專(zhuān)利名稱(chēng)：溶析結(jié)晶提純碳酸二苯酯的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用含有溶析劑的混合溶劑分離提純碳酸二苯酯的工藝方法。
背景技術(shù)：
碳酸二苯酯(DPC)是一種重要的有機(jī)碳酸酯，具有毒性小、無(wú)污染的特點(diǎn)。主要用于合成醫(yī)藥、農(nóng)藥、其它有機(jī)化合物及高分子材料。特別是1990年意大利Enichem公司開(kāi)發(fā)出DPC和雙酚A熔融縮聚合成聚碳酸酯(PC)工藝，利用該工藝合成出的PC品質(zhì)優(yōu)良，而且對(duì)環(huán)境友好。但是采用該工藝對(duì)DPC的純度要求較高，因此獲取高純度的DPC不僅具有明確的市場(chǎng)背景，而且具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
目前，合成DPC的方法主要有三種，即光氣法、酯交換法和氧化羰化法。由于反應(yīng)的原料、催化劑及反應(yīng)混合物的組成不同，則相應(yīng)地分離和提純DPC的方法也不盡相同。但是無(wú)論采用何種分離方法得到的DPC的純度都不是很高，目前，對(duì)DPC提純的方法主要有四種分布熔融結(jié)晶法，減壓蒸餾法或經(jīng)過(guò)水洗、堿洗或萃取后再減壓蒸餾，吸附-蒸餾法，減壓蒸餾重結(jié)晶法。
歐洲專(zhuān)利E.P 0,757,030和美國(guó)專(zhuān)利U.S 5,495,038是使DPC的溫度保持在其結(jié)晶溫度1-2℃以下。一旦有微小結(jié)晶體形成，以0.01-1℃/min的速度，使結(jié)晶管的溫度從上至下冷卻，使在結(jié)晶管的內(nèi)壁形成晶體。當(dāng)達(dá)到最低結(jié)晶溫度時(shí)，移出濃縮了的未結(jié)晶的液體，然后使結(jié)晶管的溫度緩慢上升，含有雜質(zhì)的晶體會(huì)熔化，收集熔化的液體，將其循環(huán)結(jié)晶。這樣經(jīng)過(guò)多步結(jié)晶后，可得到含量大于96.7％的DPC。該工藝簡(jiǎn)單，DPC損失少，但是費(fèi)時(shí)，對(duì)溫度的控制要求高，由于結(jié)晶時(shí)存在粘附和裹挾所得DPC的純度也不高。
美國(guó)專(zhuān)利US5,606,103及日本專(zhuān)利JP09,169,704和JP09,110,805等開(kāi)發(fā)了減壓蒸餾法提純DPC，在此工藝中先在低真空度下蒸出低沸點(diǎn)物質(zhì)，再在高真空度下蒸出高沸點(diǎn)的DPC。該方法雖然簡(jiǎn)單，但對(duì)設(shè)備的要求較高，另外，如果雜質(zhì)和DPC的沸點(diǎn)相差不多，會(huì)造成得到DPC的純度不能滿(mǎn)足要求。
日本專(zhuān)利JP 0,725,830和JP08,325,209通過(guò)用鋁硅酸鹽吸附處理DPC，然后再進(jìn)行減壓蒸餾，發(fā)現(xiàn)DPC所達(dá)到的品質(zhì)非常適合熔融酯交換法制備PC，該方法工藝簡(jiǎn)單，但需要耗用較大量的鋁硅酸鹽(鋁硅酸鹽/DPC質(zhì)量比為1/40)并且提純效果要通過(guò)合成PC的反應(yīng)活性或合成后的PC的色相來(lái)評(píng)價(jià)。
《Ind Eng Chem Res》，31(4)，1167-1170(1992)及《精細(xì)化工》，17(3)，170-172(2000)介紹了重結(jié)晶法來(lái)提純DPC。將反應(yīng)得到的混合物先進(jìn)行萃取、堿洗或減壓蒸餾得到DPC與MPC的混合物，然后用無(wú)水乙醇進(jìn)行重結(jié)晶可得到純的DPC。利用該方法雖然得到DPC的純度較高但是其DPC的損失量較大，造成收率不高。
本發(fā)明利用了有機(jī)溶劑的洗滌作用，確保了晶體產(chǎn)品的純度，又利用了溶析劑只與有機(jī)溶劑完全互溶而不溶粗DPC的特點(diǎn)，使溶解于有機(jī)溶劑中的DPC從有機(jī)溶劑中最大限度地晶析出來(lái)，確保了DPC晶體產(chǎn)品的收率。不僅可以有效的解決雜質(zhì)在晶體中的粘附和裹挾問(wèn)題，獲得高純度的DPC產(chǎn)品。而且對(duì)結(jié)晶設(shè)備無(wú)特殊要求，可充分利用現(xiàn)有的結(jié)晶裝置，實(shí)現(xiàn)高純度、低成本的分離提純DPC。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，采用含有溶析劑的混合溶劑分離提純碳酸二苯酯(DPC)的含量在70％以上的混合物。提高DPC的收率的同時(shí)DPC的純度不受影響，降低了分離成本，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
本發(fā)明的工藝方法是選擇一種對(duì)DPC及其它雜質(zhì)有較強(qiáng)溶解能力的、且溶解度對(duì)溫度變化敏感的有機(jī)溶劑，如乙醇、甲醇、乙醚等，將粗DPC溶解于該有機(jī)溶劑中，然后加入與有機(jī)溶劑完全互溶的、而與粗DPC完全不溶的溶析劑，并降低溫度。由于粗DPC中DPC與雜質(zhì)在混合溶劑中具有不同的溶解度，因此，加入所說(shuō)的溶析劑后，DPC首先從溶劑中析出，然后通過(guò)過(guò)濾、干燥即可獲得高收率、高純度的DPC產(chǎn)品。
本發(fā)明所說(shuō)的工藝方法具體步驟如下①將有機(jī)溶劑乙醇、甲醇、乙醚中的一種或任意兩種所組成的混合物與粗碳酸二苯酯(DPC)混合，混合的重量比為有機(jī)溶劑/粗DPC 1∶1～4∶1，尤以有機(jī)溶劑/粗DPC 1.5∶1～2.5∶1為佳，然后將混合物加熱，使DPC溶解于有機(jī)溶劑中，加熱溫度為40～50℃；或者將粗DPC加熱到60℃～75℃熔融，然后再與有機(jī)溶劑以上述重量比相混合，則可以加快粗DPC的溶解速度；上述所說(shuō)的若采用兩種有機(jī)溶劑所組成的混合有機(jī)溶劑，兩種有機(jī)溶劑的重量比是1∶1；②向有機(jī)溶劑溶解的粗DPC混合溶液中加入溶析劑水，水加入的重量比為水/有機(jī)溶劑為1∶4～1∶1.5，尤以水/有機(jī)溶劑的重量比為1∶3～1∶2.5為佳；③將步驟②所得混合溶液的溫度降至-5℃～25℃，最好降至0℃～15℃，保持混合溶液的溫度并放置10～30分鐘，使DPC晶析出來(lái)；④將步驟③已晶析出DPC的混合液過(guò)濾、干燥收集DPC，即可獲得純度99.5％以上的DPC。
用本發(fā)明的方法提純的DPC，收率可達(dá)到93.0％以上。固液分離后的濾液，經(jīng)精餾并回收有機(jī)溶劑。殘液收集后視雜質(zhì)的性質(zhì)可進(jìn)行相應(yīng)的處理。
按照本發(fā)明的方法提純粗DPC，對(duì)原料的含量有很強(qiáng)的適應(yīng)性，只要DPC的含量不低于70％即可，也就是說(shuō)，無(wú)論粗DPC是從光氣法、苯酚氧化羰化法及酯交換法得到的都可以用本發(fā)明的方法進(jìn)行提純。此外，所說(shuō)的方法操作方便簡(jiǎn)單，分離成本低，且無(wú)環(huán)境污染。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1向80.0g DPC含量為80.0％的粗DPC中導(dǎo)入130.0g無(wú)水乙醇在50℃左右的水浴中加熱攪拌溶解，然后向溶解了DPC的有機(jī)溶劑中加入50.0g水。將料液溫度降至10℃并放置15min左右。過(guò)濾，得到DPC晶體，干燥后得到61.6g針形DPC晶體，純度為99.7％，收率為96.3％。
實(shí)施例2向80.0g DPC含量為70.0％的粗DPC中導(dǎo)入150.0g無(wú)水乙醇在55℃左右的水浴中加熱攪拌溶解，然后向溶解了DPC的有機(jī)溶劑中加入50.0g水。將料液溫度降至5℃并放置15min左右。過(guò)濾，得到DPC晶體，干燥后得到66.3g針形DPC晶體，純度為99.5％，收率為95.2％。
實(shí)施例3向80.0g DPC含量為90.0％的粗DPC中導(dǎo)入100.0g甲醇在50℃左右的水浴中加熱攪拌溶解，然后向溶解了DPC的有機(jī)溶劑中加入40.0g水。將料液溫度降至0℃并放置15min左右。過(guò)濾，得到DPC晶體，干燥后得到67.2g針形DPC晶體，純度為99.7％，收率為93.3％。
實(shí)施例4向80.0g DPC含量為95.0％的粗DPC于72℃左右熔融，然后導(dǎo)入130.0g無(wú)水乙醇充分混合后，然后向溶解了DPC的有機(jī)溶劑中加入55.0g水。將料液溫度降至5℃并放置15min左右。過(guò)濾，得到DPC晶體，干燥后得到71.9g針形DPC晶體，純度為99.6％，收率為94.6％。
實(shí)施例5向80.0g DPC含量為85.0％的粗DPC中導(dǎo)入100.0g乙醚在50℃左右的水浴中加熱攪拌溶解，然后向溶解了DPC的有機(jī)溶劑中加入40.0g水。將料液溫度降至0℃并放置20min左右。過(guò)濾，得到DPC晶體，干燥后得到63.2g針形DPC晶體，純度為99.5％，收率為93.0％。
實(shí)施例6向80.0g DPC含量為90.0％的粗DPC中導(dǎo)入50.0g乙醚和50.0g乙醇的混合液在50℃左右的水浴中加熱攪拌溶解，然后向溶解了DPC的混合有機(jī)溶劑中加入50.0g水。將料液溫度降至0℃并放置20min左右。過(guò)濾，得到DPC晶體，干燥后得到67.5g針形DPC晶體，純度為99.5％，收率為93.8％。
權(quán)利要求
1.一種分離提純碳酸二苯酯的工藝方法，其具體工藝步驟為①將有機(jī)溶劑乙醇、甲醇、乙醚中的一種或任意兩種所組成的混合物與粗碳酸二苯酯(DPC)混合，有機(jī)溶劑/粗DPC混合的重量比為∶1∶1～4∶1，然后將混合物加熱，使DPC溶解于有機(jī)溶劑中，加熱溫度為40～50℃，或者將粗DPC加熱到60℃～75℃熔融，然后與有機(jī)溶劑以上述重量比相混合；②向有機(jī)溶劑溶解的粗DPC混合溶液中加入溶析劑水，水加入的重量比為水/有機(jī)溶劑＝1∶4～1∶1.5；③將步驟②所得混合溶液的溫度降至-5℃～25℃，保持混合溶液的溫度并放置10～30分鐘，使DPC晶析出來(lái)；④將步驟③已晶析出DPC的混合液過(guò)濾、干燥收集DPC，即可獲得純度99.5％以上的DPC。
2.按照權(quán)利要求1所述的工藝方法，步驟①所說(shuō)的有機(jī)溶劑/粗DPC混合的重量比1.5∶1～2.5∶1；所說(shuō)的若采用兩種有機(jī)溶劑所組成的混合有機(jī)溶劑，兩種有機(jī)溶劑的重量比是1∶1；
3.按照權(quán)利要求1所述的工藝方法，步驟②所說(shuō)的水/有機(jī)溶劑的重量比為1∶3～1∶2.5；
4.按照權(quán)利要求1所述的工藝方法，步驟③所說(shuō)的將步驟②所得混合溶液的溫度降至至0℃～15℃。
全文摘要
一種采用含有溶析劑的混合溶劑分離提純碳酸二苯酯的工藝方法。本發(fā)明采用有機(jī)溶劑，如乙醇、甲醇、乙醚等，將粗DPC溶解于該有機(jī)溶劑中，然后加入與有機(jī)溶劑完全互溶的、而與粗DPC完全不溶的溶析劑并降低溫度，由于粗DPC中DPC與雜質(zhì)在混合溶劑中具有不同的溶解度，因此，加入所說(shuō)的溶析劑后，DPC首先從溶劑中析出，然后通過(guò)過(guò)濾、干燥即可獲得收率93.0％以上，純度99.5％以上的DPC產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C07C69/96GK1775735SQ20051001996
公開(kāi)日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月7日
發(fā)明者白榮獻(xiàn), 李光興, 朱大建, 王庶 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)