Каталитическая система - RU2019112866A

1. Способ получения поликарбоната посредством реакции одного или более диарилкарбонатов с одним или более ароматическими гидроксисоединениями, причем в способе применяют комбинацию катализаторов, которая включает:

первый компонент, включающий одно или более четвертичных соединений азота,

второй компонент, включающий одно или более четвертичных соединений фосфора,

третий компонент, включающий одно или более соединений щелочных металлов, и

четвертый компонент, включающий одно или более серосодержащих органических соединений.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первый компонент включает одно или более четвертичных соединений азота общей формулы [(R)₄-N]⁺[X]^-, причем R обозначает независимые друг от друга одинаковые или различные алкильные и/или арильные группы, а X включает неорганические или органические анионы, в частности - гидроксид, сульфат, карбонат, формиат, бензоат, фенолят, причем первый компонент включает, в частности, одно или более из следующих соединений: тетраметиламмония гидроксид, тетраэтиламмония гидроксид, тетрабутиламмония гидроксид, тетраметиламмония формиат, тетраэтиламмония формиат, тетрабутиламмония формиат, тетраметиламмония ацетат, тетраэтиламмония ацетат, тетрабутиламмония ацетат, тетраметиламмония фторид, тетраэтиламмония фторид, тетрабутиламмония фторид.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что второй компонент включает одно или более четвертичных соединений фосфора общей формулы [(R)₄-P]⁺[X]^-, причем R обозначает независимые друг от друга одинаковые или различные алкильные и/или арильные группы, а X включает неорганические или органические анионы, в частности - гидроксид, сульфат, карбонат, формиат, бензоат, фенолят, причем второй компонент включает, в частности, одно или более из следующих соединений: тетраметилфосфония гидроксид, тетраметилфосфония формиат, тетраметилфосфония ацетат, тетраметилфосфония бензоат, тетраэтилфосфония гидроксид, тетраэтилфосфония формиат, тетраэтилфосфония ацетат, тетраэтилфосфония бензоат, тетрабутилфосфония гидроксид, тетрабутилфосфония ацетат, тетрабутилфосфония бензоат, тетрафенилфосфония гидроксид, тетрафенилфосфония ацетат, тетрафенилфосфония фенолят, тетрабутилфосфония ацетат, тетраметилфосфония тетрафенилборогидрид, тетрафенилфосфония бромид, тетрафенилфосфония тетрафенилборат, тетра-(п-трет-бутилфенил)фосфония дифенилфосфат, трифенилбутилфосфония фенолят, трифенилбутилфосфония тетрафенилборат, тетрафенилфосфония хлорид, тетрафенилфосфония фторид.

4. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что третий компонент включает одно или более из следующих соединений щелочных металлов: гидроксид щелочного металла, карбоновые кислоты и их соли, в том числе в форме нелетучих органических и неорганических кислот и их солей, фосфаты щелочных металлов, фосфиты щелочных металлов, сульфаты щелочных металлов, причем третий компонент, в частности, включает одно или более из следующих соединений: натрия гидроксид, калия гидроксид, лития гидроксид, натрия ацетат, калия ацетат, лития ацетат, натрия карбонат, калия карбонат, лития карбонат, натрия бикарбонат, калия бикарбонат, лития бикарбонат, натрия метанолят, калия метанолят, лития метанолят, натрия стеарат, калия стеарат, лития стеарат, натрия фенолят, калия фенолят, лития фенолят, натрия бисфенолят, калия бисфенолят, лития бисфенолят, динатрия бисфенолят, дикалия бисфенолят, дилития бисфенолят, натрия бензоат, калия бензоат, лития бензоат, натрия борогидрид, калия борогидрид, лития борогидрид, натрия амид, калия амид, лития амид, натрия фосфат, динатрия гидрофосфат, натрия дигидрофосфат, калия фосфат, дикалия гидрофосфат, калия дигидрофосфат, лития фосфат, дилития гидрофосфат, лития дигидрофосфат, натрия сульфат, натрия гидросульфат, натрия-калия фосфат, натрия станнат, калия станнат.

5. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что третий компонент включает соль калия.

6. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что третий компонент включает соль натрия и соль калия, в частности - динатрия бисфенолят и дикалия бисфенолят.

7. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что четвертый компонент включает одно или более из следующих серосодержащих органических соединений: бутил-п-толуолсульфонат, бензолсульфокислоту, бензолсульфонат, п-толуолсульфокислоту, п-толуолсульфонат, метилбензолсульфокислоту, метилбензолсульфонат, этилбензолсульфонат, этилбензолсульфокуслоту, н-бутилбензолсульфонат, н-бутилбензолсульфокислоту, фенилбензолсульфонат, фенилбензолсульфокислоту, метил-п-толуолсульфокислоту, метил-п-толуолсульфонат, этил-п-толуолсульфонат, этил-п-толуолсульфокислоту, н-бутил-п-толуолсульфонат, н-бутил-толуолсульфокислоту, октил-п-толуолсульфокислоту, октил-п-толуолсульфонат, фенил-п-толуолсульфонат, фенил-п-толуолсульфокислоту, трифторметансульфонат, трифторметансульфокислоту, нафталинсульфонат, нафталинсульфокислоту, диметилсульфонат, диметилсульфокислоту, диэтилсульфонат, диэтилсульфокислоту.

8. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что первый компонент включает тетраэтиламмония гидроксид, второй компонент включает тетрафенилфосфония фенолят, третий компонент включает динатрия бисфенолят, и четвертый компонент включает бутил-п-толуолсульфонат.

9. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что первый компонент включает тетраэтиламмония гидроксид, второй компонент включает тетрафенилфосфония фенолят, третий компонент включает соединение натрия и соединение калия, и четвертый компонент включает бутил-п-толуолсульфонат.

10. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что первый компонент включает тетраэтиламмония гидроксид, второй компонент включает тетрафенилфосфония фенолят, третий компонент включает дикалия бисфенолят, и четвертый компонент включает бутил-п-толуолсульфонат.

11. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что первый компонент включает тетраэтиламмония гидроксид, второй компонент включает тетрафенилфосфония фенолят, третий компонент включает динатрия бисфенолят и дикалия бисфенолят, и четвертый компонент включает бутил-п-толуолсульфонат.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что динатрия бисфенолят предпочтительно используют в таких количествах, что он содержится в целевой концентрации компонента, в пересчете на массу конечного полимера и щелочного металла, в диапазоне от примерно 0,005 частей/млн до примерно 2 частей/млн, в частности - в диапазоне от примерно 0,01 частей/млн до примерно 1 части/млн, предпочтительно - от примерно 0,01 частей/млн до 0,7 частей/млн, более предпочтительно - от примерно 0,01 частей/млн до примерно 0,1 частей/млн (в пересчете на массу), а дикалия бисфенолят предпочтительно используют в таких количествах, что он содержится в целевой концентрации компонента, в пересчете на массу конечного полимера и щелочного металла, в диапазоне от примерно 0,005 частей/млн до примерно 2 частей/млн, в частности - в диапазоне от примерно 0,01 частей/млн до примерно 1 части/млн, предпочтительно - от примерно 0,02 частей/млн до 0,7 частей/млн, более предпочтительно - от примерно 0,03 частей/млн до примерно 0,5 частей/млн (в пересчете на массу).

13. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что

первый компонент, предпочтительно - тетраэтиламмония гидроксид, используют в таком количестве, что целевая концентрация компонента, в пересчете на массу конечного полимера, лежит в диапазоне от примерно 10 частей/млн до примерно 1000 частей/млн, в частности - в диапазоне от примерно 50 частей/млн до примерно 250 частей/млн, более предпочтительно - от примерно 100 частей/млн до примерно 180 частей/млн, еще более предпочтительно - от примерно 120 частей/млн до примерно 150 частей/млн (в пересчете на массу);

второй компонент, предпочтительно - тетрафенилфосфония фенолят, используют в таком количестве, что целевая концентрация компонента, в пересчете на массу конечного полимера, лежит в диапазоне от примерно 0,2 частей/млн до примерно 50 частей/млн, в частности - в диапазоне от примерно 1 части/млн до примерно 15 частей/млн, более предпочтительно - от примерно 2 частей/млн до примерно 12 частей/млн, еще более предпочтительно - от примерно 4 частей/млн до примерно 10 частей/млн (в пересчете на массу);

третий компонент, предпочтительно - динатрия бисфенолят, используют в таком количестве, что целевая концентрация компонента, в пересчете на массу конечного полимера и щелочного металла, лежит в диапазоне от примерно 0,005 частей/млн до примерно 2 частей/млн, в частности - в диапазоне от примерно 0,05 частей/млн до примерно 1 части/млн, предпочтительно - от примерно 0,05 частей/млн до 0,7 частей/млн, более предпочтительно - от примерно 0,09 частей/млн до примерно 0,3 частей/млн (в пересчете на массу);

четвертый компонент, предпочтительно - бутил-п-толуолсульфонат, предпочтительно используют в таком количестве, что молярное отношение количества четвертого компонента к использованному количеству третьего компонента каталитической системы лежит в диапазоне от примерно 1,1 до примерно 3, в частности - от примерно 1,5 до примерно 2.

14. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что

первый компонент, предпочтительно - тетраэтиламмония гидроксид, используют в таком количестве, что целевая концентрация компонента, в пересчете на массу конечного полимера, лежит в диапазоне от примерно 10 частей/млн до примерно 1000 частей/млн, в частности - в диапазоне от примерно 50 частей/млн до примерно 250 частей/млн, более предпочтительно - от примерно 100 частей/млн до примерно 180 частей/млн, еще более предпочтительно - от примерно 120 частей/млн до примерно 150 частей/млн (в пересчете на массу);

второй компонент, предпочтительно - тетрафенилфосфония фенолят, используют в таком количестве, что целевая концентрация компонента, в пересчете на массу конечного полимера, лежит в диапазоне от примерно 0,2 частей/млн до примерно 50 частей/млн, в частности - в диапазоне от примерно 1 части/млн до примерно 15 частей/млн, более предпочтительно - от примерно 2 частей/млн до примерно 12 частей/млн, еще более предпочтительно - от примерно 4 частей/млн до примерно 10 частей/млн (в пересчете на массу);

третий компонент, предпочтительно - дикалия бисфенолят, используют в таком количестве, что целевая концентрация компонента, в пересчете на массу конечного полимера и щелочного металла, лежит в диапазоне от примерно 0,005 частей/млн до примерно 2 частей/млн, в частности - в диапазоне от примерно 0,05 частей/млн до примерно 1 части/млн, предпочтительно - от примерно 0,05 частей/млн до 0,7 частей/млн, более предпочтительно - от примерно 0,09 частей/млн до примерно 0,3 частей/млн (в пересчете на массу);

четвертый компонент, предпочтительно - бутил-п-толуолсульфонат, предпочтительно используют в таком количестве, что молярное отношение количества четвертого компонента к использованному количеству третьего компонента каталитической системы лежит в диапазоне от примерно 1,1 до примерно 3, в частности - от примерно 1,5 до примерно 2.

15. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что способ осуществляют так, что вначале добавляют первый компонент, в более поздний момент времени одновременно добавляют второй и третий компоненты, и в еще более поздний момент времени добавляют четвертый компонент.

16. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что способ включает по меньшей мере следующие стадии:

a) стадию переэтерификации одного или более диарилкарбонатов с одним или более ароматическими гидроксисоединениями в по меньшей мере одном реакторе переэтерификации,

b) предполиконденсацию продукта реакции переэтерификации в по меньшем мере одном реакторе предполиконденсации,

c) поликонденсацию продукта реакции предполиконденсации в по меньшей мере одном реакторе поликонденсации.

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что первый компонент добавляют до или во время переэтерификации (стадия а)), второй и третий компоненты добавляют после стадии а) и до или во время предполиконденсации (стадия b)), а четвертый компонент добавляют после стадии b) и до или во время поликонденсации (стадия с)).

18. Способ по меньшей мере по одному из пп. 16 или 17, отличающийся тем, что к продукту реакции поликонденсации добавляют добавки.

19. Способ по меньшей мере по одному из пп. 16-18, отличающийся тем, что первый компонент добавляют до или во время переэтерификации (стадия а)), второй и третий компоненты добавляют после стадии а) и до или во время предполиконденсации (стадия b)), а четвертый компонент добавляют после стадии b) и до или во время добавления добавок.

20. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в качестве ароматического гидроксисоединения используют дигидроксидиарилалканы формулы HO-Z-OH, причем Z является двухвалентным органическим остатком, содержащим от 6 до 30 атомов углерода, который содержит одну или более ароматических групп.

21. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в качестве диарилкарбоната используют сложный ди-С₆-С₁₄-ариловый эфир карбоновой кислоты.

22. Способ по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в качестве ароматического гидроксисоединения используют бисфенол А, а в качестве диарилкарбоната используют дифенилкарбонат.

23. Способ по меньшей мере по одному из пп.16-22, отличающийся тем, что одну или более добавок добавляют в основной поток поликарбоната.

24. Способ по меньшей мере по одному из пп.16-22, отличающийся тем, что одну или более добавок добавляют в побочный поток поликарбоната.

25. Способ по меньшей мере по одному из пп. 23 и 24, отличающийся тем, что добавление добавок осуществляют с использованием экструдера.

26. Комбинация катализаторов, в частности для применения в способе получения поликарбоната, которая включает:

первый компонент, включающий одно или более четвертичных соединений азота,

второй компонент, включающий одно или более четвертичных соединений фосфора,

третий компонент, включающий одно или более соединений щелочных металлов, и

четвертый компонент, включающий одно или более серосодержащих органических соединений.

27. Комбинация катализаторов по п. 26, отличающаяся тем, что первый компонент включает одно или более четвертичных соединений азота общей формулы [(R)₄-N]⁺[X]^-, причем R обозначает независимые друг от друга одинаковые или различные алкильные и/или арильные группы, а X включает неорганические или органические анионы, в частности - гидроксид, сульфат, карбонат, формиат, бензоат, фенолят, причем первый компонент включает, в частности, одно или более из следующих соединений: тетраметиламмония гидроксид, тетраэтиламмония гидроксид, тетрабутиламмония гидроксид, тетраметиламмония формиат, тетраэтиламмония формиат, тетрабутиламмония формиат, тетраметиламмония ацетат, тетраэтиламмония ацетат, тетрабутиламмония ацетат, тетраметиламмония фторид, тетраэтиламмония фторид, тетрабутиламмония фторид.

28. Комбинация катализаторов по п. 26 или 27, отличающаяся тем, что второй компонент включает одно или более четвертичных соединений фосфора общей формулы [(R)₄-P]⁺[X]^-, причем R обозначает независимые друг от друга одинаковые или различные алкильные и/или арильные группы, а X включает неорганические или органические анионы, в частности - гидроксид, сульфат, карбонат, формиат, бензоат, фенолят, причем второй компонент включает, в частности, одно или более из следующих соединений: тетраметилфосфония гидроксид, тетраметилфосфония формиат, тетраметилфосфония ацетат, тетраметилфосфония бензоат, тетраэтилфосфония гидроксид, тетраэтилфосфония формиат, тетраэтилфосфония ацетат, тетраэтилфосфония бензоат, тетрабутилфосфония гидроксид, тетрабутилфосфония ацетат, тетрабутилфосфония бензоат, тетрафенилфосфония гидроксид, тетрафенилфосфония ацетат, тетрафенилфосфония фенолят, тетрабутилфосфония ацетат, тетраметилфосфония тетрафенилборогидрид, тетрафенилфосфония бромид, тетрафенилфосфония тетрафенилборат, тетра-(п-трет-бутилфенил)фосфония дифенилфосфат, трифенилбутилфосфония фенолят, трифенилбутилфосфония тетрафенилборат, тетрафенилфосфония хлорид, тетрафенилфосфония фторид.

29. Комбинация катализаторов по меньшей мере по одному из пп. 26-28, отличающаяся тем, что третий компонент включает одно или более из следующих соединений щелочных металлов: гидроксид щелочного металла, карбоновые кислоты и их соли, в том числе в форме нелетучих органических и неорганических кислот и их солей, фосфаты щелочных металлов, фосфиты щелочных металлов, сульфаты щелочных металлов, причем третий компонент, в частности, включает одно или более из следующих соединений: натрия гидроксид, калия гидроксид, лития гидроксид, натрия ацетат, калия ацетат, лития ацетат, натрия карбонат, калия карбонат, лития карбонат, натрия бикарбонат, калия бикарбонат, лития бикарбонат, натрия метанолят, калия метанолят, лития метанолят, натрия стеарат, калия стеарат, лития стеарат, натрия фенолят, калия фенолят, лития фенолят, натрия бисфенолят, калия бисфенолят, лития бисфенолят, динатрия бисфенолят, дикалия бисфенолят, дилития бисфенолят, натрия бензоат, калия бензоат, лития бензоат, натрия борогидрид, калия борогидрид, лития борогидрид, натрия амид, калия амид, лития амид, натрия фосфат, динатрия гидрофосфат, натрия дигидрофосфат, калия фосфат, дикалия гидрофосфат, калия дигидрофосфат, лития фосфат, дилития гидрофосфат, лития дигидрофосфат, натрия сульфат, натрия гидросульфат, натрия-калия фосфат, натрия станнат, калия станнат.

30. Комбинация катализаторов по меньшей мере по одному из пп. 26-29, отличающаяся тем, что четвертый компонент включает одно или более из следующих серосодержащих органических соединений: бутил-п-толуолсульфонат, бензолсульфокислоту, бензолсульфонат, п-толуолсульфокислоту, п-толуолсульфонат, метилбензолсульфокислоту, метилбензолсульфонат, этилбензолсульфонат, этилбензолсульфокуслоту, н-бутилбензолсульфонат, н-бутилбензолсульфокислоту, фенилбензолсульфонат, фенилбензолсульфокислоту, метил-п-толуолсульфокислоту, метил-п-толуолсульфонат, этил-п-толуолсульфонат, этил-п-толуолсульфокислоту, н-бутил-п-толуолсульфонат, н-бутил-толуолсульфокислоту, октил-п-толуолсульфокислоту, октил-п-толуолсульфонат, фенил-п-толуолсульфонат, фенил-п-толуолсульфокислоту, трифторметансульфонат, трифторметансульфокислоту, нафталинсульфонат, нафталинсульфокислоту, диметилсульфонат, диметилсульфокислоту, диэтилсульфонат, диэтилсульфокислоту.

31. Комбинация катализаторов по меньшей мере по одному из пп. 26-30, отличающаяся тем, что первый компонент включает тетраэтиламмония гидроксид, второй компонент включает тетрафенилфосфония фенолят, третий компонент включает динатрия бисфенолят, и четвертый компонент включает бутил-п-толуолсульфонат.

32. Применение комбинации катализаторов по меньшей мере по одному из пп. 26-31 в способе получения поликарбоната.