JPH10152456A - アリールカーボネートの製造方法 - Google Patents
アリールカーボネートの製造方法Info
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- JPH10152456A JPH10152456A JP8312014A JP31201496A JPH10152456A JP H10152456 A JPH10152456 A JP H10152456A JP 8312014 A JP8312014 A JP 8312014A JP 31201496 A JP31201496 A JP 31201496A JP H10152456 A JPH10152456 A JP H10152456A
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Abstract
アリールカーボネートを製造する方法を提供する。 【解決手段】A]尿素と一般式1のアルキルアルコール
とを反応させて、一般式2のジアルキルカーボネートを
製造する工程と、B]Aで製造されたジアルキルカーボ
ネートと一般式4のアルキルアリールカーボネートおよ
び一般式5のジアリールカーボネートを製造する工程、
の2工程からなるアリールカーボネートの製造方法。 ROH (1) RO−CO−OR (2) ArOH (3) RO−CO−OAr (4) ArO−CO−OAr (5) (Rはアルキル基、Arは無置換の、あるいはアルキル
基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基また
はハロゲンにより置換されたフェニル基を示す。)
Description
ートの製造方法に関する。更に詳細には本発明は尿素を
原料とし、ジアルキルカーボネートを経由してジアリー
ルカーボネートを製造する方法に関する。ジアリールカ
ーボネートは、溶融エステル交換法ポリカーボネートの
原料として有用な化合物である。
族ヒドロキシ化合物とホスゲンとの反応により製造され
ている。しかしながら、ホスゲンは毒性が高いことや、
装置の腐蝕性が高い上に、副生する塩化水素を中和する
ために大量のアルカリが必要なことなどから、ホスゲン
を使用しない方法が要望されており、いくつかの試みが
なされてきた。
素と酸素を用いて酸化的にカルボニル化する方法が提案
されている(特開昭53−68744)。しかし、これ
らの方法は主触媒として高価なパラジウムを使用する
上、助触媒、乾燥剤、酸化剤等を必要とするため、非常
に複雑な反応系になっている。その上、触媒の回収も困
難であり、収率、反応速度の点でも工業的レベルには至
っていないのが現状である。
ジフェニルカーボネートを製造することも試みられてい
るが、収率は低い(特開平8−92167)。また、尿
素をジフェニル尿素とし、これをフェニルウレタンとし
た後に不均化させる方法も知られているが、操作が煩雑
である(特開平8−198815)。
キシ化合物とジアルキルカーボネートとのエステル交換
反応(特開昭51−105032)およびアルキルアリ
ールカーボネートの不均化反応(特開昭51−7504
4)が知られている。この種の反応において、現在まで
検討されてきた方法は、主にジメチルカーボネートから
ジフェニルカーボネートを製造する方法である。この理
由は、ジメチルカーボネートが比較的容易に入手できる
ためと考えられる。
する場合は、副生成物であるメタノールを系から抜き出
すことにより平衡をずらして反応させなければならない
が、原料の沸点がメタノールと近いため、メタノールと
一緒にジメチルカーボネートも抜けてしまい、反応の効
率が悪いという問題があった。
と共沸化合物を形成するため、ジメチルカーボネートか
らジフェニルカーボネートを製造する際にはジメチルカ
ーボネートとメタノールの分離が大きな問題となってお
り、この共沸を回避する多くの努力がなされてきた(特
開昭54−48732、特開昭61−291545、特
開平7−330687等)。しかしながら、反応中に原
料のジアルキルカーボネートが抜けるため反応効率が悪
いという根本的な問題は解決されていない。
は、種々検討した結果、炭素数がもっと大きなアルキル
アルコールのカーボネートとフェノールとを反応させる
と収率も良く、ジフェニルカーボネートの分離が容易で
あることを見い出した。そのため、ジアルキルカーボネ
ートの合成法について検討した。
は、(1)アルコールと一酸化炭素および酸素を反応さ
せる酸化カルボニル化法(特開昭51−13862
0)、(2)亜硝酸エステルと一酸化炭素を反応させる
亜硝酸エステル法(特開平3−141243)、(3)
エチレンカーボネートとアルキルアルコールとをエステ
ル交換させるエチレンカーボネート法(特開平8−17
6071)、(4)尿素とアルキルアルコールを直接反
応させる尿素法などがある。
および亜硝酸エステル法は、原料として有毒な一酸化炭
素を使うため、装置が複雑となる。(3)のエチレンカ
ーボネート法には、エチレンカーボネートの原料とし
て、エチレンオキシドと炭酸ガスを使う方法、尿素とエ
チレングリコールを使う方法の2通りがあるが、エチレ
ンオキシドを使う方法はエチレングリコール類を併産す
るため好ましくない。尿素を原料とする方法は、(4)
の尿素から直接ジアルキルカーボネートを作る方法に比
べ、製法が複雑である。
開昭55−102542号に記載されているが、炭素数
8以上の高級アルコールの例示しかなかった。そして、
特開平8−119907号には、メタノールまたはエタ
ノールからジアルキルカーボネートを製造する方法が開
示されているが、極めて収率が低かった。
で、尿素からジアリールカーボネートへの効率的な変換
方法を提供するものである。
から好ましい方法を検討した結果、アルコール種として
炭素数3〜6のアルコールを用いることにより、尿素と
直接反応させて良好な収率でジアルキルカーボネートを
製造することができ、更に、炭素数3〜6のアルコール
から製造されたジアルキルカーボネートを芳香族ヒドロ
キシ化合物と反応させる場合には、副生するアルコール
とジアルキルカーボネートが適度な沸点差を持っている
ためにアルコールの分離が容易であることを見い出し
た。そして、副生するアルコールは、再び尿素との反応
に用いることができるため、実質的に消費されない。即
ち、本発明の方法を用いることにより、従来困難であっ
た尿素とフェノールからジフェニルカーボネートを合成
する方法と同じ原料を用いて、良好な収率でジフェニル
カーボネートを製造することができる。
[A]尿素と一般式(1)で表されるアルキルアルコー
ルとを反応させて、一般式(2)で表されるジアルキル
カーボネートを製造する工程、[B]上記工程[A]で
製造されたジアルキルカーボネートと一般式(3)で表
される芳香族ヒドロキシ化合物とを反応させ、一般式
(4)で表されるアルキルアリールカーボネートおよび
一般式(5)で表されるジアリールカーボネートを製造
する工程、の2工程からなるアリールカーボネートの製
造方法。
無置換の、あるいはアルキル基、アルコキシ基、アリー
ル基、アリールオキシ基またはハロゲンによって置換さ
れたフェニル基を示す。)
ネートと芳香族ヒドロキシ化合物との反応によって副生
するアルキルアルコールは、尿素と反応させることによ
り、再びジアルキルカーボネートに変換される。したが
って、アルキルアルコールはリサイクルして使用するこ
とができる。これはそれぞれの反応が充分な収率で進行
することによってのみ達成可能であり、アルキルアルコ
ールの炭素数が3〜6以外の場合は達成されない。この
点は、本発明の重要な点である。
おいては、ジアリールカーボネートを製造する前に、そ
の前駆体であるジアルキルカーボネートを製造する。即
ち、まず、尿素とアルキルアルコールとを反応させて、
ジアルキルカーボネートを製造する。
生成し、これが更にアルコールと反応してカーボネート
になる。通常、尿素からカーバメートになる反応は速
く、カーバメートからカーボネートになる反応は遅い。
各段階において好ましい反応条件が異なるため、連続的
に反応を行なう場合には2段階に分けて反応することが
必要となるが、回分式で行なう場合には同一反応器内で
逐次行なうこともできる。
(I)は、反応が速いため比較的低温で反応させること
が可能である。好ましい反応温度は100〜200℃で
あり、この段階であまり高温にすると副反応が起き好ま
しくない。反応圧力は常圧〜2MPa程度が適当であ
る。本反応はアンモニアが生成するため、圧力調節弁等
を設け、系内を所定の圧力に保ちつつ適宜アンモニアを
排出しながら反応を行なう。アンモニアのみを選択的に
系外に出すために、反応器上部に蒸留塔を設置すること
も好ましい。反応時間は1〜4時間程度である。反応は
充分速いため通常は必要ないが、窒素などの不活性ガス
を反応系に流しながら行なうこともできる。
段階は、反応がやや遅いため、好ましい反応温度は18
0〜260℃である。反応圧力は常圧〜3MPa程度が
適当である。本反応もアンモニアが生成するため、圧力
調節弁等を設け、系内を所定の圧力に保ちつつ適宜アン
モニアを排出しながら反応を行なう。アンモニアのみを
選択的に系外に出すために、反応器上部に蒸留塔を設置
することも好ましい。反応時間は1〜20時間程度であ
る。必要に応じ、アンモニアの除去を助けるために窒素
などの不活性ガスを反応系に流しながら行なうこともで
きる。
こともできるし、それぞれ別の反応器で行なうこともで
きるが、いずれの場合でも触媒は同一のものを用いるの
が好ましい。この反応の触媒としては、特開昭55−1
02542、特開昭57−26645、特開昭57−1
75147等に既に多くの触媒が記されているが、いず
れの触媒も本発明において使用することができる。その
中でも特に、亜鉛、マグネシウム、鉛、銅、すず、チタ
ン、から選ばれた1種以上の金属の、酸化物、水酸化
物、ハロゲン化物、無機塩、有機酸塩、アルコキシド、
アルキルオキシド、アルキルアルコキシド、が好適に使
用される。具体的には、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、
酢酸鉛、酢酸銅、ジブチルすずオキシド、テトラブトキ
シチタン等を挙げることができる。また、1,4−ジア
ザビシクロ[2.2.2]オクタン、1,8−ジアザビ
シクロ[5.4.0]ウンデセンといった有機アミンも
適当である。
5〜10倍モル程度が用いられる。触媒の量は、尿素に
対して0.1〜20モル%が適当である。尚、本反応で
適当なアルコールは炭素数3以上のアルコールである。
これ以下のアルコールでは収率が低く、また反応時の圧
力が高くなるので好ましくない。
ル、中間体であるカーバメート、触媒を除くことによ
り、ジアルキルカーボネートを得ることができる。分離
されたアルコール、カーバメート、触媒は再び次の反応
に用いることができる。
ま次の反応に用いることができるが、充分な純度を有し
ない場合には、カーバメートを結晶化させて除去する、
あるいはカーバメートを温水で洗浄し除去することで精
製することができる。また、これらの洗浄後、更に蒸留
により精製することも可能である。
ン、オクタンなどの貧溶媒を加えてから冷却することも
可能であるが、本発明者らの検討によれば、カーボネー
トとカーバメートの混合液は単純に冷却するのみでカー
バメートが析出し、純粋なカーボネートが得られる。冷
却する温度は−40℃〜室温程度が適当である。冷却に
よりカーバメートを析出させた後、液体を濾過すること
により純粋なジアルキルカーボネートを得ることができ
る。冷却精製する液は反応液そのものでも良いし、反応
液を一旦蒸留したものでも良い。この精製を行なった後
に再び蒸留精製することも好ましい。
カーバメートの混合物を、容積で1〜10倍の温水と接
触させるか、カーボネートとカーバメートの混合物を有
機溶媒、例えば、トルエンなどに溶解させた後に温水に
接触させる方法がある。温水の温度としては60〜10
0℃が好ましい。この精製を行なった後に再び蒸留精製
することも好ましい。
ヒドロキシ化合物(ArOH)とを反応させて、アルキ
ルアリールカーボネート及びジアリールカーボネートを
製造する方法について述べる。
−CO−OAr)が生成し、次いで生成したアルキルア
リールカーボネートの一部が更に芳香族ヒドロキシ化合
物と反応してジアリールカーボネート(Ar−CO−O
Ar)になる。いずれの反応も平衡反応であるため、ア
ルキルアルコールを抜き出しながら反応を行なう。反応
は同時に進行するため、反応条件を区別する必要はな
い。
0.01〜1MPa程度の圧力で行なう。本反応は平衡
反応であるため、反応を進行させるためにアルコールを
抜き出すことが必要であるが、アルコールのみを選択的
に系外に出すために、反応器上部に蒸留塔を設置するこ
とが好ましい。反応時間は1〜10時間程度である。通
常は必要ないが、窒素などの不活性ガスを反応系に流し
ながら行なうこともできる。本反応では通常アルキルア
リールカーボネートとジアリールカーボネートの混合物
が生成する。反応終了後、蒸留によりアルキルアリール
カーボネートとジアリールカーボネートを分離すること
によりそれぞれの化合物を純度よく得ることができる。
ジアリールカーボネートのみが必要な場合は、分離した
アルキルアリールカーボネートを本反応の原料としてリ
サイクルすることによりジアリールカーボネートのみを
得ることも可能である。尚、この工程で得られたアルコ
ールは(I),(II)の段階の原料としてリサイクルさ
れる。
テル交換触媒として知られるものであればどのようなも
のでも構わないが、特に、チタン、アルミニウム、ガリ
ウム、すず、イットリウムから選ばれる金属の、アルコ
キシド、アリールオキシド、アルキル置換オキシド、ア
セチルアセトナートのいずれか、またはそれらの化合物
と他の化合物とのアダクトが好ましく用いられる。
(Xは炭素数3〜6のアルキル基、またはアリール基)
で示されるチタン化合物、またはTi(OX)4 ・XO
H(Xは炭素数3〜6のアルキル基、またはアリール
基)で示されるチタン化合物のアダクトを使用すること
が好ましい。
えば、チタニウムテトラプロポキシド(各異性体)、チ
タニウムテトラブトキシド(各異性体)、チタニウムテ
トラアミルオキシド(各異性体)、チタニウムテトラヘ
キシルオキシド(各異性体)、チタニウムテトラフェノ
キシド、チタニウムテトラ(4−メチルフェノキシ
ド)、が例示される。
R”)2 、Sn(OR)4 で表されるすず化合物を用い
ることも好ましい(R’は炭素数1〜10のアルキル基
を示し、R”は炭素数3〜6のアルキル基を示す。)。
チルすずオキシド、ジプロピルすずオキシド(各異性
体)、ジブチルすずオキシド(各異性体)、ジアミルす
ずオキシド(各異性体)、ジオクチルすずオキシド(各
異性体)、ジブチルジブトキシすず(各異性体)、ジエ
チルジアミルオキシすず(各異性体)、テトラブトキシ
すず(各異性体)、テトライソアミルオキシすず(各異
性体)等が挙げられる。また、反応条件下でこれらの化
合物に変化する化合物も適当であるし、トリアルキルモ
ノアルコキシドやモノアルキルトリアルコキシドも適当
である。
はジアルキルカーボネートに対して0.2〜10倍モル
程度が用いられる。より好ましくは1〜5倍モル程度で
ある。触媒の量は、ジアルキルカーボネートに対して
0.01〜10モル%が適当である。
は、炭素数3〜6のアルコールから製造されたジアルキ
ルカーボネートである。炭素数が2以下では、アルコー
ルとジアルキルカーボネートとの沸点の差が小さいた
め、アルコールのみを選択的に除くのが困難である。炭
素数7以上の場合は、アルキルアリールカーボネートと
ジアリールカーボネートとの沸点が近くなり、生成物そ
れぞれを純粋に蒸留分離するのが難しい。また本反応に
おいて、アルキルアルコール(ROH)を抜き出すため
には、ROHより芳香族ヒドロキシ化合物(ArOH)
の沸点が高い必要があるが、炭素数7以上の場合にはR
OHとArOHの沸点が近くなり分離が困難である。例
えばArOHがフェノールの場合には炭素数が8以上の
アルコールを用いた場合、ROHとArOHの沸点が逆
転し、反応を行なうことができない。
をまとめると、以下のようになる。ジアルキルカーボネ
ートからジアリールカーボネートを製造する工程におい
ては、炭素数3以上のアルコールを使用することにより
カーボネートとの沸点差が広がり、アルコールとジアル
キルカーボネートの分離が容易になる。これはメタノー
ルとジメチルカーボネートが分離困難であるという問題
を解決する。また、反応中にジアルキルカーボネートが
アルコールに随伴されて系外に出ていくことを抑制で
き、反応が効率的に行なえる。但し、炭素数7以上のア
ルコールを用いた場合は沸点が交換すべき芳香族ヒドロ
キシ化合物と同等あるいはそれより高くなるため好まし
くない。また、アルキルアリールカーボネートとジアリ
ールカーボネートとの分離、即ち生成物同士の分離が困
難となり適さない。炭素数3〜6のアルコールからなる
ジアルキルカーボネートは一般に入手しにくいが、炭素
数3以上のアルコールであれば尿素と直接反応して良好
な収率でカーボネートを与えるため、アルコールをリサ
イクルして再びカーボネートとすれば、この問題も解決
する。即ち、炭素数3〜6のアルコールを用いること
が、全反応を収率良く進行させるためには必須である。
素数3〜6のアルコールの例としては、n−プロパノー
ル、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノー
ル、sec−ブタノール、tert−ブタノール、1−
ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、
2−メチル−1−ブタノール、2−メチル−2−ブタノ
ール、3−メチル−1−ブタノール、3−メチル−2−
ブタノール、2,2−ジメチル−1−プロパノール、シ
クロペンタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノー
ル、3−ヘキサノール、2−メチル−1−ペンタノー
ル、3−メチル−1−ペンタノール、4−メチル−1−
ペンタノール、2,2−ジメチル−1−ブタノール、
2,3−ジメチル−1−ブタノール、3,3−ジメチル
−1−ブタノール、2−エチル−1−ブタノール、3−
エチル−1−ブタノール、を挙げることができる。
香族ヒドロキシ化合物は、フェノール、あるいはアルキ
ル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、
ハロゲンによって置換されたフェノールである。具体的
な例としては、フェノール、o−クレゾール、m−クレ
ゾール、p−クレゾール、2,4−ジメチルフェノー
ル、3,4−ジメチルフェノール、3,5−ジメチルフ
ェノール、o−エチルフェノール、m−エチルフェノー
ル、p−エチルフェノール、p−n−プロピルフェノー
ル、p−イソプロピルフェノール、p−n−ブチルフェ
ノール、p−イソブチルフェノール、p−tert−ブ
チルフェノール、p−フェニルフェノール、アニソー
ル、p−フェノキシフェノール、p−クロロフェノー
ル、2,4−ジクロロフェノール、等を挙げることがで
きる。
して不活性な溶媒を使用したり、不活性ガスの存在下、
あるいは不活性ガスによる加圧下で反応を行なうことが
できる。尚、本発明に用いるそれぞれの原料は純粋なも
のが好ましいことは言うまでもない。具体的な純度とし
ては、95〜100%が適当である。また、中間体であ
るジアルキルカーボネートは純度が90〜100%ある
ことが好ましい。
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。尚、本実施例中、前段反応とは、尿素からジ
アルキルカーボネートを作る反応、後段反応とはジアル
キルカーボネートからアルキルアリールカーボネート及
びジアリールカーボネートを作る反応を意味する。
積3LのSUS316製オートクレーブに、内径34m
m、長さ500mmの充填塔を付け、反応器とした。充
填塔の先には圧力調節弁を設け、反応器内の圧力を一定
に維持できる装置とした。また、充填塔にはディクソン
パッキングを充填した。この反応器に尿素212.8g
(3.54モル)、イソアミルアルコール810.8g
(9.20モル)、酸化亜鉛10.7g(0.13モ
ル)を加えた。反応器内を窒素で置換した後、温度を1
時間かけて180℃とし、180℃のまま更に1時間維
持した。反応中、アンモニアの発生により反応器内の圧
力は上昇するが、圧力調節弁を介してアンモニアを系外
に出すことにより反応器内の圧力をゲージ圧で0.4M
Paに維持した。尚、この時点で尿素は殆どカーバメー
トに変わっており、アンモニアの発生は緩やかになっ
た。この後、温度を8時間かけて250℃まで上昇さ
せ、圧力を0.4〜0.5MPa(ゲージ圧)になるよ
うに調整して反応した。反応終了後、過剰のイソアミル
アルコール186.1gを蒸留により除去し、次いでジ
イソアミルカーボネートとイソアミルカーバメートの混
合物を蒸留により得た。この液は91%のジイソアミル
カーボネートを含有していた。この粗ジイソアミルカー
ボネートを0℃で12時間放置した後、結晶化したカー
バメートを濾過により除き、98%のジイソアミルカー
ボネートとした。収量は467.2g(2.31モ
ル)。
Lのフラスコにディクソンパッキングを充填した内径5
0mm、長さ500mmの充填塔を取り付け、反応器と
した。上で得られたジイソアミルカーボネート467.
2g(2.31モル)、フェノール439.7g(4.
67モル)、チタニウムテトラフェノキシド9.71g
(0.023モル)を反応器に入れ、攪拌しながらバス
温220℃のオイルバスで4時間加熱した。反応液の温
度は最初180℃から最終的に210℃まで上昇した。
また、この間、圧力を760mmHgから460mmH
gまで1時間当たり約75mmHgの速度で下げ、イソ
アミルアルコールを留去しながら反応を行なった(留去
量86.4g)。反応液を分析したところ、イソアミル
フェニルカーボネートが175.6g(0.843モ
ル)、ジフェニルカーボネートが20.3g(0.09
5モル)生成していた。 [イソアミルアルコールの再利用]前段および後段反応
で回収された272.5gのイソアミルアルコールに新
しいイソアミルアルコール538.3gを追加して、8
10.8gとし、前段反応を再び行なったが、収量及び
収率に変化は見られなかった。
方法で純度91%の粗ジイソアミルカーボネート659
gを合成した。これを10倍重量の80℃の温水と接触
させた後、分液することにより洗浄した。洗浄は3回行
ない、1回の洗浄で純度95%、2回の洗浄で純度97
%、3回の洗浄で純度98%となった。得られたジイソ
アミルカーボネートを再度蒸留して次の反応の原料とし
た。収量は595gであった。 [ジフェニルカーボネートの合成]温水洗浄したジイソ
アミルカーボネート467.2gを使用した以外は実施
例1と同様な方法でジフェニルカーボネートを合成し
た。反応液を分析したところ、イソアミルフェニルカー
ボネートが118.1g(0.903モル)、ジフェニ
ルカーボネートが23.8g(0.111モル)生成し
ていた。 [イソアミルアルコールの再利用]前段反応で回収され
た186.1gと後段反応で回収された94.2gのイ
ソアミルアルコールに530.5gの新しいイソアミル
アルコールを加えて810.8gとし、前段反応を再び
行なったが、収量及び収率に変化は見られなかった。
反応器に、尿素94.8g(1.58モル)、イソアミ
ルアルコール1392g(15.8モル)、ジ−n−ブ
チルすずオキシド14.5g(0.058モル)を加え
た。反応器内を窒素で置換した後、温度を1時間かけて
180℃とし、180℃のまま更に1時間維持した。反
応中、アンモニアの発生により反応器内の圧力は上昇す
るが、圧力調節弁を介してアンモニアを系外に出すこと
により反応器内の圧力をゲージ圧で0.4MPaに維持
した。尚、この時点で尿素は殆どカーバメートに変わっ
ており、アンモニアの発生は緩やかになった。この後、
温度を3時間かけて230℃まで上昇させ、圧力を0.
6〜0.9MPa(ゲージ圧)になるように調整し反応
させた。この後、更に反応温度230℃、圧力0.9M
Paのまま3時間反応させた。反応終了後、過剰のイソ
アミルアルコール1058gを蒸留により除去し、次い
でジイソアミルカーボネートとイソアミルカーバメート
の混合物を蒸留により得た。この液は96%のジイソア
ミルカーボネートを含有していたため、このまま次の反
応に使用した。収量295.8g(1.48モル)。
1で用いた反応器に上で得られたジイソアミルカーボネ
ート290.0g(1.43モル)、フェノール27
2.9g(2.90モル)、チタニウムテトラフェノキ
シド6.03g(0.014モル)を入れ、実施例1と
同様に反応を行なった。イソアミルアルコールの留去量
は56gであった。反応液を分析したところ、イソアミ
ルフェニルカーボネートが114.1g(0.548モ
ル)、ジフェニルカーボネートが12.3g(0.05
7モル)生成していた。 [イソアミルアルコールの再利用]前段および後段反応
で回収された1114gのイソアミルアルコールに新し
いイソアミルアルコール278gを追加して、1392
gとし、前段反応を再び行なったが、収量及び収率に変
化は見られなかった。
の反応器に、尿素212.8g(3.54モル)、n−
ブチルアルコール681.9g(9.20モル)、酸化
亜鉛10.7g(0.13モル)を加えた。反応器内を
窒素で置換した後、温度を1時間かけて180℃とし、
180℃のまま更に1時間維持した。反応中、アンモニ
アの発生により反応器内の圧力は上昇するが、圧力調節
弁を介してアンモニアを系外に出すことにより反応器内
の圧力をゲージ圧で0.5MPaに維持した。尚、この
時点で尿素は殆どカーバメートに変わっており、アンモ
ニアの発生は緩やかになった。この後、温度を8時間か
けて250℃まで上昇させ、圧力を0.8〜1.0MP
a(ゲージ圧)になるように調整し反応させた。反応終
了後、過剰のn−ブチルアルコール156.6gを蒸留
により回収し、次いでジ−n−ブチルカーボネートとn
−ブチルカーバメートの混合物を蒸留により得た。この
液は80%のジ−n−ブチルカーボネートを含有してい
た。この反応液を0℃で12時間放置した後、濾過し、
純度97%のジ−n−ブチルカーボネートとした。収量
259g(1.49モル)。
00mlのフラスコにディクソンパッキングを充填した
内径22mm、長さ200mmの充填塔を取り付け、反
応器とした。上で得られたジ−n−ブチルカーボネート
100g(0.574モル)、フェノール108g
(1.15モル)、ジ−n−ブチルすずオキシド1.4
3g(0.006モル)を反応器に入れ、攪拌しながら
バス温215℃のオイルバスで4時間加熱した。反応液
の温度は最初180℃から最終的に200℃まで上昇し
た。また、この間、圧力は常圧とし、n−ブチルアルコ
ールを留去しながら反応を行なった(留去量16.6
g)。反応終了後、反応液を蒸留により分離し、n−ブ
チルフェニルカーボネート37.9g(0.195モ
ル)、ジフェニルカーボネート4.30g(0.020
モル)を得た。 [n−ブチルアルコールの再利用]前段および後段反応
で回収された173.2gのn−ブチルアルコールに新
しいn−ブチルアルコール508.7gを追加して、6
81.9gとし、前段反応を再び行なったが、収量及び
収率に変化は見られなかった。
容積300mlのフラスコにディクソンパッキングを充
填した内径22mm、長さ200mmの充填塔を取り付
け、反応器とした。実施例4で尿素より合成したジ−n
−ブチルカーボネート10.0g(0.057モル)、
実施例4でジ−n−ブチルカーボネートより合成したn
−ブチルフェニルカーボネート11.1g(0.057
モル)、フェノール172.8g(1.84モル)、チ
タニウムテトラフェノキシド0.40g(0.001モ
ル)を反応器に入れ、攪拌しながらバス温220℃のオ
イルバスで4時間加熱した。反応液の温度は最初182
℃から最終的に186℃となった。この間、圧力は常圧
とし、n−ブチルアルコールを留去しながら反応を行な
った。反応終了後、反応液を分析した結果、n−ブチル
フェニルカーボネート11.0g(0.57モル)、ジ
フェニルカーボネート3.60g(0.017モル)が
検出された。尚、本反応で回収されたn−ブチルアルコ
ールは、前段反応の原料として使用可能であった。
損失することなく、尿素とフェノールからジアリールカ
ーボネートを製造することができ、その工業的効果は大
きい。
Claims (11)
- 【請求項1】[A]尿素と一般式(1)で表されるアル
キルアルコールとを反応させて、一般式(2)で表され
るジアルキルカーボネートを製造する工程、[B]上記
工程[A]で製造されたジアルキルカーボネートと一般
式(3)で表される芳香族ヒドロキシ化合物とを反応さ
せ、一般式(4)で表されるアルキルアリールカーボネ
ートおよび一般式(5)で表されるジアリールカーボネ
ートを製造する工程、の2工程からなることを特徴とす
るアリールカーボネートの製造方法。 【化1】ROH (1) RO−CO−OR (2) ArOH (3) RO−CO−OAr (4) ArO−CO−OAr (5) (式中、Rはアルキル基を示し、Arは無置換の、ある
いはアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリール
オキシ基またはハロゲンによって置換されたフェニル基
を示す。) - 【請求項2】前記一般式(1)で表されるアルキルアル
コールが、炭素数3〜6のアルキルアルコールである請
求項1に記載のアリールカーボネートの製造方法。 - 【請求項3】工程[B]で副生する前記一般式(1)で
表されるアルキルアルコールを、工程[A]の原料とし
て使用する請求項2に記載のアリールカーボネートの製
造方法。 - 【請求項4】工程[A]で用いる触媒が、亜鉛、銅、
鉛、すず、チタンから選ばれる金属の酸化物、アルコキ
シド、アリールオキシド、アルキル置換オキシドのいず
れか、またはそれらの化合物と他の化合物とのアダクト
であるか、少なくとも上記化合物のうちの1種を含む混
合物である請求項1に記載のアリールカーボネートの製
造方法。 - 【請求項5】工程[A]で用いる触媒が、ZnO、R'2
SnO、R'2Sn(OR”)2 、Sn(OR)4 、Ti
(OR’)4 のいずれか、またはそれらの化合物と他の
化合物とのアダクトであるか、少なくとも上記化合物の
うちの1種を含む混合物である請求項4に記載のアリー
ルカーボネートの製造方法。(該触媒中、R’は炭素数
1〜10のアルキル基を示し、R”は、炭素数3〜6の
アルキル基を示す。) - 【請求項6】工程[B]で用いる触媒が、すずまたはチ
タンから選ばれる金属の酸化物、アルコキシド、アリー
ルオキシド、アルキル置換オキシドのいずれか、または
それらの化合物と他の化合物とのアダクトであるか、少
なくとも上記化合物のうちの1種を含む混合物である請
求項1に記載のアリールカーボネートの製造方法。 - 【請求項7】工程[B]で用いる触媒が、Ti(OX)
4 、R'2SnO、R'2Sn(OR”)2 、Sn(OR)
4 のいずれか、またはそれらの化合物と他の化合物との
アダクトであるか、少なくとも上記化合物のうちの1種
を含む混合物であることを特徴とする請求項6に記載の
アリールカーボネートの製造方法。(該触媒中、Xは炭
素数3〜6のアルキル基、またはアリール基を示し、
R’は炭素数1〜10のアルキル基を示し、R”は、炭
素数3〜6のアルキル基を示す。) - 【請求項8】前記Arがフェニル基である請求項1に記
載のアリールカーボネートの製造方法。 - 【請求項9】工程[A]で得られたジアルキルカーボネ
ートを蒸留により精製した後、工程[B]の原料として
使用する請求項1に記載のアリールカーボネートの製造
方法。 - 【請求項10】工程[A]で得られたジアルキルカーボ
ネートを−40〜20℃に冷却分離することにより精製
した後、工程[B]の原料として使用する請求項1に記
載のアリールカーボネートの製造方法。 - 【請求項11】工程[A]で得られたジアルキルカーボ
ネートを60〜100℃の水と接触させることにより精
製した後、工程[B]の原料として使用する請求項1に
記載のアリールカーボネートの製造方法。
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| JP31201496A JP3994457B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | アリールカーボネートの製造方法 |
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP3994457B2 JP3994457B2 (ja) | 2007-10-17 |
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