[发明专利]甲基苯基碳酸酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化工产品的制备技术领域，涉及一种制备甲基苯基碳酸酯的方法。

背景技术

甲基苯基碳酸酯是苯酚与碳酸二甲酯酯交换合成碳酸二苯酯反应的中间产物，自身可以发生歧化反应生成碳酸二苯酯和碳酸二甲酯，所以对酯交换法合成碳酸二苯酯的收率有着重要影响，并且也是碳酸二甲酯转化率的一个重要指标。

目前本领域制备甲基苯基碳酸酯的工艺方法主要有两种：一是以氯甲酸苯酯和甲醇反应生成甲基苯基碳酸酯，该工艺的缺点是：使用了剧毒的氯甲酸苯酯为原料，生成物中也含有有毒物质二氯甲烷，并且反应后的产物需要经过多道工序的洗涤、干燥和提纯后才能得纯度较高的甲基苯基碳酸酯。另一种工艺方法是使用苯酚与碳酸二甲酯进行酯交换反应生成甲基苯基碳酸酯，该工艺的缺点是：反应不易控制，甲基苯基碳酸酯易于歧化生成碳酸二苯酯，并且甲基苯基碳酸酯的收率很低，反应后的产物需要经过多步处理后才能得到纯度为98％的甲基苯基碳酸酯。除上述方法外，目前国内外对甲基苯基碳酸酯的研究报道较少，市场上也没有高纯度的甲基苯基碳酸酯产品出售，这种现状已在很大程度上阻碍了酯交换合成碳酸二苯酯的分析研究工作，因此开展制备高纯度的甲基苯基碳酸酯工艺研究有着重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种甲基苯基碳酸酯的制备方法，以解决现有技术中存在的使用剧毒原料、反应生成物有毒、产品收率不高及提纯过程困难等问题。

用于实现上述发明目的的技术解决方案是采用质量比为1∶1～5的碳酸二甲酯和碳酸二苯酯做为制备原料，并按以下的工艺步骤进行制备：

第一步，在精馏提纯反应器中按100∶0.5～10的质量比依次放入碳酸二苯酯和催化剂，混合均匀，所用的催化剂为路易斯酸、金属氧化物、钛酸盐或有机锡类催化剂；

第二步，将经过以上步骤的混合物料缓慢升温至130℃～180℃，然后按0.5～15ml/min的滴加速度向反应器中缓慢滴加入碳酸二甲酯；

第三步，待碳酸二甲酯滴加完毕后，维持反应液温度，时间为1～10小时；

第四步，开启真空系统，将反应器真空度控制在-0.07～-0.099Mpa，缓慢提高反应液温度至180℃～240℃进行精馏提纯，收集该温度下的馏分即为产品甲基苯基碳酸酯。

本发明技术解决方案中，在精馏提纯反应器中加入的碳酸二甲酯与碳酸二苯酯的质量比的优选值为1∶3；催化剂和碳酸二苯酯的质量比的优选值为3∶100。

本发明技术解决方案中，所用催化剂的优选物质为苯酚铅或钛酸四丁酯或二丁基氧化锡。

本发明的优选方案是在精馏提纯反应器中放入碳酸二苯酯和催化剂混合物料后，缓慢升温至150℃，然后按1.5ml/min的滴加速度向反应器中缓慢滴加入碳酸二甲酯；之后维持反应液温度时间8小时，再将反应器真空度控制在-0.098Mpa，缓慢提高反应液温度至205℃进行精馏提纯，收集该温度下的馏分即为产品甲基苯基碳酸酯。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是；

一、使用原料无毒——本发明使用碳酸二甲酯和碳酸二苯酯为原料，避免了现有技术使用剧毒原料氯甲酸苯酯而带来的安全和环境污染问题。

二、制备产品纯度高——本发明优选制备的甲基苯基碳酸酯纯度可达到99.9％，比以往工艺制备的甲基苯基碳酸酯纯度都要高。

三、制备工艺简单——本发明只需要在一套装置(精馏提纯反应器)上即可完成甲基苯基碳酸酯的反应和精馏提纯过程，不需要再经过洗涤、干燥等工艺步骤，大大简化了工艺过程。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的保护范围并不局限于下述的实施例。

实施例一

取200g碳酸二苯酯与4g钛酸四丁酯加入反应器中，逐步升高反应液温度至140℃后，缓慢滴加入碳酸二甲酯140g，滴加速度为1ml/min；待碳酸二甲酯滴加完毕后，维持反应液温度3小时；开启真空系统，反应器真空度控制在-0.085Mpa，将反应液温度缓慢提高至220℃进行精馏提纯，收集该温度下的馏分，获得纯度为99.91％的甲基苯基碳酸酯。

实施例二

取200g碳酸二苯酯与2g二丁基氧化锡加入反应器中，逐步升高反应液温度至170℃后，缓慢滴加入碳酸二甲酯300g，滴加速度为5ml/min；待碳酸二甲酯滴加完毕后，维持反应液温度5小时。开启真空系统，反应器真空度控制在-0.095Mpa，将反应液温度缓慢提高至210℃进行精馏提纯，收集该温度下的馏分，获得纯度为99.93％的甲基苯基碳酸酯。

实施例三

取200g碳酸二苯酯与8g苯酚铅加入反应器中，逐步升高反应液温度至150℃后，缓慢滴加入碳酸二甲酯270g，滴加速度为1.5ml/min；待碳酸二甲酯滴加完毕后，维持反应液温度8小时。开启真空系统，反应器真空度控制在-0.098Mpa，将反应液温度缓慢提高至205℃进行精馏提纯，收集该温度下的馏分，获得纯度为99.95％的甲基苯基碳酸酯。