СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОНАТНОГО СОЕДИНЕНИЯ
METHOD OF PRODUCING CARBONATE COMPOUND

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к новому способу получения карбонатного соединения.
ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Что касается способов получения карбонатных соединений, то известны следующие:
(1) Способ получения циклического карбоната по реакции диоксидуглеродного газа с алкеноксидом в присутствии катализатора (см., например, патентный документ 1).
2
(2) Способ получения диалкилкарбоната или циклического карбоната по реакции фосгена (COCl) со спиртом (см., например, патентный документ 2).
(3) Способ получения карбонатного соединения с помощью реакции сложноэфирного обмена циклического карбоната или диметилкарбоната со спиртом в присутствии катализатора реакции сложноэфирного обмена (см., например, непатентный документ 1).
(4) Способ получения карбонатного соединения с помощью реакции метилхлорформиата со спиртом (см., например, патентный документ 2).
Однако способ (1) влечет за собой проблему в том, что получаются только циклические карбонаты, а разнообразные карбонаты не могут быть селективно получены.
Способ (2) влечет за собой проблему в том, что производственное оборудование корродирует под действием хлорида водорода, получаемым в качестве побочного продукта; фосген обладает токсичностью; и аналогичные.
Поскольку способ (3) представляет собой равновесную реакцию, он (1) влечет за собой проблемы в том, что для улучшения выхода целевого продукта следует использовать огромный избыток спирта; трудно отделять и удалять несимметричное карбонатное соединение, получаемое в качестве побочного продукта; и аналогичные.
Способ (4) влечет за собой проблемы в том, что производственное оборудование корродирует под действием хлорида водорода, получаемым в качестве побочного продукта; и аналогичные.
В качестве примеров реакции гексахлорацетона со спиртом приводятся также следующие примеры.
(5) Пример синтеза трихлорацетата по реакции гексахлорацетона с метанолом (непатентный документ 2).
(6) Пример, в котором образование ди-(2-метил-2-пропен-1-ил)карбоната подтверждается с помощью реакции гексахлорацетона с 2-метил-2-пропен-1-олом при комнатной или пониженной температуре (непатентный документ 3).
(7) Пример, в котором циклический алкиленкарбонат и хлороформ образуются с помощью реакции местного диольного соединения (пропиленгликоля или аналогичного) с гексахлорацетоном в присутствии основного катализатора (соли сильного основания со слабой кислотой) (патентный документ 3).
(8) Пример, в котором циклический алкиленкарбонат и хлороформ образуются по реакции вицинального диольного соединения (пропиленгликоля или аналогичного) с гексахлорацетоном с использованием металлгидросиликатного катализатора Группы 2 или 3 (патентный документ 4).
Однако в примере (5) не сообщалось об образовании карбонатного соединения.
В примере (6) во время реакции добавляют небольшое количество металлического натрия, и указанный выше карбонат получается в качестве побочного продукта в количестве примерно половины стехиометрического количества добавляемого металлического натрия. В отношении данной реакции предполагается, что карбонатное соединение образуется по реакции металлического натрия с исходным спиртом и последующей реакции образуемого алкоксида натрия с гексахлорацетоном.
В примерах (7) и (8) сообщается об образовании хлороформа и циклического карбонатного соединения по реакции гексахлорацетона со спиртом в присутствии катализатора. Однако, согласно исследованиям, проведенным настоящими изобретателями, скорость реакции образования карбоната с помощью реакции внутримолекулярной циклизации является очень высокой в случае диольного соединения, имеющего смежные гидроксильные группы в вицинальном (смежном) положении, и ожидается, что непосредственное применение ее к реакциям с другими диолами и моноолами будет затруднительным.
Патентный документ 1: JP-A-07-206847
Патентный документ 2: JP-A-60-197639
Патентный документ 3: патент США №4353831
Патентный документ 4: российский патент №2309935
Непатентный документ 1: Journal of Catalysis, 2006, Vol.241, No. 1, стр.34-44
Непатентный документ 2: Analytical Chemistry, 1983, Vol.55, No. 8, стр.1222-1225
Непатентный документ 3: Journal of Organic Chemistry, 1979, Vol.44, No. 3, стр.359-363.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРОБЛЕМЫ, РЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
Изобретение предоставляет новый способ получения, способный давать селективно различные виды карбонатных соединений без какого-либо ингибирования высоких выходов, без использования токсичных соединений, таких как фосген, и без получения какого-либо коррозионного газа, такого как хлорид водорода.
СРЕДСТВА РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ
Способ получения карбонатного соединения согласно изобретению является процессом получения карбонатного соединения, включающим реакцию соединения, представленного следующей формулой (1) с соединением, имеющим одну ОН группу, или соединением, имеющим две или более ОН групп, в присутствии катализатора с получением соединения, имеющего карбонатную связь, в котором катализатор включает галогеновую соль:
1
3
1
3
4
6
4
6
где Х-Х, каждый, представляет собой атом водорода или атом галогена, по меньшей мере, один из Х-Х представляет атом галогена, Х-Х, каждый, представляет атом водорода или атом галогена, и, по меньшей мере, один из Х-Х представляет атом галогена.
Указанная выше галогеновая соль предпочтительно включает один или более представителей, выбранных из группы, состоящей из галогеновых солей щелочных металлов, галогеновых солей щелочноземельных металлов, галогеновых солей аммония, галогеновых солей четвертичного аммония и ионообменных смол, имеющих структуры галогеновой соли.
Вышеуказанной галогеновой солью является предпочтительно фторид щелочного металла или четвертичный аммонийбромид.
В способе получения карбонатного соединения согласно изобретению является предпочительным, чтобы реакция осуществлялась в присутствии катализатора и промотора, в которой промотором является твердый кислотный катализатор.
Твердый кислотный катализатор предпочтительно включает, по меньшей мере, один представитель, выбранный из группы, состоящей из оксидов металлов, имеющих сильную кислотность, гетерополикислот и катионообменных смол.
2
2
3
2
2
2
3
2
3
2
2
2
2
2
3
2
3
Металлооксиды, имеющие сильную кислотность, предпочтительно включают, по меньшей мере, один представитель, выбранный из группы, состоящей из оксида церия (СеО/СеО), диоксида циркония (ZrO), кремнезема-глинозема (SiO·AlO), γ-оксида алюминия (AlO), кремнезема-магнезии (SiO·MgO), кремнезема-диоксида циркония (SiO·ZrO), ZnO·ZrO и AlO·BO.
Соединением, имеющим карбонатную связь, является предпочтительно соединение, представленное следующей формулой (31), или соединение, представленное формулой (32).
1
2
1
2
где R и R, каждый, представляет собой моновалентную алифатическую углеводородную группу или моновалентную ароматическую углеводородную группу, при условии, что R и R не являются одной и той же группой.
Соединением, имеющим карбонатную связь, является предпочтительно циклическое карбонатное соединение, представленное следующей формулой (3а) или линейное карбонатное соединение, представленное формулой (3b).
3
где R представляет собой двухвалентную алифатическую углеводородную группу или двухвалентную ароматическую углеводородную группу.
Соединение, имеющее одну ОН группу, предпочтительно включает, по меньшей мере, один представитель, выбранный из группы, состоящей из метанола, этанола, н-пропанола, изопропанола, н-бутанола, трет-бутанола, 3-окса-н-бутанола и фенола.
Соединение, имеющее две или более ОН групп, предпочтительно включает, по меньшей мере, один представитель, выбранный из группы, состоящей из этиленгликоля, 1,2-пропиленгликоля, 3-метил-1,5-пентандиола, 3-окса-1,5-пентандиола, 1,6-гександиола, 1,3-пропандиола, 1,2-бутандиола и 1,4-бутандиола.
БЛАГОПРИЯТНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии со способом получения карбонатного соединения согласно изобретению могут селективно получаться различные виды карбонатных соединений без какого-либо ингибирования высоких выходов, без использования каких-либо токсичных соединений, таких как фосген, и без получения какого-либо коррозионного газа, такого как хлорид водорода. Кроме того, в дополнение к циклическим карбонатам, могут легко получаться олигомеры или полимеры карбонатов, имеющих реакционноспособную функциональную группу.
НАИЛУЧШИЙ СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем описании соединение, представленное формулой (1), называют соединением (1). Соединения, представленные другими формулами, называют также сходным образом.
<Карбонатные соединения>
Карбонатные соединения, получаемые с помощью процесса получения согласно изобретению, представляют собой соединения, имеющие карбонатную связь (О-С(=О)-О-).
Примеры карбонатных соединений включают соединение (31), соединение (32), соединение (3а), соединение (3b) и разветвленное карбонатное соединение, имеющее две или более концевых или терминальных ОН групп (далее в описании называемое разветвленным карбонатным соединением).
(Соединение (31))
1
1
R представляет собой моновалентную алифатическую углеводородную группу или моновалентную ароматическую углеводородную группу. Группы R с левой и правой сторон являются одними и теми же.
Моновалентная алифатическая углеводородная группа может содержать эфирный атом кислорода.
Моновалентная алифатическая углеводородная группа может быть линейной, разветвленной или циклической.
1
R может иметь заместитель (исключая атом фтора). В качестве заместителя предпочтителен атом галогена (исключая атом фтора) ввиду полезности соединения (31).
В качестве моновалентной алифатической углеводородной группы предпочтительна алифатическая углеводородная группа, имеющая 1-6 атомов углерода, и ввиду полезности соединения (31) более предпочтительной является метильная, этильная, н-пропильная, изопропильная, н-бутильная или трет-бутильная группа.
Моновалентная ароматическая углеводородная группа может иметь заместитель алифатической углеводородной группы или ароматической углеводородной группы в ароматическом ядре.
В качестве моновалентной ароматической углеводородной группы предпочтительной является ароматическая углеводородная группа, имеющая 6-16 атомов углерода.
Примеры моновалентной ароматической углеводородной группы включают фенильную, метилфенильную, этилфенильную и нафтильную группу, и ввиду полезности соединения (31) предпочитается фенильная группа.
(Соединение (32))
1
2
1
2
R и R, каждый, представляет собой моновалентную алифатическую углеводородную группу или моновалентную ароматическую углеводородную группу, и R и R не являются одинаковыми.
Моновалентная алифатическая углеводородная группа может содержать эфирный атом кислорода.
Моновалентная алифатическая углеводородная группа может быть линейной, разветвленной или циклической.
1
R может иметь заместитель (исключая атом фтора). В качестве заместителя предпочтителен атом галогена (исключая атом фтора) ввиду полезности соединения (32).
В качестве моновалентной алифатической углеводородной группы предпочтительна алифатическая углеводородная группа, имеющая 1-6 атомов углерода, которая может иметь эфирный атом кислорода, и ввиду полезности соединения (32) более предпочтительной является метильная, этильная, н-пропильная, изопропильная, н-бутильная, трет-бутильная, 3-окса-н-бутильная группа.
Моновалентная ароматическая углеводородная группа может иметь заместитель алифатической углеводородной группы или ароматической углеводородной группы в ароматическом ядре.
В качестве моновалентной ароматической углеводородной группы предпочтительной является ароматическая углеводородная группа, имеющая 6-16 атомов углерода.
Примеры моновалентной ароматической углеводородной группы включают фенильную, метилфенильную, этильную и нафтильную группу, и ввиду полезности соединения (32) предпочитается фенильная группа.
Известно, что несимметричное соединение (32) имеет точку плавления ниже, чем точка плавления симметричного соединения (31), и предсказывают, что оно является превосходящим в случае, когда оно используется в качестве растворителя или аналогичного.
(Соединение (3а))
Соединение (3а) является циклическим карбонатным соединением.
3
R представляет собой двухвалентную алифатическую углеводородную группу или двухвалентную ароматическую углеводородную группу.
Двухвалентная алифатическая углеводородная группа может содержать эфирный атом кислорода.
Двухвалентная алифатическая углеводородная группа может быть линейной, разветвленной или циклической.
3
R может иметь заместитель (исключая атом фтора). В качестве заместителя предпочтителен атом галогена (исключая атом фтора) ввиду полезности соединения (3а).
3
2
2
2
3
2
2
5
2
2
2
В качестве группы R предпочтительна алифатическая углеводородная группа, имеющая 1-15 атомов углерода, и ввиду полезности соединения (3а) более предпочтительной является -СНСН-, -СНСН(СН)-, -СНСН(СН)- или -СНСНСН-.
В качестве соединения (3а) предпочитается этиленкарбонат, 1,2-пропиленкарбонат, 1,3-пропиленкарбонат или 1,2-бутиленкарбонат.
(Соединение (3b))
Соединение (3b) представляет собой олигомер или полимер, имеющий реакционноспособную функциональную группу на конце.
3
3
3
R представляет собой двухвалентную алифатическую углеводородную группу или двухвалентную ароматическую углеводородную группу. В случае когда в соединении (3b) присутствует множество групп R, группы R могут быть одного вида или могут быть двух или более видов.
Двухвалентная алифатическая углеводородная группа может содержать эфирный атом кислорода.
Двухвалентная алифатическая углеводородная группа может быть линейной, разветвленной или циклической.
3
R может иметь заместитель (исключая атом фтора). В качестве заместителя предпочтителен атом галогена (исключая атом фтора) ввиду полезности соединения (3b).
3
2
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
х
В качестве R предпочтительна алифатическая углеводородная группа, имеющая 1-15 атомов углерода, которая может иметь эфирный атом кислорода, или группа, представленная следующей формулой (4), и ввиду полезности соединения (3b) более предпочтительной является -СНСНСН(СН)СНСН-, -СНСНСНСНСНСН-, -СНСНСНСН-, -СНСНСН-, -СНСН(ОСНСН)- (где х представляет целое число 1-4), дипропиленгликоль, трипропиленгликоль или группа, представленная следующей формулой (4).
Символ n в формуле (3b) представляет собой целое число 1-1000, предпочтительно целое число 5-100 и более предпочтительно целое число 10-50. В данной связи соединение (3b) в качестве продукта реакции обычно получается в виде смеси соединений, имеющих различные числа n.
2
2
2
2
n
2
2
2
2
2
2
n
2
2
2
2
2
2
2
2
n
3
2
z
n
Примеры соединения (3b) включают поли(1,3-пропиленкарбонат), поли(1,4-бутиленкарбонат), поли(3-метил-1,5-пентиленкарбонат), поли(3-окса-1,5-пентиленкарбонат), поли(1,6-гексиленкарбонат), -(СНСНОСНСН-О-(СО)-О)-, -(СНСНОСНСНОСНСН-О-(СО)-О)-, -(СНСНОСНСНОСНСНОСНСН-О-(СО)-О)-, -((СН(СН)СНО)-(CO)- (где z представляет 2 или 3) и сополимеры, имеющие данные повторяющиеся звенья.
(Разветвленное карбонатное соединение)
Примеры разветвленного карбонатного соединения включают разветвленные олигомеры и разветвленные полимеры, каждый из которых имеет более двух концевых ОН групп. Примеры разветвленного карбонатного соединения, имеющего более двух концевых ОН групп, включают соединения, имеющие три или более концевых ОН групп, и смеси соединений, имеющих две концевые ОН группы, и соединения, имеющие три или более концевых ОН групп. В случае смесей, о числе ОН групп судят по средней величине, а “более чем две” представляет, например, 2,05, 2,1 или аналогичные.
<Способ получения карбонатного соединения>
Способ получения карбонатного соединения согласно изобретению представляет собой процесс получения соединения, имеющего карбонатную связь, с помощью реакции соединения (1) с соединением, имеющим одну ОН группу, или соединением, имеющим две или более ОН групп, в присутствии катализатора, в котором в качестве катализатора используют галогеновую соль.
(Соединение (1))
1
3
1
3
X-X, каждый, представляет собой атом водорода или атом галогена, и, по меньшей мере, один из X-X представляет атом галогена.
4
6
4
6
X-X, каждый, представляет собой атом водорода или атом галогена, и, по меньшей мере, один из X-X представляет атом галогена.
1
6
X-X предпочтительно все представляют собой атомы галогена, более предпочтительно атомы фтора или хлора. С той точки зрения, что в качестве побочного продукта получается хлороформ, предпочтительно все они были атомами хлора.
Примеры соединения (1) включают гексахлорацетон, пентахлорацетон, тетрахлорацетон, 1,1,2-трихлорацетон, гексафторацетон, пентафторацетон, 1,1,3,3-тетрафторацетон, 1,1,2-трифторацетон, 1,1,3,3-тетрахлор-1,3-дифторацетон, 1,1,1-трихлор-3,3,3-трифтороацетон, 1,1,3,3-тетрахлор-1,3-дифторацетон, 1,3-дихлор-1,1,3,3-тетрафторацетон, тетрабромацетон, пентабромацетон и гексабромацетон. Ввиду возможности одновременного получения промышленно полезного хлороформа с высоким выходом предпочтительным является гексахлорацетон.
Среди соединений (1) хлорацетоны могут легко получаться с помощью процессов хлорирования ацетона, описанных в JP-B-60-52741 и JP-B-61-16255. Кроме того, частично фторированные соединения могут легко получаться фторированием хлорацетонов фторидом водорода, описанным в патенте США №6235950.
(Катализатор)
Галогеновой солью предпочтительно является один или более представителей, выбранных из группы, состоящей из галогеновых солей щелочных металлов, галогеновых солей щелочноземельных металлов, галогеновых солей аммониев, галогеновых солей четвертичных аммониев и ионообменных смол, имеющих структуру галогеновой соли.
В настоящем описании галогеновая соль обозначает соль металлического или органического катиона с ионом галогена. Примеры галогеновых солей щелочных металлов включают LiF, LiCl, LiBr, NaF, NaCl, NaBr, KF, KCl, KBr, RbF, RbCl, RbBr, CsF, CsCl и CsBr.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Примеры галогеновых солей щелочноземельных металлов включают BeF, BeCl, BeBr, CaF, CaCl, CaBr, SrF, SrCl и SrBr.
4
4
4
Примеры галогеновых солей аммония включают NHF, NHCl и NHBr.
Примеры галогеновых солей четвертичного аммония включают соединение (5):
11
14
в котором R-R, каждый, представляет углеводородную группу и Y' представляет ион галогена.
11
14
Примеры R-R включают алкильные, циклоалкильные, алкенильные, циклоалкенильные, арильные, алкиларильные и аралкильные группы, а предпочитаются алкильные, арильные или аралкильные группы.
11
14
11
12
13
14
+
Общее число атомов углерода в R-R составляет предпочтительно 4-100 на одну молекулу RRRRN.
11
14
R-R могут быть одной и той же группой или могут быть различными группами.
11
14
R-R могут быть замещены функциональной группой(ами) инертной в условиях реакции. Хотя инертные функциональные группы варьируют в зависимости от условий реакции, примеры их включают атом галогена, сложноэфирную группу, нитрильную, ацильную, карбоксильную и алкоксильную группы.
11
14
R-R могут быть объединены друг с другом с образованием гетероциклического кольца, включающего азотсодержащее гетероциклическое кольцо или аналогичные.
11
14
R-R могут быть частью полимерного соединения.
11
12
13
14
+
Примеры RRRRN включают ион тетраметиламмония, тетраэтиламмония, тетра-н-пропиламмония, тетра-н-бутиламмония, три-н-октилметиламмония, цетилтриметиламмония, бензилтриметил-аммония, бензилтриэтиламмония, цетилбензилдиметиламмония, цетилпиридиния, н-додецилпиридиния, фенилтриметиламмония, фенилтриэтиламмония, N-бензилпиколиния, ион пентаметония и ион гексаметония.
-
Примеры Y включают ионы хлора, фтора, брома и йода, и предпочтительным является ион хлора, ион фтора или ион брома.
11
12
13
14
+
-
В качестве соединения (5), ввиду его многосторонности или гибкости и реакционноспособности, предпочтительным является сочетание следующих RRRRN и следующих Y.
11
12
13
14
+
RRRRN включает ион тетраметиламмония, тетраэтиламмония, тетра-н-пропиламмония, тетра-н-бутиламмония или ион три-н-октилметиламмония.
-
Y включает ион фтора, ион хлора или ион брома.
Ионообменные смолы, имеющие структуру галогеновой соли, включают ионообменные смолы анионного типа, имеющие в качестве аниона ион галогена. Примеры промышленно доступных продуктов включают ряд ДИАИОН (зарегистрированный товарный знак) (производимые фирмой Mitsubishi Chemical Corporation), ряд Амберлит (зарегистрированный товарный знак) (производимые фирмой Rohm and Haas Company) и Амберлист (зарегистрированный товарный знак) (производимые фирмой (Rohm and Haas Company).
В качестве галогеновой соли, ввиду ее реакционноспособности и использования в промышленных масштабах, предпочтительным является фторид щелочного металла (NaF, KF или аналогичные) или бромид четвертичного аммония.
Галогеновая соль может находиться на подложке из оксида металла или композитного оксида. Примеры данного соединения включают натриевую известь.
(Промотор)
В процессе получения карбонатного соединения согласно изобретению предпочтительно получать указанное выше соединение, имеющее карбонатную связь, в присутствии катализатора и промотора. При использовании промотора может улучшаться активность катализатора.
В качестве промотора используется твердый кислотный катализатор.
Твердым кислотным катализатором предпочтительно является, по меньшей мере, один представитель, выбранный из группы, состоящей из оксидов металлов, имеющих сильную кислотность, гетерополикислот и катионообменных смол.
2
2
3
2
2
2
2
3
2
3
2
3
2
2
2
2
3
2
2
3
2
2
3
2
3
2
2
2
2
2
2
3
2
3
Примеры оксидов металлов, имеющих сильную кислотность, включают SiO·AlO, SiO·MgO, SiO·ZrO, AlO·BO, AlO, ZrO, ZnO·ZrO, CeO, CeO, различные цеолиты и аналогичные. С учетом силы кислоты и селективности реакции предпочитается, по меньшей мере, один представитель, выбранный из группы, состоящей из оксида церия (CeO/CeO), кремнезема-глинозема (SiO·AlO), γ-оксида алюминия (AlO), диоксида кремния-оксида магния (SiO·MgO), диоксида циркония (ZrO), диоксида кремния-диоксида циркония (SiO·ZrO), ZnO·ZrO и AlO·BO.
(Процесс получения соединения (31))
Соединение (31) получают по реакции соединения (1) с соединением (21) в присутствии галогеновой соли в качестве катализатора.
[Схема 8]
1
R-ОН (21)
Примеры соединения (21) включают моновалентный алифатический спирт и моновалентный фенол.
В качестве моновалентного алифатического спирта, ввиду многосторонности промышленного использования, предпочитается насыщенный алифатический спирт, и более предпочтительным является алкан-моноол, имеющий 1-10 атомов углерода.
Примеры алкан-моноола, имеющего 1-10 атомов углерода, включают метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол, н-бутанол, втор-бутанол, трет-бутанол, 1-пентанол, 2-пентанол, 2-метил-2-бутанол, 3-метил-1-бутанол, 2-этилбутанол, тетрагидрофурфуриловый спирт, неопентиловый спирт, н-октанол, фурфуриловый спирт, 3-пентанол, 2-метил-1-бутанол, 3-метил-2-бутанол, 4-метил-2-пентанол, аллиловый спирт, 1-гексанол, циклогексанол, этиленгликольмоноэтиловый эфир, этиленгликольмонобутиловый эфир, этиленгликольмонометиловый эфир (3-окса-н-бутанол), этиленгликольмонометоксиметиловый эфир, этиленхлоргидрин, диэтиленгликольмоноэтиловый эфир, диэтиленгликольмонометиловый эфир, пропиленгликольмоноэтиловый эфир, пропиленгликольмонометиловый эфир, пропиленхлоргидрин и аналогичные.
Более предпочтительно моновалентным алифатическим спиртом является алкан-моноол, имеющий 1-6 атомов углерода, ввиду полезности соединения (31). Более предпочтительным является особенно метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол, н-бутанол, трет-бутанол или 3-окса-н-бутанол.
Примеры моновалентного фенола включают фенол, этилфенол, октилфенол, диметилфенол, о-метоксифенол, крезол, гидроксибифенил, п-кумилфенол, нафтол и бензилфенол. Ввиду полезности соединения (31) предпочтительным является фенол.
Отношение первого загружаемого молярного количества соединения (21) к первому загружаемому молярному количеству соединения (1) (соединение (21)/соединение (1)) составляет предпочтительно более чем 1, более предпочтительно 1,5 или более и особенно предпочтительно 2 или более, ввиду улучшения выхода соединения (31). Путем регулирования данного соотношения до более чем 1 реакционное равновесие сдвигается в сторону соединения (31), посредством чего выход реакции улучшается.
Количество катализатора разнообразным образом выбирают в зависимости от катализатора, но предпочтительно составляет 0,01-30% масс., с учетом реакционноспособности и стадии удаления катализатора после реакции, более предпочтительно 0,1-10% масс. в расчете на субстрат.
Количество промотора различным образом выбирают в зависимости от промотора, но предпочтительно оно составляет 0,01-30% масс., и с учетом реакционноспособности и стадии удаления катализатора после реакции, более предпочтительно 0,1-10% масс. в расчете на субстрат.
Поскольку соединение (21) в большинстве своем имеет низкую совместимость с соединением (1), в результате реакции иногда образуется гетерогенная система на ранней стадии реакции. Соответственно, в реакции может использоваться растворитель для цели промотирования реакции. Однако, с учетом объемной эффективности реактора и потери целевого продукта на стадии отделения растворителя, предпочтительно осуществлять реакцию, если возможно, без какого-либо растворителя.
Растворителем может быть растворитель, стабильно присутствующий при температуре реакции и показывающий высокую растворимость исходных материалов, а ввиду возможности разделения после реакции соединения (1), соединения (21), соединения (31) и побочных продуктов с помощью перегонки, предпочтительно использовать растворитель, имеющий точку кипения, отличную от точки кипения каждого из данных соединений, или использовать в качестве растворителя соединение (31).
В качестве растворителя предпочтительны карбонатные соединения, различающиеся точкой кипения, соединение (31), простые эфиры, имеющие относительно высокую точку кипения. Конкретные примеры их включают этиленкарбонат, пропиленкарбонат, диметилкарбонат, диэтилкарбонат, дипропилкарбонат, дибутилкарбонат, диоктилкарбонат, глим, диглим, триглим и тетраглим.
С учетом эффекта использования растворителя, количество растворителя предпочтительно является таким, чтобы концентрация субстрата становилась 10-80% масс. Однако, в случае субстрата, когда эффект использования растворителя не так заметно наблюдается, ввиду разделения, не предпочитается никакой растворитель (концентрация субстрата 100% масс.).
Согласно изобретению, по крайней мере, часть реакции между соединением (1) и соединением (21) предпочтительно осуществляется при температуре реакции 40-200°С.
Когда температура реакции составляет ниже 40°С, выход карбонатного соединения является крайне низким. Когда температура реакции превышает 200°С, становится заметным снижение выхода вследствие разложения соединения (1), используемого в качестве исходного материала. Когда температура реакции находится в указанных выше пределах, карбонатное соединение может получаться с высокими выходами при скорости реакции, возможной для промышленного использования.
Более предпочтительно температура реакции составляет 40-160°С, еще более предпочтительно 50-150°С и особенно предпочтительно 60-140°С.
Эффективность реакции может улучшаться путем осуществления реакции при различных температурах реакции на ранней стадии и на более поздней стадии реакции. Это является результатом того, что реакции замещения двух функциональных групп в соединении (1) протекают ступенчато, и скорость реакции первой стадии реакции замещения является высокой, а скорость реакции второй реакции замещения является относительно низкой. Поскольку первая стадия реакции замещения легко протекает при относительно низкой температуре, примерно 0-100°С, и является некоторое время реакцией с сильным выделением тепла, данной реакции позволяют предпочтительно протекать при относительно низкой температуре на ранней стадии реакции. Вторая стадия реакции ввиду скорости реакции осуществляется при относительно высокой температуре, примерно 50-200°С.
Давление реакции обычно является атмосферным. В зависимости от давления пара соединения (21) при реакционной температуре, предпочтительно применять давление.
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
В настоящей реакции по мере ее протекания образуются СНХХХ и/или СНХХХ (хлороформ и аналогичные), которые являются галогенированными метанами, имеющими низкую точку кипения. Соответственно, для того чтобы улучшить выход реакции путем сдвига равновесия реакции в сторону соединения (31) и завершить реакцию стехиометрически, реакцию предпочтительно осуществлять с удалением образуемых СНХХХ и/или СНХХХ из реакционной смеси с помощью перегонки. С точки зрения легкости выполнения, в качестве способа удаления галогенированных метанов перегонкой предпочтительным является способ реакционной перегонки с использованием того факта, что галогенированные метаны, каждый, имеют низкую точку кипения по сравнению с соединением (21) и соединением (31).
(Процесс получения соединения (32))
Соединение (32) предпочтительно получают по реакции соединения (1) с соединением (21) в присутствии галогеновой соли в качестве катализатора с получением соединения (11а) и/или соединения (11b) (ниже в описании соединение (11а) и соединение (11b) вместе называют соединением (11)) и с последующей реакцией соединения (11) с соединением (22).
Кроме того, соединения (1), (21) и (22) могут вводиться в реакцию в одно и то же время. В этом случае соединение (32), соединение (31) и соединение (33) получаются в виде смеси.
Примеры соединения (22) включают упомянутые выше моновалентные алифатические спирты и моновалентные фенолы. Однако в качестве соединения (22) используется спирт, отличный от соединения (21).
Моновалентным алифатическим спиртом является предпочтительно алкан-моноол, имеющий 1-6 атомов углерода, более предпочтительно алкан-моноол, имеющий 1-4 атома углерода, который может иметь простой эфирный атом кислорода, ввиду полезности соединения (32).
В качестве алкан-моноола, имеющего 1-6 атомов углерода, предпочтительным является метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол, н-бутанол, трет-бутанол или 3-окса-н-бутанол.
В качестве моновалентного фенола ввиду полезности соединения (32) предпочтителен фенол.
Отношение первых загружаемых молярных количеств соединения (21) и соединения (22) к первому загружаемому молярному количеству соединения (1) ((соединение (21)+соединение (22)/соединение (1)) составляет предпочтительно больше 1, более предпочтительно 1,5 или более и особенно предпочтительно 2 или более.
Кроме того, ввиду улучшения выхода соединения (32) предпочтительно, чтобы соединение (21) вводилось в реакцию с соединением (1) в соотношении 1 молярный эквивалент или менее к последнему соединению с селективным образованием соединения (11), а затем соединение (21) вводилось в реакцию с соединением (11) в соотношении 1-2 молярных эквивалента к последнему соединению. Когда количество соединения (22) составляет менее 1 молярного эквивалента, выход целевого соединения (32) снижается. Когда данное количество составляет более 2 молярных эквивалентов, соединение (33) образуется по реакции сложноэфирного обмена между образуемым соединением (32) и соединением (22), так что выход целевого соединения (32) снижается.
Количество катализатора различным образом выбирают в зависимости от самого катализатора, и предпочтительно составляет 0,01-30% масс., а с учетом реакционноспособности и стадии удаления катализатора после реакции более предпочтительно оно составляет 0,1-10% масс. в расчете на субстрат.
Количество промотора различным образом выбирают в зависимости от самого промотора, и предпочтительно составляет 0,01-30% масс., а с учетом реакционноспособности и стадии удаления промотора после реакции более предпочтительно оно составляет 0,1-10% масс. в расчете на субстрат.
Поскольку соединение (21) и соединение (22) в большинстве своем имеют низкую совместимость с соединением (1) и соединением (11), в результате реакции иногда образуется гетерогенная система на ранней стадии реакции. Соответственно, в реакции может использоваться растворитель с целью промотирования реакции. Однако, с учетом объемной эффективности реактора и потери целевого продукта на стадии отделения растворителя, предпочтительно осуществлять реакцию, если возможно, без какого-либо растворителя.
Растворителем может быть растворитель, стабильно присутствующий при температуре реакции и показывающий высокую растворимость исходных материалов, а ввиду возможности разделения после реакции соединения (1), соединения (11), соединения (21), соединения (22), соединения (32) и побочных продуктов с помощью перегонки, предпочтительно использовать растворитель, имеющий точку кипения, отличную от точки кипения каждого из данных соединений, или использовать в качестве растворителя соединение (32).
В качестве растворителя предпочтительны карбонатные соединения, различающиеся точкой кипения, соединение (32), простые эфиры, имеющие относительно высокую точку кипения. Конкретные примеры их включают этиленкарбонат, пропиленкарбонат, диметилкарбонат, диэтилкарбонат, дипропилкарбонат, дибутилкарбонат, диоктилкарбонат, глим, диглим, триглим и тетраглим.
С учетом эффекта использования растворителя, количество растворителя предпочтительно является таким, чтобы концентрация субстрата стала 10-80% масс. Однако, в случае субстрата, когда эффект использования растворителя не так заметно наблюдается, ввиду разделения не предпочитается никакой растворитель (концентрация субстрата 100% масс.).
В изобретении, по крайней мере, часть реакции между соединением (1) и соединением (21) и/или соединением (22) предпочтительно проводят при реакционной температуре от 40 до 200°С.
Когда температура реакции ниже чем 40°С, тогда выход карбонатного соединения чрезвычайно низкий. Когда температура реакции превышает 200°С, тогда становится заметным понижение выхода в связи с разложением соединения (1), используемого в качестве исходного материала. Когда температура реакции попадает в вышеуказанный интервал, карбонатное соединение может быть получено с высокими выходами при скорости реакции, допускающей промышленное использование.
Температура реакции более предпочтительна от 40 до 160°С, более предпочтительна от 50 до 150°С и особенно предпочтительна от 60 до 140°С.
Эффективность реакции может улучшаться путем осуществления реакции при различных температурах реакции на ранней стадии и на поздней стадии реакции. А именно, реакция образования соединения (11) с помощью взаимодействия соединения (21) с соединением (1) осуществляется предпочтительно при реакционной температуре 40°С или ниже ввиду улучшения выхода соединения (11). Реакция может осуществляться при температуре выше 40°С, но поскольку реакция является слишком бурной, может увеличиваться количество побочных продуктов или может образовываться соединение (31), которое является дизамещенным продуктом, посредством чего выход целевого продукта в некоторых случаях снижается. В случае когда соединение (1) вводится в реакцию с соединением (21) при температуре реакции 40°С или ниже, может селективно синтезироваться соединение (11), даже когда соединение (21) вводится в реакцию с соединением (1) в соотношении 1 эквивалент или более к последнему соединению. Однако, если реакция не осуществляется после того, как непрореагировавшее соединение (21) удаляется из реакционной системы перед тем, как в реакцию вводится следующее соединение (22), понижение выхода целевого соединения (32) может быть вызвано получением в качестве побочного продукта соединения (31).
Реакция между соединением (11) и соединением (22) предпочтительно осуществляется при температуре реакции 40°С-200°С и более предпочтительно при температуре реакции 50°С-200°С.
Таким образом, поскольку разница между скоростью реакции первой стадии и скоростью реакции второй стадии является большой, имеют место преимущества, заключающиеся в том, что соединение (11) как промежуточное соединение, может легко синтезироваться и выделяться, а несимметричное соединение (22), которое до этого синтезируется с трудом, может синтезироваться селективно за счет разницы между скоростями реакции.
Давлением реакции обычно является атмосферное давление. В зависимости от давления пара соединения (21) и соединения (22) при температуре реакции предпочтительно применять давление.
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
В настоящей реакции СНХХХ и СНХХХ(хлороформ и аналогичные), которые являются галогенированными метанами, имеющими низкую точку кипения, образуются по мере протекания реакции. Соответственно, для того, чтобы улучшить выход реакции путем сдвига равновесия реакции в сторону соединения (32) и завершить реакцию стехиометрически, предпочтительно осуществлять реакцию с удалением образующихся СНХХХ и СНХХХиз реакционной системы с помощью перегонки.
С точки зрения легкости воплощения, в качестве способа удаления галогенированных метанов с помощью перегонки предпочитается способ реакционной перегонки с использованием того факта, что галогенированные метаны, каждый, имеют низкую точку кипения по сравнению с соединением (21), соединением (11), соединением (22) и соединением (32).
(Способ получения соединения (3а), соединения (3b))
Соединение (3а) и соединение (3b) получают по реакции соединения (1) с соединением (23) в присутствии галогеновой соли в качестве катализатора.
Примеры соединения (23) включают двухвалентные алифатические спирты и двухвалентные фенолы.
Примеры двухвалентных алифатических спиртов, ввиду многосторонности промышленного использования, включают этиленгликоль, диэтиленгликоль(3-окса-1,5-пентандиол), триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, дипропиленгликоль, трипропиленгликоль, 3-хлор-1,2-пропандиол, 2-хлор-1,3-пропандиол, циклогександиол, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,2-бутандиол, 1,3-бутандиол, 1,4-бутандиол, 1,4-бутендиол, 2-метил-2,4-пентандиол(гексиленгликоль), 3-метил-1,5-пентандиол, 1,5-пентандиол и 1,6-гександиол.
2
3
2
2
2
2
2
2
Двухвалентным алифатическим спиртом, ввиду полезности соединения (3а) и соединения (3b), является предпочтительно этиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 3-метил-1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 1,3-пропандиол и 1,4-бутандиол, более предпочтительно 1,2-пропиленгликоль (HO-CHCH(CH)-OH), этиленгликоль (HO-CHCH-OH) или 3-окса-1,5-пентандиол (HO-CHCHOCHCH-OH).
Примеры двухвалентных фенолов включают резорцин, катехин, гидрохинон, 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропан[бисфенол A], 4,4'-дигидроксибифенил и дигидроксинафталин. Ввиду легкой доступности исходного материала предпочитается бисфенол А.
В случае когда целевым продуктом является соединение (3а), что касается соотношения субстратов (исходных материалов), соотношение соединения (23) составляет предпочтительно 0,1-10 молярных эквивалентов к соединению (1), а ввиду эффективности реакции и выхода, более предпочтительно 0,5-2 молярных эквивалента.
В случае когда целевым продуктом является соединение (3b), соотношение субстратов варьирует в зависимости от молекулярного веса соединения (3b), но предпочтительно соотношение соединения (23) и соединения (1) составляет 0,5-2 молярных эквивалента, а ввиду эффективности реакции и выхода, более предпочтительно 0,75-1,5 молярных эквивалента.
Количество катализатора различным образом выбирают в зависимости от катализатора, но предпочтительно оно составляет 0,01-30% масс., а с учетом реакционноспособности и стадии удаления катализатора после реакции, более предпочтительно 0,1-10% масс. в расчете на субстрат.
Количество промотора различным образом выбирают в зависимости от промотора, но предпочтительно оно составляет 0,01-30% масс., а с учетом реакционноспособности и стадии удаления катализатора после реакции, более предпочтительно 0,1-10% масс. в расчете на субстрат.
Поскольку соединение (23) в большинстве своем имеет низкую совместимость с соединением (1), в результате реакции иногда образуется гетерогенная система на ранней стадии реакции. Соответственно, в реакции может использоваться растворитель для промотирования реакции. Однако, с учетом объемной эффективности реактора и потери целевого продукта на стадии отделения растворителя, предпочтительно осуществлять реакцию, если возможно, без какого-либо растворителя.
Растворителем может быть растворитель, стабильно присутствующий при температуре реакции и показывающий высокую растворимость исходных материалов, а ввиду возможности разделения после реакции соединения (1), соединения (23), соединения (3а), соединения (3b) и побочных продуктов с помощью перегонки, предпочтительно использовать растворитель, имеющий точку кипения, отличную от точки кипения каждого из данных соединений, или использовать в качестве растворителя соединение (3а).
В качестве растворителя предпочтительны карбонатные соединения, различающиеся точкой кипения, соединение (3а), простые эфиры, имеющие относительно высокую точку кипения. Конкретные примеры их включают этиленкарбонат, пропиленкарбонат, диметилкарбонат, диэтилкарбонат, дипропилкарбонат, дибутилкарбонат, диоктилкарбонат, глим, диглим, триглим и тетраглим.
С учетом эффекта использования растворителя, количество растворителя является предпочтительно таким, чтобы концентрация субстрата становилась 10-80% масс. Однако, в случае субстрата, когда эффект использования растворителя не так заметно наблюдается, ввиду разделения не предпочитается никакой растворитель (концентрация субстрата 100% масс.).
Температура реакции варьирует в зависимости от субстратов, катализаторов и аналогичных и обычно составляет 0-200°С.
Эффективность реакции может улучшаться путем осуществления реакции при различных температурах реакции на ранней стадии и на более поздней стадии реакции. Это является следствием того, что реакции замещения двух функциональных групп в соединении (1) протекают ступенчато, и скорость реакции первой стадии реакции замещения является высокой, а скорость реакции второй реакции замещения является сравнительно низкой. Поскольку первая стадия реакции замещения легко протекает при относительно низкой температуре примерно 0-100°С и является некоторое время реакцией с сильным выделением тепла, данной реакции позволяют предпочтительно протекать при относительно низкой температуре на ранней стадии реакции. Вторая стадия реакции замещения ввиду скорости реакции осуществляется при относительно высокой температуре примерно 50-200°С.
В данной связи, в случае когда целевой продукт, такой как этиленкарбонат или пропиленкарбонат, имеет стабильную 5-членную кольцевую структуру, поскольку эффект стабилизации с помощью циклизации является большим, реакция второй стадии также протекает при очень высокой скорости реакции, и реакция завершается в короткий период времени даже при относительно низкой температуре 0-80°С.
Давление реакции обычно является атмосферным. В зависимости от давления пара соединения (23) при реакционной температуре, предпочтительно применять давление.
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
В настоящей реакции по мере ее протекания образуются СНХХХ и/или СНХХХ (хлороформ и аналогичные), которые являются галогенированными метанами, имеющими низкую точку кипения. Соответственно, для того чтобы улучшить выход реакции путем сдвига равновесия реакции в сторону соединения (3а) и соединения (3b) и завершить реакцию стехиометрически, реакцию предпочтительно осуществлять с удалением образующихся СНХХХ и/или СНХХХ из реакционной смеси с помощью перегонки.
С точки зрения легкости выполнения, в качестве способа удаления галогенированных метанов перегонкой предпочтительным является способ реакционной перегонки с использованием того факта, что галогенированные метаны, каждый, имеют низкую точку кипения по сравнению с соединением (23), соединением (3а) и соединением (3b).
(Способ получения разветвленного карбонатного соединения)
Разветвленное карбонатное соединение получают по реакции соединения (1) с соединением, имеющим более двух ОН групп, в присутствии галогеновой соли в качестве катализатора.
Примеры соединения, имеющего более двух ОН групп, включают трехвалентные или большей валентности алифатические спирты, трехвалентные или более высокой валентности фенолы и смеси их и указанного выше соединения, имеющего две ОН группы. В случае смесей в качестве числа ОН групп принимается средняя величина концевых ОН групп.
Примеры трехвалентных или более высокой валентности алифатических спиртов включают, ввиду разносторонности в промышленном использовании, глицерин, диглицерин, полиглицерин, триметилолпропан, 1,2,6-гексантриол, пентаэритрит, тетраметилолциклогексан, метилгликозид, сорбит, маннит, дульцит и сахарозу.
Примеры трехвалентных и более высокой валентности фенолов включают фторглицинол и конденсаты фенолов.
Примеры конденсатов фенолов включают начальные конденсаты резольного типа, в которых фенолы конденсируются и объединяются с избытком альдегидов в присутствии щелочного катализатора; начальные конденсаты бензильного типа, которые получаются по реакции в неводной системе в то время, когда синтезируются начальные конденсаты резольного типа; и начальные конденсаты типа новолака, в которых избыток фенолов подвергается реакции фенолов с формальдегидами в присутствии кислотного катализатора. Молекулярный вес начальных конденсатов составляет предпочтительно примерно 200-10000.
Соотношение субстратов варьирует в зависимости от молекулярного веса разветвленного карбонатного соединения, но предпочтительным отношением соединения, имеющего более двух ОН групп, к соединению (1) является 0,5-2 молярных эквивалента и более предпочтительно 0,75-1,5 молярных эквивалента.
Количество катализатора различным образом выбирают в зависимости от катализатора, но предпочтительно оно составляет 0,01-30% масс., и с учетом реакционноспособности и стадии удаления катализатора после реакции, более предпочтительно 0,1-10% масс. в расчете на субстрат.
Количество промотора различным образом выбирают в зависимости от промотора, но предпочтительно оно составляет 0,01-30% масс., и с учетом реакционноспособности и стадии удаления промотора после реакции, более предпочтительно 0,1-10% масс. в расчете на субстрат.
Поскольку соединение, имеющее более двух ОН групп, в большинстве своем имеет низкую совместимость с соединением (1), во время реакции на ее ранней стадии иногда образуется гетерогенная система. Соответственно, в реакции может использоваться растворитель для промотирования реакции. Однако, с учетом объемной эффективности реактора и потери целевого продукта на стадии отделения растворителя, предпочтительно осуществлять реакцию, если возможно, без какого-либо растворителя.
Растворителем может быть растворитель, стабильно присутствующий при температуре реакции и показывающий высокую растворимость исходных материалов, а ввиду возможности разделения после реакции соединения (1), соединения, имеющего более двух ОН групп, разветвленного карбонат карбонатного соединения и побочных продуктов с помощью перегонки, предпочтительно использовать растворитель, имеющий точку кипения, отличную от точки кипения каждого из данных соединений, или использовать в качестве растворителя соединение (3а).
В качестве растворителя предпочтительны карбонатные соединения, различающиеся точкой кипения, соединение (3а), простые эфиры, имеющие относительно высокую точку кипения. Конкретные примеры их включают этиленкарбонат, пропиленкарбонат, диметилкарбонат, диэтилкарбонат, дипропилкарбонат, дибутилкарбонат, диоктилкарбонат, глим, диглим, триглим и тетраглим.
С учетом эффекта использования растворителя, количество растворителя является предпочтительно таким, чтобы концентрация субстрата становилась 10-80% масс. Однако, в случае субстрата, когда эффект использования растворителя не так заметно наблюдается, ввиду разделения не предпочитается никакой растворитель (концентрация субстрата 100% масс.).
Температура реакции варьирует в зависимости от субстратов, катализаторов и аналогичных и обычно составляет 0-200°С.
Эффективность реакции может улучшаться путем осуществления реакции при температурах реакции, различающихся на ранней стадии и на более поздней стадии реакции. Это является следствием того, что реакции замещения двух функциональных групп в соединении (1) протекают ступенчато, и скорость реакции первой стадии реакции замещения является высокой, а скорость реакции второй реакции замещения является сравнительно низкой. Поскольку первая стадия реакции замещения легко протекает при относительно низкой температуре примерно 0-100°С и является реакцией с сильным выделением тепла в течение некоторого времени, данной реакции позволяют предпочтительно протекать при относительно низкой температуре на ранней стадии реакции. Вторая стадия реакции замещения ввиду скорости реакции осуществляется при относительно высокой температуре примерно 50-200°С.
Давление реакции обычно является атмосферным. В зависимости от давления пара соединения, имеющего более двух ОН групп, при реакционной температуре предпочтительно применять давление.
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
В настоящей реакции по мере ее протекания образуются СНХХХ и/или СНХХХ (хлороформ и аналогичные), которые являются галогенированными метанами, имеющими низкую точку кипения. Соответственно, для того чтобы улучшить выход реакции путем сдвига равновесия реакции в сторону разветвленного карбонатного соединения и завершить реакцию стехиометрически, реакцию предпочтительно осуществлять с удалением образующихся СНХХХ и/или СНХХХ из реакционной смеси с помощью перегонки.
С точки зрения легкости выполнения, в качестве способа удаления галогенированных метанов перегонкой предпочтительным является способ реакционной перегонки с использованием того факта, что галогенированные метаны, каждый, имеют низкую точку кипения по сравнению с соединением, имеющим более двух ОН групп, и разветвленным карбонатным соединением.
Поскольку процесс получения карбонатного соединения согласно изобретению, описанный выше, является процессом, в котором соединение (1) вводится в реакцию с соединением, имеющим одну ОН группу, в присутствии галогеновой соли в качестве катализатора с получением карбонатного соединения, симметричный диалкилкарбонат или диарилкарбонат, или несимметричный диалкилкарбонат или диарилкарбонат могут получаться селективно без какого-либо ингибирования высоких выходов путем подходящей замены в одном реакционном процессе соединения, имеющего одну ОН группу.
Кроме того, поскольку процесс получения карбонатного соединения согласно изобретению является процессом, в котором соединение (1) подвергается реакции с соединением, имеющим две или более ОН групп, в присутствии галогеновой соли, которая является катализатором, с получением карбонатного соединения, циклический карбонат или поликарбонат может получаться селективно без какого-либо ингибирования высоких выходов путем подходящей замены в одном реакционном процессе соединения, имеющего две или более ОН групп.
Кроме того, поскольку побочным продуктом является органическое соединение, имеющее низкую точку кипения, такое как хлороформ, процесс получения может упрощаться, например побочные продукты могут легко удаляться из реакционной системы в отличие от других способов, таких как способ с использованием фосгена.
Кроме того, путем замены соединения (1) гексахлорацетоном можно одновременно получать промышленно полезный хлороформ.
Более того, с помощью использования частично фторированного соединения в качестве соединения (1) можно одновременно получать промышленно полезные дихлорфторметан (R21), хлордифторметан (R22) или аналогичные.
ПРИМЕРЫ
Данное изобретение будет проиллюстрировано более детально со ссылкой на следующие примеры, но изобретение не должно расцениваться как ограниченное ими.
Примеры 1-16 являются примерами изобретения, а примеры 17 и 18 являются Сравнительными примерами.
(Газовый хроматограф)
Анализ на хроматографе (далее именуемом как GC) осуществляли с использованием 6890 серий производства фирмы Agilent Company.
(Молекулярный вес)
Измерение среднечислового молекулярного веса (далее называемого как Mn) и средневесового молекулярного веса (далее называемого как Mw) осуществляли с использованием гель-проникающей хроматографии (HLC-8220 GPC производства фирмы Tosoh Corporation) (далее называемой как GPC). Mn и Mw являются молекулярными весами на основании стандартов полистрола.
Пример 1
После того как в 500-мл стеклянный реактор снабженный мешалкой, обратным холодильником при 20°С и дистилляционной установкой загружали 262 г (0,99 моль) гексахлорацетона, 150 г (1,97 моль) 1,2-пропиленгликоля и 4 г тетрабутиламмонийбромида (далее называемый как ТВАВ), температуру постепенно повышали при перемешивании и реакцию проводили при внутренней температуре 120°С. Реакцию проводили в течение 10 часов, удаляя образующийся во время реакции хлороформ путем перегонки через дистилляционную установку. После того как реакция завершалась, фракции отгоняли из дистилляционной установки и реакционную неочищенную жидкость, присутствующую в реакторе, выделяли, получая 407,8 г извлеченной неочищенной жидкости (уровень выхода: 98%). В результате анализа на GC органического компонента, выделенного простой перегонкой, извлеченной неочищенной жидкости в вакууме подтверждалось, что соединения, представленные в таблице 1, были образованы с выходами, показанными в таблице 1.
Согласно результатам, представленным в таблице 1, степень превращения гексахлорацетона составила 100%, выход 1,2-пропиленкарбоната по отношению к гексахлорацетону составил 97%, и выход хлороформа составил 96%.
Таблица 1
Соединение
GC Композиция (% масс.)
Выход
Гексахлорацетон
0%
0 г
1,2-Пропиленгликоль
19,2%
77,5 г
Хлороформ
56,0%
226 г
Четыреххлористый углерод
0,3%
1,2 г
1,2-Пропиленкарбонат
24,3%
98 г
Другие
0,2%
0,9 г
Пример 2
Реакцию осуществляли таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что количество 1,2-пропиленгликоля было изменено на 75 г (0,99 моль). После завершения реакции фракции отгоняли из дистилляционной установки и реакционную неочищенную жидкость, присутствующую в реакторе, выделяли, получая 328,6 г извлеченной неочищенной жидкости (уровень выхода: 96,36%). В результате анализа на GC органического компонента, выделенного простой перегонкой, извлеченной неочищенной жидкости в вакууме подтверждалось, что соединения, представленные в таблице 2, были образованы с выходами, показанными в таблице 2.
Согласно результатам, представленным в таблице 2, степень превращения гексахлорацетона составила 100%, выход 1,2-пропиленкарбоната по отношению к гексахлорацетону составил 94% и выход хлороформа составил 95%.
Таблица 2
Соединение
GC Композиция (% масс.)
Выход
Гексахлорацетон
0%
0 г
1,2-Пропиленгликоль
0%
0 г
Хлороформ
69,3%
225 г
Четыреххлористый углерод
0,2%
0,7 г
1,2-Пропиленкарбонат
29,3%
95 г
Другие
1,2%
3,9 г
Пример 3
Реакцию осуществляли таким же образом как в примере 1, за исключением того, что количество 1,2-пропиленгликоля было изменено на 100 г (1,32 моль). После завершения реакции фракции отгоняли из дистилляционной установки и реакционную неочищенную жидкость, присутствующую в реакторе, выделяли, получая 350,2 г извлеченной неочищенной жидкости (уровень выхода: 95,67%). В результате анализа на GC органического компонента, выделенного простой перегонкой, извлеченной неочищенной жидкости в вакууме подтверждалось, что соединения, представленные в таблице 3, были образованы с выходами, показанными в таблице 3.
Согласно результатам, представленным в таблице 3, степень превращения гексахлорацетона составила 100%, выход 1,2-пропиленкарбоната по отношению к гексахлорацетону составил 97%, и выход хлороформа составил 94%.
Таблица 3
Соединение
GC Композиция (% масс.)
Выход
Гексахлорацетон
0%
0 г
1,2-Пропиленгликоль
6,9%
23,9 г
Хлороформ
64,4%
223 г
Четыреххлористый углерод
0,3%
1,1 г
1,2-Пропиленкарбонат
28,3%
98 г
Другие
0,1%
0,2 г
Пример 4
После того как в реактор, аналогичный тому, который описан в примере 1, загружали 262 г (0,99 моль) гексахлорацетона, 100 г (1,32 моль) 1,2-пропиленгликоля и 4 г KF (фторид калия), реакцию проводили при внутренней температуре 30°С в течение 2 часов. После того как реакция завершалась, извлекали 364,4 г реакционной неочищенной жидкости, присутствующей в реакторе (уровень выхода: 99,56%). В результате анализа на GC органического компонента, выделенного простой перегонкой, извлеченной неочищенной жидкости в вакууме подтверждалось, что соединения, представленные в таблице 4, были образованы с выходами, показанными в таблице 4.
Согласно результатам, представленным в таблице 4, степень превращения гексахлорацетона составила 100%, выход 1,2-пропиленкарбоната по отношению к гексахлорацетону составил 99% и выход хлороформа составил 98%.
Таблица 4
Соединение
GC Композиция (% масс.)
Выход
Гексахлорацетон
0%
0 г
1,2-Пропиленгликоль
6,7%
24 г
Хлороформ
64,7%
233 г
Четыреххлористый углерод
0,3%
1,0 г
1,2-Пропиленкарбонат
27,7%
100 г
Другие
0,6%
2,4 г
Пример 5
Реакцию осуществляли таким же образом, как в примере 2, за исключением того, что количество ТВАВ было изменено на 0,85 г. После завершения реакции фракции отгоняли из дистилляционной установки и реакционную неочищенную жидкость, присутствующую в реакторе, выделяли, получая 333,5 г извлеченной неочищенной жидкости (уровень выхода: 98,7%). В результате анализа на GC органического компонента, выделенного простой перегонкой, извлеченной неочищенной жидкости в вакууме подтверждалось, что соединения, представленные в таблице 5, были образованы с выходами, показанными в таблице 5.
Согласно результатам, представленным в таблице 5, степень превращения гексахлорацетона составила 99%, выход 1,2-пропиленкарбоната по отношению к гексахлорацетону составил 97%, и выход хлороформа составил 97%.
Таблица 5
Соединение
GC Композиция (% масс.)
Выход
Гексахлорацетон
0,6%
2 г
1,2-Пропиленгликоль
0,15%
0,5 г
Хлороформ
68,8%
229 г
Четыреххлористый углерод
0,2%
0,7 г
1,2-Пропиленкарбонат
29,4%
97,8 г
Другие
0,85%
2,7 г
Пример 6
После того как в реактор, аналогичный тому, который описан в примере 1, загружали 262 г (0,99 моль) гексахлорацетона, 61,4 г (0,99 моль) этиленгликоля и 4 г KF (фторид калия), температуру постепенно повышали при перемешивании и реакцию проводили при внутренней температуре 50°С. Реакцию проводили в течение 30 минут, удаляя образующийся во время реакции хлороформ путем перегонки через дистилляционную установку. После того как реакция завершалась, фракции отгоняли из дистилляционной установки и реакционную неочищенную жидкость, присутствующую в реакторе, выделяли, получая 326,2 г извлеченной неочищенной жидкости (уровень выхода: 99,6%). В результате анализа на GC органического компонента, выделенного простой перегонкой, извлеченной неочищенной жидкости в вакууме подтверждалось, что соединения, представленные в таблице 6, были образованы с выходами, показанными в таблице 6.
Согласно результатам, представленным в таблице 6, степень превращения гексахлорацетона составила 100%, выход этиленкарбоната по отношению к гексахлорацетону составил 99%, и выход хлороформа составил 99%.
Таблица 6
Соединение
GC Композиция (% масс.)
Выход
Гексахлорацетон
0%
0 г
Этиленгликоль
0%
0 г
Хлороформ
73,0%
235,1 г
Четыреххлористый углерод
0,03%
0,1 г
Этиленкарбонат
26,8%
86,5 г
Другие
0,17%
0,5 г
Пример 7
После того как в реактор, аналогичный тому, который описан в примере 1, загружали 262 г (0,99 моль) гексахлорацетона, 75,2 г (0,99 моль) 1,3-пропандиола и 4 г KF (фторид калия), температуру постепенно повышали при перемешивании и реакцию проводили при внутренней температуре 120°С. Реакцию проводили в течение 10 часов, удаляя образующийся во время реакции хлороформ путем перегонки через дистилляционную установку. После того как реакция завершалась, фракции отгоняли из дистилляционной установки и реакционную неочищенную жидкость, присутствующую в реакторе, выделяли, получая 327,6 г извлеченной неочищенной жидкости (уровень выхода: 96,0%). В результате анализа на GC органического компонента, выделенного простой перегонкой, извлеченной неочищенной жидкости в вакууме подтверждалось, что соединения, представленные в таблице 7, были образованы с выходами, показанными в таблице 7. Во время дистилляции в вакууме в дополнение к катализатору в тигле оставался вязкий органический материал.
Согласно результатам, представленным в таблице 7, степень превращения гексахлорацетона составила 100%, выход 1,3-пропиленкарбоната по отношению к гексахлорацетону составил 29%, и выход хлороформа составил 77%.
Таблица 7
Соединение
GC Композиция (% масс.)
Выход
Гексахлорацетон
0%
0 г
1,3-Пропандиол
0,16%
0,5 г
Хлороформ
59,4%
181,7 г
Четыреххлористый углерод
0,20%
0,6 г
1,3-Пропиленкарбонат
9,5%
29,1 г
CCl<sub>3</sub>C(=O)O(CH<sub>2</sub>)<sub>3</sub>OH
27,5%
84,2 г
Другие
3,24%
10,5 г
Пример 8
После того как в реактор, аналогичный тому, который описан в примере 1, загружали 262 г (0,99 моль) гексахлорацетона, 75 г (0,99 моль) 1,2-пропиленгликоля и 4 г ионообменной смолы анионного типа (Amberlyte IRA-900, Cl-форм производимый фирмой Rohm and Haas Company), температуру постепенно повышали при перемешивании и реакцию проводили при внутренней температуре 80°С. Реакцию проводили в течение 3 часов, удаляя образующийся во время реакции хлороформ путем перегонки через дистилляционную установку. После того как реакция завершалась, фракции отгоняли из дистилляционной установки и реакционную неочищенную жидкость, присутствующую в реакторе, выделяли, получая 322,2 г извлеченной неочищенной жидкости (уровень выхода: 94,5%). В результате анализа на GC органического компонента, выделенного простой перегонкой, извлеченной неочищенной жидкости в вакууме подтверждалось, что соединения, представленные в таблице 8, были образованы с выходами, показанными в таблице 8.
Согласно результатам, представленным в таблице 8, степень превращения гексахлорацетона составила 100%, выход 1,2-пропиленкарбоната по отношению к гексахлорацетону составил 85% и выход хлороформа составил 92%.
Таблица 8
Соединение
GC Композиция (% масс.)
Выход
Гексахлорацетон
0%
0 г
1,2-Пропиленгликоль
1,6%
5,2 г
Хлороформ
68,7%
218,6 г
Четыреххлористый углерод
0,9%
3,0 г
1,2-Пропиленкарбонат
27,0%
85,8 г
Другие
1,8%
5,6 г
Пример 9
После того как в 200-мл стеклянный реактор, снабженный мешалкой, капельной воронкой и дистилляционной установкой, загружали 105,9 г (0,40 моль) гексахлорацетона и 7,8 г KF, по каплям, при комнатной температуре в течение периода 30 минут постепенно добавляли 49,6 г (0,42 моль) 3-метилпентандиола. Температуру постепенно повышали при перемешивании до 120°С на протяжении 1 часа. Реакцию проводили в течение 3 часов, удаляя образующийся во время реакции хлороформ путем перегонки через дистилляционную установку. Затем при поддержании температуры давление понижали и реакцию осуществляли далее в течение 19 часов. После того как реакция завершалась, из реактора извлекали 64 г вязкой жидкости. После того как осадки, такие как катализатор, удаляли с помощью фильтрования, на GPC измеряли молекулярный вес на основе стандартов полистирола. Результаты измерения показаны в таблице 9. Кроме того, из дистилляционной установки извлекали 95 г дистиллята. Согласно результатам анализа дистиллята на GC подтверждалось, что соединения, представленные в таблице 9, были образованы с выходами, показанными в таблице 9.
Таблица 9
Результаты анализа GPC
Mn
Mw
1,521
3,048
Результаты анализа GC
GC Композиция (% масс.)
Выход
Гексахлорацетон
0%
0 г
3-Метилпентандиол
2,2%
2,1 г
Хлороформ
96,8%
92,0 г
Четыреххлористый углерод
0,1%
0,1 г
Другие
0,9%
0,8 г
Пример 10
После того как в 50-мл стеклянный реактор, снабженный мешалкой, капельной воронкой и дистилляционной установкой, загружали 19,12 г (0,072 моль) гексахлорацетона и 0,34 г KF, по каплям, при комнатной температуре в течение периода 30 минут постепенно добавляли 8,67 г (0,115 моль) 1,3-пропандиола. Температуру постепенно повышали при перемешивании до 120°С на протяжении 1 часа. Реакцию проводили в течение 3 часов, удаляя образующийся во время реакции хлороформ путем перегонки через дистилляционную установку. Затем при поддержании температуры давление понижали и реакцию осуществляли далее в течение 19 часов. После того как реакция завершалась, из реактора извлекали 10,39 г вязкой жидкости. После того как осадки, такие как катализатор, удаляли с помощью фильтрования, на GPC измеряли молекулярный вес на основе стандартов полистирола. Результаты измерения показаны в таблице 10. Кроме того, из дистилляционной установки извлекали 17,1 г дистиллята. Согласно результатам анализа дистиллята на GC подтверждалось, что соединения, представленные в таблице 10, были образованы с выходами, показанными в таблице 10.
Таблица 10
Результаты анализа GPC
Mn
Mw
1,248
2,583
Результаты анализа GC
GC Композиция (% масс.)
Выход
Гексахлорацетон
0%
0 г
1,3-Пропандиол
7,19%
1,23 г
Хлороформ
92,05%
15,74 г
Четыреххлористый углерод
0,58%
0,1 г
Другие
0,18%
0,03 г
Пример 11
После того как в 200-мл стеклянный реактор, снабженный мешалкой, капельной воронкой и дистилляционной установкой, загружали 106,1 г (0,401 моль) гексахлорацетона и 7,8 г KF, по каплям, при комнатной температуре в течение периода 30 минут постепенно добавляли 49,6 г (0,420 моль) 1,6-гександиола. Температуру постепенно повышали при перемешивании до 120°С на протяжении 1 часа. Реакцию проводили в течение 3 часов, удаляя образующийся во время реакции хлороформ путем перегонки через дистилляционную установку. Затем при поддержании температуры давление понижали и реакцию осуществляли далее в течение 19 часов. После того как реакция завершалась, из реактора извлекали 63,1 г белого твердого вещества. После того как твердое вещество нагревали до расплавленного состояния и осадки, такие как катализатор, удаляли с помощью фильтрования, на GPC измеряли молекулярный вес на основе стандартов полистирола. Результаты измерения показаны в таблице 11. Кроме того, из дистилляционной установки извлекали 97 г дистиллята. Согласно результатам анализа дистиллята на GC подтверждалось, что соединения, представленные в таблице 11, были образованы с выходами, показанными в таблице 11.
Таблица 11
Результаты анализа GPC
Mn
Mw
1,422
3,024
Результаты анализа GC
GC Композиция (% масс.)
Выход
Гексахлорацетон
0%
0 г
1,6-Гександиол
4,2%
4,1 г
Хлороформ
94,6%
91,8 г
Четыреххлористый углерод
0,3%
0,3 г
Другие
0,9%
0,8 г
Пример 12
После того как в 500-мл стеклянный реактор, снабженный мешалкой, обратным холодильником при 20°С и дистилляционной установкой, загружали 262 г (0,99 моль) гексахлорацетона, 91 г (1,98 моль) этанола и 4 г KF, температуру постепенно повышали при перемешивании и реакцию проводили при внутренней температуре 70°С в течение 10 часов. После того как реакция завершалась, извлекали 355 г реакционной неочищенной жидкости, присутствующей в реакторе (уровень выхода: 99,5%). В результате анализа на GC органического компонента, выделенного простой перегонкой, извлеченной неочищенной жидкости в вакууме подтверждалось, что соединения, представленные в таблице 12, были образованы с выходами, показанными в таблице 12.
Согласно результатам, представленным в таблице 12, степень превращения гексахлорацетона составила 100%, выход диэтилкарбоната по отношению к гексахлорацетону составил 79% и выход хлороформа составил 90%.
Таблица 12
Соединение
GC Композиция (% масс.)
Выход
Гексахлорацетон
0%
0 г
Этанол
2,6%
9,0 г
Хлороформ
60,4%
212,1 г
Четыреххлористый углерод
0,1%
0,4 г
Диэтилкарбонат
26,2%
92 г
CCl<sub>3</sub>C(=O)OCH<sub>2</sub>CH<sub>3</sub>
10,6%
37,3 г
Другие
0,1%
0,2 г
Пример 13
После того как в реактор, аналогичный описанному в примере 12, загружали 262 г (0,99 моль) гексахлорацетона, 257,4 г (1,98 моль) н-октанола и 4 г KF, температуру постепенно повышали при перемешивании и реакцию проводили при внутренней температуре 120°С. Реакцию проводили в течение 10 часов, удаляя образующийся во время реакции хлороформ путем перегонки через дистилляционную установку. После того как реакция завершалась, фракции отгоняли из дистилляционной установки и реакционную неочищенную жидкость, присутствующую в реакторе, выделяли, получая 515,5 г извлеченной неочищенной жидкости (уровень выхода: 98,5%). В результате анализа на GC органического компонента, выделенного простой перегонкой, извлеченной неочищенной жидкости в вакууме, подтверждалось, что соединения, представленные в таблице 13, были образованы с выходами, показанными в таблице 13.
Согласно результатам, представленным в таблице 13, степень превращения гексахлорацетона составила 100%, выход диоктилкарбоната по отношению к гексахлорацетону составил 88% и выход хлороформа составил 93%.
Таблица 13
Соединение
GC Композиция (% масс.)
Выход
Гексахлорацетон
0%
0 г
н-Октанол
2,5%
13 г
Хлороформ
43,2%
220,9 г
Четыреххлористый углерод
0,1%
0,4 г
Диоктилкарбонат
48,8%
249,7 г
CCl<sub>3</sub>C(=O)OCH<sub>8</sub>H<sub>17</sub>
5,2%
26,7 г
Другие
0,2%
0,8 г
Пример 14
После того как в реактор, аналогичный описанному в примере 12, загружали 262 г (0,99 моль) гексахлорацетона, 186,1 г (1,98 моль) фенола и 4 г KF, температуру постепенно повышали при перемешивании и реакцию проводили при внутренней температуре 130°С. Реакцию проводили в течение 30 часов, удаляя образующийся во время реакции хлороформ путем перегонки через дистилляционную установку. После того как реакция завершалась, фракции отгоняли из дистилляционной установки и реакционную неочищенную жидкость, присутствующую в реакторе, выделяли, получая 450,5 г извлеченной неочищенной жидкости (уровень выхода: 99,6%). В результате анализа на GC органического компонента, выделенного простой перегонкой, извлеченной неочищенной жидкости в вакууме подтверждалось, что соединения, представленные в таблице 14, были образованы с выходами, показанными в таблице 14.
Согласно результатам, представленным в таблице 14, степень превращения гексахлорацетона составила 100%, выход дифенилкарбоната по отношению к гексахлорацетону составил 0,99% и выход хлороформа составил 50%.
Таблица 14
Соединение
GC Композиция (% масс.)
Выход
Гексахлорацетон
0%
0 г
Фенол
21,0%
93,7 г
Хлороформ
26,2%
117,2 г
Четыреххлористый углерод
0,09%
0,4 г
Дифенилкарбонат
0,47%
2,1 г
CCl<sub>3</sub>C(=O)OCH<sub>6</sub>H<sub>5</sub>
51,6%
230,3 г
Другие
0,64%
2,8 г
Пример 15
2
3
После того как в реактор, аналогичный описанному в примере 12, загружали 262 г (0,99 моль) гексахлорацетона, 91 г (1,98 моль) этанола, 2 г KF и 2 г оксида церия (СеО/СеО: производства фирмы Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Co., Ltd.), температуру постепенно повышали при перемешивании и реакцию проводили при внутренней температуре 70°С в течение 10 часов. После того как реакция завершалась, выделяли 355 г извлеченной неочищенной жидкости, присутствующей в реакторе (уровень выхода: 99,5%). В результате анализа на GC органического компонента, выделенного простой перегонкой, извлеченной неочищенной жидкости в вакууме подтверждалось, что соединения, представленные в таблице 15, были образованы с выходами, показанными в таблице 15.
Согласно результатам, представленным в таблице 15, степень превращения гексахлорацетона составила 100%, выход диэтилкарбоната по отношению к гексахлорацетону составил 99% и выход хлороформа составил 99%.
Таблица 15
Соединение
GC Композиция (% масс.)
Выход
Гексахлорацетон
0%
0 г
Этанол
0%
0 г
Хлороформ
67,0%
235,0 г
Четыреххлористый углерод
0,05%
0,2 г
Диэтилкарбонат
32,9%
115,6 г
CCl<sub>3</sub>C(=O)OCH<sub>2</sub>CH<sub>3</sub>
0%
0 г
Другие
0,05%
0,2 г
Пример 16
2
После того как в 500-мл герметичный реактор производства фирмы Hastelloy, загружали 262 г (0,99 моль) гексахлорацетона, 91 г (1,98 моль) этанола, 2 г KF и 2 г циркония (ZrO, производства фирмы Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Co., Ltd.), температуру постепенно повышали при перемешивании и реакцию проводили при внутренней температуре 140°С в течение 10 часов. После того как реакция завершалась, выделяли 356 г извлеченной неочищенной жидкости, присутствующей в реакторе (уровень выхода: 99,7%). В результате анализа на GC органического компонента, выделенного простой перегонкой, извлеченной неочищенной жидкости в вакууме подтверждалось, что соединения, представленные в таблице 16, были образованы с выходами, показанными в таблице 16.
Согласно результатам, представленным в таблице 16, степень превращения гексахлорацетона составила 100%, выход диэтилкарбоната по отношению к гексахлорацетону составил 99,4% и выход хлороформа составил 99,5%.
Таблица 16
Соединение
GC Композиция (% масс.)
Выход
Гексахлорацетон
0%
0 г
Этанол
0%
0 г
Хлороформ
66,9%
235,5 г
Четыреххлористый углерод
0,05%
0,2 г
Диэтилкарбонат
33,0%
116,1 г
CCl<sub>3</sub>C(=O)OCH<sub>2</sub>CH<sub>3</sub>
0%
0 г
Другие
0,05%
0,2 г
Пример 17
В 500-мл стеклянный реактор, снабженный мешалкой, обратным холодильником при 20°С и дистилляционной установкой, загружали 4 г NaH, а затем по каплям в течение периода 30 минут постепенно добавляли 91 г (1,98 моль) этанола. После завершения капельного добавления по каплям добавляли 262 г (0,99 моль) гексахлорацетона при охлаждении в водяной бане, так чтобы внутренняя температура не достигала 50°С или выше. После завершения капельного добавления температуру постепенно повышали при перемешивании и реакцию проводили при внутренней температуре 70°С в течение 10 часов. После того как реакция завершалась, выделяли 350 г извлеченной неочищенной жидкости, присутствующей в реакторе (уровень выхода: 98,0%). В результате анализа на GC органического компонента, выделенного простой перегонкой, извлеченной неочищенной жидкости в вакууме подтверждалось, что соединения, представленные в таблице 17, были образованы с выходами, показанными в таблице 17.
Согласно результатам, представленным в таблице 17, степень превращения гексахлорацетона составила 100%, выход диэтилкарбоната по отношению к гексахлорацетону составил 0% и выход хлороформа составил 46,6%.
Таблица 17
Соединение
GC Композиция (% масс.)
Выход
Гексахлорацетон
0%
0 г
Этанол
12,1%
40,7 г
Хлороформ
32,9%
110,2 г
Четыреххлористый углерод
0,06%
0,2 г
Диэтилкарбонат
0%
0 г
CCl<sub>3</sub>C(=O)OCH<sub>2</sub>CH<sub>3</sub>
53,1%
177,9 г
Другие
1,84%
6,2 г
Пример 18
В 500-мл стеклянный реактор, снабженный мешалкой, обратным холодильником при 20°С и дистилляционной установкой, загружали 4 г Na, а затем по каплям в течение периода 30 минут постепенно добавляли 91 г (1,98 моль) этанола. После завершения капельного добавления по каплям добавляли 262 г (0,99 моль) гексахлорацетона при охлаждении в водяной бане, так чтобы внутренняя температура не достигала 50°С или выше. После завершения капельного добавления температуру постепенно повышали при перемешивании и реакцию проводили при внутренней температуре 70°С в течение 10 часов. После того как реакция завершалась, выделяли 353 г извлеченной неочищенной жидкости, присутствующей в реакторе (уровень выхода: 98,9%). В результате анализа на GC органического компонента, выделенного простой перегонкой, извлеченной неочищенной жидкости в вакууме подтверждалось, что соединения, представленные в таблице 18, были образованы с выходами, показанными в таблице 18.
Согласно результатам, представленным в таблице 18, степень превращения гексахлорацетона составила 100%, выход диэтилкарбоната по отношению к гексахлорацетону составил 0% и выход хлороформа составил 46,6%.
Таблица 18
Соединение
GC Композиция (% масс.)
Выход
Гексахлорацетон
0%
0 г
Этанол
12,1%
40,7 г
Хлороформ
32,9%
110,8 г
Четыреххлористый углерод
0,06%
0,2 г
Диэтилкарбонат
0%
0 г
CCl<sub>3</sub>C(=O)OCH<sub>2</sub>CH<sub>3</sub>
52,7%
177,5 г
Другие
2,24%
7,3 г
Несмотря на то что данное изобретение описано в деталях и со ссылкой на его конкретные воплощения, специалисту в данной области будет очевидно, что различные изменения и модификации могут быть осуществлены без отступления от сущности и объема изобретения.
Данная заявка основана на патентной заявке Японии №2007-312655, поданной 3 декабря 2007 г., патентной заявке Японии №2007-321773, поданной 13 декабря 2007 г. и патентной заявке Японии №2008-208726, поданной 13 августа 2008 г., и их содержания включены в описание путем ссылки на них.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Диалкилкарбонаты и диарилкарбонаты, полученные путем производственных процессов изобретения, могут быть применены для различного использования и быть полезными в качестве органических растворителей, сырья для смол, сырья для фармацевтических и сельскохозяйственных химических препаратов и аналогичных веществ. Кроме того, диарилкарбонаты являются также полезными в качестве среды, устойчивой к нагреванию.
Кроме того, циклические карбонаты, полученные путем производственных процессов изобретения, являются чрезвычайно полезными в индустрии в качестве растворителя, применимого для различного использования, электролитов, установок для удаления резиста, акрилово-волоконных установок, гидроксиэтилирующих агентов, сырья для фармацевтических препаратов, почвенных отвердителей и аналогичных.
Более того, поликарбонаты, полученные путем производственных процессов изобретения, являются полезными в качестве олигомеров, имеющих реакционноспособную концевую ОН группу, в качестве сырья для различных полимерных материалов, таких как высокофункциональные полиуретаны, полиэфиры, поликарбонаты и эпоксидные смолы, реакционные разбавители, реакционные пластификаторы, и аналогичных.