらに好ましくは
15℃以下である。
The melting point of the solvent itself is at least the melting point of phenol, preferably 41 ° C. or less, more preferably 15 ° C. or less.

【0025】溶媒の添加量Ws(g)に関しては、下記
式(II)
With respect to the added amount Ws (g) of the solvent, the following formula (II)

【数3】 δd−[δsWs/(Ws+Wa)+δaWa/(Ws+Wa)]≧0.6・・・(II) を満たすような量である。The quantity satisfies δd− [δsWs / (Ws + Wa) + δaWa / (Ws + Wa)] ≧ 0.6 (II).

【0026】該溶媒は、フェノールを能く溶解し、一方
ジフェニルカーボネートを析出させるため、従来法に比
べて単純かつ低エネルギーで、白金族金属又は白金族化
合物、レドックス剤、および第4級アンモニウム塩から
成る触媒と未反応のフェノールを回収することが可能で
ある。また、該溶媒の添加により該反応混合溶液の均一
性が保持される場合、特に攪拌下で結晶化を行う必要も
なく、静置した状態であっても本発明は十分成し得る。
導入された該反応混合溶液は、該溶媒を添加した後80
〜40℃、好ましくは60〜40℃の温度範囲から、3
0〜−30℃、好ましくは30〜0℃の温度範囲まで冷
却される。温度降下に伴い、結晶物が生成するが、加え
た該溶媒の効果により、成長する結晶物はジフェニルカ
ーボネートに富む。
The solvent dissolves phenol effectively and precipitates diphenyl carbonate, so that it is simpler and lower in energy than the conventional method, and is a platinum group metal or a platinum group compound, a redox agent, and a quaternary ammonium salt. And unreacted phenol can be recovered. In addition, when the uniformity of the reaction mixture solution is maintained by the addition of the solvent, it is not necessary to perform crystallization particularly under stirring, and the present invention can be sufficiently achieved even when the reaction mixture solution is left still.
The introduced reaction mixture solution was added after the addition of the solvent.
From a temperature range of -40 ° C, preferably 60-40 ° C, to 3
It is cooled to a temperature range of 0 to -30C, preferably 30 to 0C. Crystals are formed as the temperature drops, but due to the effect of the added solvent, the growing crystals are rich in diphenyl carbonate.

【0027】ジフェニルカーボネートの結晶は、遠心分
離装置などを用いて単離し、残った溶液から溶媒を除去
する。溶媒除去に際しては、例えば温和な条件下での蒸
留等の操作により容易に除去し、触媒を回収することが
でき、該触媒成分を芳香族カーボネートを製造するため
の反応槽へ再循環させることができる。
The diphenyl carbonate crystals are isolated using a centrifuge or the like, and the solvent is removed from the remaining solution. When removing the solvent, for example, the catalyst can be easily removed by an operation such as distillation under mild conditions to recover the catalyst, and the catalyst component can be recycled to a reaction tank for producing an aromatic carbonate. it can.

【0028】[0028]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を詳述するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。
The present invention will be described in detail with reference to the following examples.
The present invention is not limited to these.

【0029】[実施例1]容積が500mlのステンレス
製オートクレーブに、パラジウムアセチルアセトナート
200mg、フェノール250.0g、酸化鉛0.5
g、マンガンアセチルアセトナート0.35g、および
テトラブチルアンモニウムブロマイド5.0gを入れ
た。容器内を80℃に保ち窒素、一酸化炭素の順で置換
し、さらに一酸化炭素で容器内を8.0Kg/cm2まで
加圧した。その後一酸化炭素2.5L/min、酸素0.1
25L/minの流量で同時に流通させて反応を開始した。
3時間反応を継続した結果、ジフェニルカーボネートは
フェノール基準で17.9%生成した。こうして得られ
た反応混合溶液のうち20gを採取し、メタノール(δ
s=9.24)10gを加え、結晶化に適した装置に導
入し、45℃から20℃へ冷却する。結晶化が完了した
時点で、結晶物と触媒を含む溶液を濾過により分離し
た。得られた結晶物へのテトラブチルアンモニウムブロ
マイドの混入は0.9mg(理論量の0.2%)で、M
n、Pb等の金属成分の混入は極めて微量であり、9
9.0%の触媒と、97.2%のフェノールが回収でき
た。
Example 1 In a stainless steel autoclave having a volume of 500 ml, 200 mg of palladium acetylacetonate, 250.0 g of phenol, and 0.5% of lead oxide were placed.
g, manganese acetylacetonate 0.35 g, and tetrabutylammonium bromide 5.0 g. The inside of the container was maintained at 80 ° C., the atmosphere was replaced with nitrogen and carbon monoxide in that order, and the inside of the container was further pressurized with carbon monoxide to 8.0 kg / cm 2 . Thereafter, carbon monoxide 2.5 L / min, oxygen 0.1
The reaction was started by flowing at the same time at a flow rate of 25 L / min.
As a result of continuing the reaction for 3 hours, 17.9% of diphenyl carbonate was formed on a phenol basis. 20 g of the reaction mixture solution thus obtained was collected, and methanol (δ
s = 9.24) Add 10 g, introduce into an apparatus suitable for crystallization, and cool from 45 ° C. to 20 ° C. When the crystallization was completed, the solution containing the crystals and the catalyst was separated by filtration. 0.9 mg (0.2% of theory) of tetrabutylammonium bromide was mixed into the obtained crystal.
The amount of metal components such as n and Pb is extremely small.
9.0% of the catalyst and 97.2% of phenol could be recovered.

【0030】[実施例2]使用するメタノールの量を5g
とする以外は実施例1と同様に行った。得られた結晶物
へのテトラブチルアンモニウムブロマイドの混入は1.
9mg(理論量の0.5%)で、Mn、Pb等の金属成分
の混入は極めて微量であり、98.2%以上の触媒と、
98.0%のフェノールが回収できた。
Example 2 The amount of methanol used was 5 g
The procedure was performed in the same manner as in Example 1 except for the above. Incorporation of tetrabutylammonium bromide into the obtained crystal was as follows.
9 mg (0.5% of the theoretical amount), the amount of metal components such as Mn and Pb is extremely small, and 98.2% or more of the catalyst and
98.0% of phenol could be recovered.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、芳香族ヒドロキシ化合
物と一酸化炭素、および酸素を使用し、(1)白金族金属
又は白金族化合物と(2)レドックス剤と(3)第4級アンモ
ニウム塩を共存させて得られる反応混合溶液に、芳香族
ヒドロキシ化合物と相溶し、かつ溶解度パラメーターδ
sが7.0〜10.0の範囲にある溶媒を添加すること
で、反応混合溶液より芳香族カーボネートが選択的に結
晶化させることができる。ここで芳香族ヒドロキシ化合
物、該触媒、および該溶媒で構成される触媒を含む溶液
より、該溶媒を簡単な蒸留等の操作で除去し、芳香族ヒ
ドロキシ化合物と該触媒より成る混合溶液を、次なる反
応に再利用させることが可能である。従って、該触媒を
回収するための装置費用や、分離回収に必要なエネルギ
ーを大幅に軽減できる。発明者らは該方法を用いてジフ
ェニルカーボネートの結晶を単離し、99%以上の触媒
成分と、98%以上のフェノールを回収することに成功
した。
According to the present invention, an aromatic hydroxy compound, carbon monoxide, and oxygen are used, and (1) a platinum group metal or a platinum group compound, (2) a redox agent and (3) a quaternary ammonium. The reaction mixture obtained by coexisting the salt is compatible with the aromatic hydroxy compound and has a solubility parameter δ.
By adding a solvent in which s is in the range of 7.0 to 10.0, the aromatic carbonate can be selectively crystallized from the reaction mixture solution. Here, the solvent is removed by a simple operation such as distillation from a solution containing a catalyst composed of the aromatic hydroxy compound, the catalyst, and the solvent, and a mixed solution of the aromatic hydroxy compound and the catalyst is formed as follows. It can be reused for different reactions. Therefore, the equipment cost for recovering the catalyst and the energy required for separation and recovery can be significantly reduced. The inventors isolated diphenyl carbonate crystals using this method and succeeded in recovering 99% or more of the catalyst component and 98% or more of phenol.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村岡 剛 山口県岩国市日の出町2番1号 帝人株式 会社岩国研究センター内 (72)発明者 善里 瑛信 山口県岩国市日の出町2番1号 帝人株式 会社岩国研究センター内 Fターム(参考) 4H006 AA02 AC13 AD15 BA05 BA08 BA11 BA16 BA20 BA25 BA51 BA53 BB11 BB14 BB15 BB16 BC11 BD36 BD52 BJ50 4H039 CA66 CF30  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Tsuyoshi Muraoka 2-1 Hinode-cho, Iwakuni-shi, Yamaguchi Pref. Teijin Limited Iwakuni Research Center (72) Inventor Eiyoshi Zenzato 2-1 Hinode-cho, Iwakuni-shi, Yamaguchi Teijin Iwakuni Research Center F term (reference) 4H006 AA02 AC13 AD15 BA05 BA08 BA11 BA16 BA20 BA25 BA51 BA53 BB11 BB14 BB15 BB16 BC11 BD36 BD52 BJ50 4H039 CA66 CF30

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 芳香族ヒドロキシ化合物、一酸化炭素お
よび酸素を白金族金属又は白金族化合物、レドックス
剤、および第4級アンモニウム塩又はホスホニウム塩か
ら成る触媒の存在下に反応させ、下記式(I) 【化1】R−O−CO−O−R ・・・ (I) (式中、Rは置換、または非置換のC6〜C15のアリー
ルより選ばれる。)で表される芳香族カーボネートを製
造する方法において、該反応により得られた芳香族カー
ボネートと芳香族ヒドロキシ化合物を主成分とする反応
混合溶液に、芳香族ヒドロキシ化合物と相溶し、かつ溶
解度パラメーターδsが7.0〜10.0の範囲である
溶媒を添加して芳香族カーボネートの選択的な結晶化を
行い、この結晶を単離して残った触媒を含む溶液から該
溶媒を除去し、触媒を回収、再利用する事を特徴とする
芳香族カーボネートの製法。
1. An aromatic hydroxy compound, carbon monoxide and oxygen are reacted in the presence of a platinum group metal or a platinum group compound, a redox agent, and a catalyst comprising a quaternary ammonium salt or a phosphonium salt to obtain a compound represented by the following formula (I) (1) Aromatic represented by R—O—CO—O—R (I) wherein R is selected from substituted or unsubstituted C 6 to C 15 aryl. In the method for producing a carbonate, a reaction mixture solution containing an aromatic carbonate and an aromatic hydroxy compound as main components obtained by the reaction is compatible with the aromatic hydroxy compound and has a solubility parameter δs of 7.0 to 10. 2.0, and selectively crystallize the aromatic carbonate by adding a solvent in the range of 0.02 to 2.0 g., Isolating the crystals, removing the solvent from the solution containing the remaining catalyst, and recovering and reusing the catalyst. Features Preparation of aromatic carbonate to be.
【請求項2】 該白金族金属又は白金族化合物が、パラ
ジウムまたはパラジウムの化合物である請求項1に記載
の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the platinum group metal or platinum group compound is palladium or a compound of palladium.
【請求項3】 該レドックス剤がマンガン、コバルト、
銅、セリウム或いは鉛の塩又は化合物から成る群から選
ばれた一種以上からなる請求項1、2に記載の方法。
3. The method according to claim 2, wherein the redox agent is manganese, cobalt,
3. The method according to claim 1, comprising one or more selected from the group consisting of salts or compounds of copper, cerium or lead.
【請求項4】 該第4級アンモニウム塩が、テトラアル
キルアンモニウムハライドである請求項1〜3に記載の
方法。
4. The method according to claim 1, wherein the quaternary ammonium salt is a tetraalkyl ammonium halide.
【請求項5】 一酸化炭素と酸素の分圧を一定に保つガ
ス流通下に反応させることを特徴とする請求項1〜4の
いずれかに記載の方法。
5. The method according to claim 1, wherein the reaction is carried out under a gas flow for maintaining a constant partial pressure of carbon monoxide and oxygen.
【請求項6】 該溶媒の添加量Wsが下式(II) 【数1】 δd−[δsWs/(Ws+Wa)+δaWa/(Ws+Wa)]≧0.6・・・(II) (式中、δは溶解度パラメーターを、Wは重量(g)
を、添字aは芳香族ヒドロキシ化合物、dは芳香族カーボ
ネート、sは該溶媒を意味する)を満たすことを特徴と
する請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
6. The addition amount Ws of the solvent is represented by the following formula (II): δd− [δsWs / (Ws + Wa) + δaWa / (Ws + Wa)] ≧ 0.6 (II) Is the solubility parameter, W is the weight (g)
The subscript a represents an aromatic hydroxy compound, d represents an aromatic carbonate, and s represents the solvent).
【請求項7】 該反応混合溶液中に含有されている芳香
族カーボネートの濃度が5〜95重量%の範囲にある請
求項1〜6のいずれかに記載の方法。
7. The method according to claim 1, wherein the concentration of the aromatic carbonate contained in the reaction mixture solution is in the range of 5 to 95% by weight.
【請求項8】 該反応混合溶液中に含有されている芳香
族カーボネートの濃度が7〜70重量%の範囲にある請
求項1〜7のいずれかに記載の方法。
8. The method according to claim 1, wherein the concentration of the aromatic carbonate contained in the reaction mixture solution is in the range of 7 to 70% by weight.
【請求項9】 該溶媒の融点が15℃以下である請求項
1〜8のいずれかに記載の方法。
9. The method according to claim 1, wherein the solvent has a melting point of 15 ° C. or lower.
【請求項10】 該溶媒が脂肪族ケトン類、C1〜C3
アルコール類、C3〜C6の脂肪族エーテル類、C5〜C8
の環式脂肪族炭化水素、およびC6〜C8の芳香族炭化水
素からなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項
1〜9のいずれかに記載の方法。
10. The solvent is an aliphatic ketone, a C 1 -C 3 alcohol, a C 3 -C 6 aliphatic ether, a C 5 -C 8.
The method of any of claims 1-9 cycloaliphatic hydrocarbons, and is at least one selected from the group consisting of aromatic hydrocarbons C 6 -C 8.
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