具有溶劑純化的助催化劑催化劑體系的制作方法
【專利摘要】披露了用于進(jìn)行縮合反應(yīng)的方法。具體地，披露了用于生產(chǎn)高純度雙酚-A的各種方法，其中附加的助催化劑離子交換樹(shù)脂催化劑體系與溶劑結(jié)晶步驟結(jié)合。
【專利說(shuō)明】具有溶劑純化的助催化劑催化劑體系
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的參考
[0002]本申請(qǐng)是要求于2011年5月2日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)13/099,026的優(yōu)先權(quán)的PCT申請(qǐng)，將其全部?jī)?nèi)容以引用方式結(jié)合于本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開(kāi)內(nèi)容涉及催化劑體系，并且具體地涉及助催化劑(促進(jìn)劑)離子交換樹(shù)脂催化劑體系。
【背景技術(shù)】
[0004]許多常規(guī)的縮合反應(yīng)采用無(wú)機(jī)酸催化劑，如硫酸或鹽酸。這樣的無(wú)機(jī)酸催化劑的使用可能導(dǎo)致形成不期望的副產(chǎn)物，其必須與反應(yīng)流分開(kāi)。還可以使用離子交換樹(shù)脂催化劑體系，但固有的低酸濃度可能需要使用助催化劑或速率加速劑。
[0005]當(dāng)用作催化劑體系的一部分時(shí)，反應(yīng)助催化劑可以改善反應(yīng)速率和選擇性。在酚和酮進(jìn)行縮合以形成雙酚-A(BPA)的情況下，反應(yīng)助催化劑可以改善對(duì)于所期望的對(duì)-對(duì)BPA異構(gòu)體的選擇性。
[0006]反應(yīng)助催化劑可以用作本體助催化劑，其中助催化劑作為在反應(yīng)介質(zhì)中的未附加分子而存在，或作為附加的助催化劑而存在，其中助催化劑附加(附著)于催化劑體系的磺酸部分。
[0007]在BPA的合成中，3-巰基丙酸(3-MPA)的應(yīng)用可以產(chǎn)生顯著數(shù)量的不太期望的O，p-BPA異構(gòu)體(與優(yōu)選的p，p-BPA異構(gòu)體相反)。
[0008]盡管付出了許多努力來(lái)開(kāi)發(fā)和使用本體和附加的助催化劑體系，但仍然需要這樣的制造方法和助催化劑催化劑體系(促進(jìn)劑催化劑體系)，其可以提供高純度反應(yīng)產(chǎn)物。因此，需要解決與現(xiàn)有的助催化劑催化劑體系有關(guān)的這些和其它缺點(diǎn)。本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的組合物和方法可以滿足這些需要以及其它需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]按照本發(fā)明的目的，如本文中具體體現(xiàn)和廣泛描述的，在一個(gè)方面，該公開(kāi)內(nèi)容涉及催化劑體系，并且具體地涉及助催化劑離子交換樹(shù)脂催化劑體系(促進(jìn)劑離子交換樹(shù)脂催化劑體系)。
[0010]在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了用于化學(xué)縮合反應(yīng)的方法，該方法包括使至少兩種化學(xué)試劑與附加的助催化劑(附加的促進(jìn)劑，附著的助催化劑，attached promoter)離子交換樹(shù)脂催化劑體系接觸以產(chǎn)生流出物(流出液)，然后對(duì)流出物進(jìn)行溶劑結(jié)晶步驟。
[0011]在第二方面，本發(fā)明提供了一種方法，該方法包括使至少兩種化學(xué)試劑與附加的助催化劑離子交換樹(shù)脂催化劑體系接觸以產(chǎn)生流出物，然后對(duì)流出物進(jìn)行溶劑結(jié)晶步驟，其中附加的助催化劑離子交換樹(shù)脂催化劑體系包含交聯(lián)的、磺化的離子交換樹(shù)脂，其具有磺基和1%至4%的交聯(lián)度。[0012]在第三方面，本發(fā)明提供了一種方法，該方法包括使至少兩種化學(xué)試劑與附加的助催化劑離子交換樹(shù)脂催化劑體系接觸，其中附加的助催化劑離子交換樹(shù)脂催化劑體系包含二甲基噻唑燒(二甲基四氫噻唑，dimethyl thiazolidine)助催化劑。
[0013]在第四方面，本發(fā)明提供了一種方法，該方法包括使至少兩種化學(xué)試劑與附加的助催化劑離子交換樹(shù)脂催化劑體系接觸，其中附加的助催化劑離子交換樹(shù)脂催化劑體系包含助催化劑，其離子結(jié)合于約18%至約25%的存在于離子交換樹(shù)脂上的磺酸基。
[0014]在第五方面，本發(fā)明提供了一種方法，其中在溶劑結(jié)晶步驟以前，對(duì)反應(yīng)器流出物進(jìn)行以下中的至少一種:分開(kāi)的離子交換樹(shù)脂床、水去除步驟、酚回收步驟、或它們的組合。
[0015]在第六方面，本發(fā)明提供了沒(méi)有或基本上沒(méi)有無(wú)機(jī)和/或硫雜質(zhì)的雙酚A反應(yīng)產(chǎn)物。
【具體實(shí)施方式】
[0016]通過(guò)參照本發(fā)明的以下詳細(xì)描述和其中包括的實(shí)施例，可以更容易地理解本發(fā)明。
[0017]在披露和描述本發(fā)明的化合物、組合物、制品、體系、裝置、和/或方法以前，應(yīng)當(dāng)明了，除非另有規(guī)定，否則它們并不限于具體的合成方法、或限于特定試劑，因?yàn)槠洚?dāng)然可以變化。還應(yīng)當(dāng)明了，本文中使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定方面的目的，而不用于限制。雖然相似或等價(jià)于本文描述的那些方法和材料的任何方法和材料可以用于本發(fā)明的實(shí)施或測(cè)試，但現(xiàn)在描述示例性方法和材料。
[0018]本文提及的所有出版物以引用方式結(jié)合于本文，以連同引用的出版物一起來(lái)披露和描述方法和/或材料。
[0019]定義`
[0020]除非另有定義，否則本文中使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的相同的含義。雖然相似或等價(jià)于本文描述的那些方法和材料的任何方法和材料可以用于本發(fā)明的實(shí)施或測(cè)試，但現(xiàn)在描述示例性方法和材料。
[0021]如在本說(shuō)明書(shū)和所附的權(quán)利要求中所使用的，除非上下文清楚地另有要求，否則單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”和“該”包括復(fù)數(shù)指稱。因此，例如，提及“酮”包括兩種或更多種酮的混合物。
[0022]在本文中范圍可以表示為“約” 一個(gè)特定值和/或至“約”另一個(gè)特定值。當(dāng)表示上述范圍時(shí)，另一方面包括一個(gè)特定值和/或至其它特定值。類似地，當(dāng)值表示為近似值時(shí)，通過(guò)使用先行詞“約”，將會(huì)理解的是，特定值形成另一方面。將進(jìn)一步理解的是，每個(gè)范圍的端點(diǎn)是重要的:相對(duì)于其它端點(diǎn)，和獨(dú)立于其它端點(diǎn)，并且可獨(dú)立結(jié)合于用于相同性能的其它表達(dá)范圍的端點(diǎn)。還應(yīng)當(dāng)明了的是，存在本文披露的許多值，并且每個(gè)值在本文中還披露為“約”特定值(除值本身以外)。例如，如果披露值“10”，則還披露了“約10”。還應(yīng)當(dāng)明了的是，還披露了在兩個(gè)特定單位之間的每個(gè)單位。例如，如果披露10和15，則還披露了
11、12、13、和 14。
[0023]如在本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“可選的”或“可選地”是指其后描述的事件或情況可以發(fā)生或可以不發(fā)生，以及該描述包括所述事件或情況發(fā)生的事例以及所述事件或情況不發(fā)生的事例。例如，短語(yǔ)“可選取代的烷基”是指，烷基可以或可以不被取代以及該描述包括取代和未取代的烷基。
[0024]披露了用來(lái)制備本發(fā)明的組合物的成分以及在本文披露的方法中使用的組合物本身。本文披露了這些和其它材料，并且可以理解的是，當(dāng)披露這些材料的組合、子集、相互作用、組等時(shí)，雖然不可能明確披露這些化合物的每個(gè)不同的個(gè)體以及集體組合和排列，但本文具體地設(shè)想和描述每一種。例如，如果披露和討論了特定化合物以及討論了可以對(duì)許多分子(包括化合物)進(jìn)行的許多改進(jìn)，除非有相反的具體表示，否則具體地設(shè)想化合物和改進(jìn)的可能的每種組合和排列。因此，如果披露了分子A、B、和C的類別，以及披露了分子D、E、和F以及組合分子的實(shí)例，A-D，那么即使沒(méi)有單獨(dú)敘述每一種，也單獨(dú)和共同地設(shè)想每一種為有意義的組合，并認(rèn)為披露了 A-E、A-F、B-D、B-E、B_F、C_D、C-EjP C-F。同樣，還披露了它們的任何子集或組合。因此，例如，將認(rèn)為披露了 A-E、B-FjP C-E的亞組。該構(gòu)想適用于本申請(qǐng)的所有方面，其包括但不限于在制備和應(yīng)用本發(fā)明的組合物的方法中的步驟。因而，如果存在可以進(jìn)行的多種另外的步驟，可以理解的是，可以借助于本發(fā)明的方法的任何【具體實(shí)施方式】或?qū)嵤┓绞降慕M合來(lái)進(jìn)行這些另外步驟的每個(gè)步驟。
[0025]在說(shuō)明書(shū)和結(jié)論性權(quán)利要求中提及在組合物或制品中特定元素或成分的重量份表示在組合物或制品中在元素或成分和任何其它元素或成分之間的以重量份表示的重量關(guān)系。因此，在包含2重量份的成分X和5重量份的成分Y的化合物中，X和Y以2:5的重量比存在，以及以這樣的比率存在而不管在化合物中是否包含另外的成分。
[0026]除非另有相反的具體說(shuō)明，否則成分的重量百分比是基于其中包括成分的配方或組合物的總重量。
[0027]如在說(shuō)明書(shū)和結(jié)論性權(quán)利要求中所使用的，化學(xué)物質(zhì)的殘余物是指這樣的部分，其是在特定反應(yīng)方案或隨后配方或化學(xué)產(chǎn)物中化學(xué)物質(zhì)的所得產(chǎn)物，而不管上述部分是否實(shí)際上獲自化學(xué)物質(zhì)。因此，在聚酯中的乙二醇?xì)堄辔锸侵冈诰埘ブ械囊粋€(gè)或多個(gè)-OCH2CH2O-單元，而不管乙二醇是否用來(lái)制備聚酯。類似地，在聚酯中的癸二酸殘余物是指在聚酯中的一個(gè)或多個(gè)-CO(CH2)8CO-部分，而不管該殘余物是否是通過(guò)反應(yīng)癸二酸或其酯(為了獲得聚酯)所獲得。
[0028]如在本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“烷基”是指I至24個(gè)碳原子的支鏈或無(wú)支鏈的飽和烴基，如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十四烷基、十六烷基、二十烷基、二十四烷基等。“低級(jí)烷基”是指包含I至6個(gè)碳原子的烷基。
[0029]如在本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“烷氧基”是指通過(guò)單個(gè)、末端醚鍵而結(jié)合的烷基；SP，“烷氧基”基團(tuán)可以被定義為-0R，其中R是如上文所定義的烷基?！暗图?jí)烷氧基”基團(tuán)是包含I至6個(gè)碳原子的烷氧基基團(tuán)。
[0030]如在本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“烯基”就指具有2至24個(gè)碳原子并具有包含至少一個(gè)碳-碳雙鍵的結(jié)構(gòu)式的烴基。非對(duì)稱結(jié)構(gòu)如(AB) C=C (⑶)旨在包括E和Z異構(gòu)體。這可以推定自本文中的其中存在不對(duì)稱烯烴的結(jié)構(gòu)式，或它可以由鍵符號(hào)C明確指出。
[0031]如在本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“炔基”是指具有2至24個(gè)碳原子并具有包含至少一個(gè)碳-碳三鍵的結(jié)構(gòu)式的烴基。
[0032]如在本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“芳基”是指任何基于碳的芳族基團(tuán)，其包括但不限于苯、萘等。術(shù)語(yǔ)“芳香烴(芳基)”還包括“雜芳基”，它被定義為具有結(jié)合在芳族基團(tuán)的環(huán)內(nèi)的至少一個(gè)雜原子的芳族基團(tuán)。雜原子的實(shí)例包括但不限于氮、氧、硫、和磷。芳基可以是取代或未取代的。芳基可以被一個(gè)或多個(gè)基團(tuán)所取代，上述基團(tuán)包括但不限于烷基、炔基、烯基、芳基、鹵化物、硝基、氣基、酷、麗醒、羥基、竣酸、或烷氧基。
[0033]如在本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“環(huán)烷基”是指非芳族的基于碳的環(huán)，其包括至少3個(gè)碳原子。環(huán)烷基的實(shí)例包括但不限于環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基等。術(shù)語(yǔ)“雜環(huán)烷基”是如上文所定義的環(huán)烷基，其中環(huán)的至少一個(gè)碳原子被雜原子如但不限于氮、氧、硫、或磷所取代。
[0034]如在本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“芳烷基”是這樣的芳基，其具有連接于芳族基團(tuán)的如上文所定義的烷基、炔基、或烯基。芳烷基的實(shí)例是芐基。
[0035]如在本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“羥烷基”是指上文描述的烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基、環(huán)烷基、鹵化烷基、或雜環(huán)烷基，其具有被羥基取代的至少一個(gè)氫原子。
[0036]術(shù)語(yǔ)“烷氧基烷基”被定義為上文描述的烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基、環(huán)烷基、鹵化烷基、或雜環(huán)烷基，其具有至少一個(gè)被上文描述的烷氧基所取代的氫原子。
[0037]如在本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“酯”由化學(xué)式一C(0)0A表示，其中A可以是上文描述的烷基、鹵化烷基、烯基、炔基、芳基、雜芳基、環(huán)烷基、環(huán)烯基、雜環(huán)烷基、或雜環(huán)烯基。
[0038]如在本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“碳酸酯基團(tuán)”由化學(xué)式-OC(O)OR表示，其中R可以是氫、烷基、烯基、炔基、芳基 、芳烷基、環(huán)烷基、鹵化烷基、或雜環(huán)烷基，上文描述的。
[0039]如在本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“羧酸”由化學(xué)式-C(O)OH表示。
[0040]如在本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“醛”由化學(xué)式-C(O)H表示。
[0041]如在本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“酮基”由化學(xué)式-C(O)R表示，其中R是上文描述的烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基、環(huán)烷基、鹵化烷基、或雜環(huán)烷基。
[0042]如在本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“羰基”由化學(xué)式C=O表示。
[0043]如在本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“醚”由化學(xué)式AOA1表示，其中A和A1可以獨(dú)立地是上文描述的烷基、鹵化烷基、烯基、炔基、芳基、雜芳基、環(huán)烷基、環(huán)烯基、雜環(huán)烷基、或雜環(huán)烯基。
[0044]如在本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“磺基氧代基”由化學(xué)式-S (0) 2R、-OS (0) 2R、或-OS (0) 20R表不，其中R可以是氣、烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基、環(huán)烷基、鹵化烷基、或雜環(huán)烷基，上文描述的。
[0045]如在本文中所使用的，除非另有相反的具體說(shuō)明，否則術(shù)語(yǔ)“助催化劑催化劑體系(促進(jìn)劑催化劑體系)”用于指包含助催化劑的催化劑體系。助催化劑催化劑體系也可以被稱為助催化的(促進(jìn)的)催化劑體系，其表示在催化劑體系中存在助催化劑。
[0046]本文披露的每種材料是市售的和/或其生產(chǎn)方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。
[0047]可以理解的是，本文披露的組合物具有某些功能。本文披露了用于實(shí)現(xiàn)所披露功能的某些結(jié)構(gòu)要求，并且可以理解的是，存在各種結(jié)構(gòu)，其可以執(zhí)行相關(guān)于所披露結(jié)構(gòu)的相同的功能，以及這些結(jié)構(gòu)通常會(huì)實(shí)現(xiàn)相同的結(jié)果。
[0048]如上文簡(jiǎn)述的，本發(fā)明提供了制造方法和助催化劑催化劑體系(促進(jìn)劑催化劑體系)，其可以用于縮合反應(yīng)，如，例如，雙酚-A的合成。常規(guī)的基于離子交換樹(shù)脂的BPA制造方法采用含硫本體助催化劑，如3-巰基丙酸(3-MPA)，其降解和生成在最終產(chǎn)物中的不希望的硫化合物。這些化合物可以限制或阻止BPA應(yīng)用于要求苛刻的應(yīng)用，如食品接觸級(jí)聚碳酸酯。
[0049]在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了制造方法，其可以產(chǎn)生沒(méi)有或基本上沒(méi)有無(wú)機(jī)成分、硫成分、或熱降解成分的高純度BPA。在另一方面，本發(fā)明提供了制造方法，其并不采用本體助催化劑，如，例如，3-MPA。在又一方面，本發(fā)明提供了制造方法和催化劑體系，其可以提供適用于食品接觸聚碳酸酯應(yīng)用的高純度BPA。在再一方面，本發(fā)明提供了制造方法，其包括附加的助催化劑催化劑以及溶劑結(jié)晶。
[0050]還可以附加助催化劑體系，其中將助催化劑附加(附著)于催化劑體系，如離子交換樹(shù)脂。示例性的附加的助催化劑體系采用吡啶基乙硫醇(PEM)助催化劑。
[0051]在一個(gè)方面，本文描述的方法可以用于制備BPA。還應(yīng)當(dāng)指出的是，用于雙酚縮合反應(yīng)的反應(yīng)物可以包含酚、酮和/或醛、或它們的混合物。在一個(gè)方面，酮(如丙酮)或醛的任何具體列舉意在包括許多方面:其中僅使用列舉的物質(zhì)，其中使用其它物質(zhì)(例如，醛，用于酮)，以及其中使用物質(zhì)的組合。在其它方面，本文描述的方法可以用于利用例如縮合反應(yīng)來(lái)制備其它化學(xué)物質(zhì)。
[0052]在一個(gè)方面，酚反應(yīng)物可以包含芳族羥基化合物，其具有至少一個(gè)未取代的位置，以及可選地一個(gè)或多個(gè)惰性取代基如在一個(gè)或多個(gè)環(huán)位置處的烴基或鹵素。在一個(gè)方面，惰性取代基是這樣的取代基，其并不不期望地干擾酚和酮或醛的縮合，以及其本身不是催化的。在另一方面，酚反應(yīng)物在羥基的對(duì)位是未取代的。如本文詳述的，烴基官能團(tuán)包含碳和氫原子，如，例如，亞烷基、烷基、脂環(huán)族的、芳基、亞芳基、烷基亞芳基、芳基亞烷基、烷基脂環(huán)族以及亞烷基脂環(huán)族是烴基官能團(tuán)，即，包含碳和氫原子的官能團(tuán)。
[0053]在一個(gè)方面，烷基，如果在酚物質(zhì)中存在的話，包含I至約20個(gè)碳原子，或I至約5個(gè)碳原子，或I至約3個(gè)碳原子，如，例如，各種甲基、乙基、丙基、丁基和戊基異構(gòu)體。在一個(gè)方面，烷基、芳基、烷芳基和芳烷基取代基是在酚反應(yīng)物上的適宜烴基取代基。
[0054]在一個(gè)方面，其它惰性酚取代基可以包括但不限于烷氧基、芳氧基或烷芳氧基，其中烷氧基包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戍氧基、己氧基、庚氧基、羊氧基、壬氧基、癸氧基和聚氧乙稀、以及聞級(jí)同系物；芳氧基、苯氧基、聯(lián)苯氧基、蔡氧基等和燒芳氧基包括燒基、烯基和炔基取代的酌'。另外的惰性酚取代基可以包括齒基，如漠基、氣基或鵬基。
[0055]雖然不是用于限制性的，但是示例性的酚可以包括苯酚、2-甲酚、3-甲酚、4-甲酚、2-氯酚、3-氯酚、4-氯酚、2-叔丁基苯酚、2，4- 二甲基苯酚、2-乙基-6-甲基苯酚、2-溴苯酚、2-氟苯酚、2-苯氧基苯酚、3-甲氧基苯酚、2，3，6-三甲基苯酚、2，3，5，6-四甲基苯酚、2，6— 二甲苯酚、2，6- 二氯苯酚、3，5- 二乙基苯酚、2-芐基苯酚、2，6- 二叔丁基苯酚、2-苯基苯酚、1-萘酚、2-萘酚、和/或它們的組合。在另一方面，酚反應(yīng)物可以包括苯酚、2-或
3-甲酚、2，6-二甲基苯酚、間苯二酚、萘酚、和/或它們的組合或混合物。在一個(gè)方面，酚是未取代的。
[0056]在一個(gè)方面，酚起始原料可以是商業(yè)級(jí)或更好。如本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的，商業(yè)級(jí)試劑可以包含可測(cè)量水平的典型雜質(zhì)，尤其如丙酮、a -甲基苯乙烯、苯乙酮、烷基苯、枯烯、甲酚、水、羥基丙酮、甲基苯并呋喃、甲基環(huán)戊烯酮、和亞異丙基丙酮。
[0057]在一個(gè)方面，酮，如果使用的話，則可以包括任何酮，其具有單羰基(C=O)或多個(gè)羰基，以及其在使用條件下是反應(yīng)的。在另一方面，酮可以被在使用條件下為惰性的取代基取代，如，例如上文相對(duì)于酚列舉的那些惰性取代基。[0058]在一個(gè)方面，酮可以包括脂族、芳族、脂環(huán)族或混合的芳族-脂族酮、二酮或聚酮，其中丙酮、丁酮、二乙基甲酮、芐基酮、乙酰丙酮、甲基異丙酮、甲基異丁酮、苯乙酮、乙基苯基酮、環(huán)己酮、環(huán)戊酮、二苯甲酮、芴酮、2，3- 二氫-1-茚酮、3，3，5-三甲基環(huán)己酮、蒽醌、
4-羥基苯乙酮、二氫苊醌、醌、苯甲酰丙酮和二乙?；谴硇詫?shí)例。在另一方面，還可以使用具有鹵基、腈或硝基取代基的酮，例如，1，3- 二氯丙酮或六氟丙酮。
[0059]示例性的脂族酮可以包括丙酮、丁酮、異丁基甲基酮、1，3-二氯丙酮、六氟丙酮、或它們的組合。在一個(gè)方面，酮是丙酮，其可以與酚(苯酚)縮合以產(chǎn)生2，2-雙(4-羥基苯基)-丙烷，通常被稱為雙酚A。在另一方面，酮包括六氟丙酮，其可以與兩摩爾的酚反應(yīng)以產(chǎn)生2，2-雙(4-羥基苯基)-六氟丙烷(雙酚AF)。在另一方面，酮可以包括這樣的酮，其具有至少一個(gè)烴基并包含芳基，例如，苯基、甲苯基、萘基、二甲苯基或4-羥基苯基。
[0060]其它示例性的酮可以包括9-芴酮、環(huán)己酮、3，3，5-三甲基環(huán)己酮、2，3- 二氫-1-茚酮、二氫茚酮、蒽醌、或它們的組合。還有其它示例性酮可以包括二苯甲酮、苯乙酮、4-羥基苯乙酮、4，4’ - 二羥基二苯甲酮、或它們的組合。
[0061]在一個(gè)方面，酮反應(yīng)物可以是商業(yè)級(jí)或更好。如本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的，商業(yè)級(jí)試劑可以包含可測(cè)量水平的典型雜質(zhì)尤其如醛、苯乙酮、苯、枯烯、雙丙酮醇、水、亞異丙基丙酮、和甲醇。在一個(gè)方面，酮，如，例如，丙酮，具有小于約250ppm的甲醇。在另一方面，本發(fā)明的催化劑體系可以容忍較高的雜質(zhì)濃度，以致酮可以包含大于250ppm的甲醇。
[0062]在其它方面，本文描述的各種方法和催化劑體系可以用于酚與醛的縮合，例如，和甲醛、乙醛、丙醛、丁醛或化學(xué)式RCHO的高級(jí)同系物，其中R是例如I至20個(gè)碳原子的烷基。在一個(gè)方面，兩摩爾苯酚與I摩爾甲醛的縮合產(chǎn)生雙(4-羥基苯基)甲烷，還被稱為雙酚F。還應(yīng)當(dāng)理解的是，可以可選地使用二醛和酮醛，例如，乙二醛、苯甲酰甲醛或丙酮醛。
[0063]助催化劑催化劑體系(促進(jìn)劑催化劑體系) - 離子交換樹(shù)脂
[0064]本發(fā)明的助催化劑催化劑體系包含離子交換樹(shù)脂催化劑和助催化劑。在一個(gè)方面，離子交換樹(shù)脂可以包括適用于本發(fā)明的催化劑體系的任何離子交換樹(shù)脂。在另一方面，離子交換樹(shù)脂包括交聯(lián)的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。在另一方面，離子交換樹(shù)脂包括交聯(lián)的磺化離子交換樹(shù)脂，其具有多個(gè)磺酸部位。在又一方面，離子交換樹(shù)脂是酸性或強(qiáng)酸性的。在一個(gè)方面，至少部分的離子交換樹(shù)脂包括聚苯乙烯磺酸鈉。在還有的其它方面，離子交換樹(shù)脂可以包括單分散性樹(shù)脂、多分散性樹(shù)脂、或它們的組合。
[0065]離子交換樹(shù)脂或形成離子交換樹(shù)脂的一部分的任何一種或多種聚合物材料的特定的化學(xué)性能可以不同，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員，按照本發(fā)明，可以容易地選擇適當(dāng)?shù)碾x子交換樹(shù)脂。在一個(gè)方面，離子交換樹(shù)脂包括聚苯乙烯或衍生聚苯乙烯。在另一方面，離子交換樹(shù)脂包括聚硅氧烷或衍生聚硅氧烷。還應(yīng)當(dāng)理解的是，在一個(gè)方面，催化劑體系可以包括具有相同或不同組成、酸度、和/或交聯(lián)度的多種離子交換樹(shù)脂。
[0066]在一個(gè)方面，離子交換樹(shù)脂可以與相同或不同的聚合物材料交聯(lián)。在各個(gè)方面，交聯(lián)度為約1%至約8%，例如，約1、2、3、4、5、6、7、8%，約1%至約4%，例如，約1、1.2、1.4、1.6、1.8,2,2.2,2.4,2.6,2.8,3,3.2,3.4,3.6,3.8、或 4%，或約 1.5%至約2.5%,例如，約 1.5、
1.6,1.7,1.8,1.9、2、2.1,2.2,2.3,2.4、或2.5%。在其它方面，交聯(lián)度可以小于1%或大于
8%，并且本發(fā)明并不限定本文列舉的任何特定交聯(lián)度。在一個(gè)具體方面，交聯(lián)度為約2%。在另一方面，離子交換樹(shù)脂不是交聯(lián)的。雖然不希望受限于理論，但是離子交換樹(shù)脂的交聯(lián)不是必要的，但可以對(duì)樹(shù)脂和產(chǎn)生的催化劑體系提供另外的穩(wěn)定性。
[0067]在一個(gè)方面，可以利用任何常規(guī)交聯(lián)劑來(lái)交聯(lián)離子交換樹(shù)脂，如，例如，多環(huán)芳族二乙烯基單體、二乙烯基苯、二乙烯基甲苯、二乙烯基聯(lián)苯基單體、或它們的組合。
[0068]在其它方面，離子交換樹(shù)脂包含多個(gè)酸性部位，并且在改性以前，干燥時(shí)，具有至少約3、至少約3.5、至少約4、至少約5、或更多酸毫當(dāng)量/克(meq/g)。在一個(gè)具體方面，在改性以前，干燥時(shí)，離子交換樹(shù)脂具有至少約3.5酸毫當(dāng)量/克。在各個(gè)方面，在離子交換樹(shù)脂上的多個(gè)酸性部位的任何一個(gè)可以包含磺酸官能團(tuán)，其在去質(zhì)子化以后產(chǎn)生磺酸鹽陰離子官能團(tuán)，膦酸官能團(tuán)，其在去質(zhì)子化以后產(chǎn)生膦酸鹽陰離子官能團(tuán)，或羧酸官能團(tuán)，其在去質(zhì)子化以后產(chǎn)生羧酸鹽陰離子官能團(tuán)。
[0069]示例性離子交換樹(shù)脂可以包括但不限于DIAION? SK104、DIA丨ON? SK1B、DIAION? PK208、DIAION? PK212 和 DIAION? PK216(由 Mitsubishi ChemicalIndustries, Limited 制造)、A-121、A-232、和 A-131 (由 Rohm & Haas 制造)、T-38、T-66和 T-3825 (由 Thermax 制造)、LEWATIT? Kl 131、LEWATIT? K1221 (由 Lanxess 制造)、DOWEX_? 50W2X、DOWEX? 50W4X、DO\VEX? 50W8X樹(shù)脂(由 Dow Chemical 制造)、Indionl80、Indion225 (由 1n Exchange India Limited制造)、以及 PUROLTTE?CT-222 和 PUROLITE? CT-122 (由 Purolite 制造)。
[0070]助催化劑催化劑體系(促進(jìn)劑催化劑體系)-助催化劑
[0071]本發(fā)明的附加的助催化劑催化劑體系的助催化劑可以包括適用于本文描述的各種方法的任何助催化劑物質(zhì)，并且其可以提供所期望的高純度產(chǎn)物。
[0072]在一個(gè)方面，本發(fā) 明 的助催化劑可以包括吡啶基乙硫醇(PEM)。在另一方面，本發(fā)明的助催化劑可以包括二甲基噻唑烷(DMT)。在其它方面，本發(fā)明的助催化劑可以包括吡啶基乙硫醇、二甲基噻唑烷的衍生物和/或類似物、或它們的組合。在另一方面，本發(fā)明的助催化劑可以包括未在本文中具體地列舉的其它助催化劑物質(zhì)。在另一方面，本發(fā)明的助催化劑可以由以下化學(xué)式表示:
[0073]
【權(quán)利要求】
1.一種用于化學(xué)縮合反應(yīng)的方法，包括使至少兩種化學(xué)試劑與附加的助催化劑離子交換樹(shù)脂催化劑體系接觸以產(chǎn)生流出物，然后對(duì)所述流出物進(jìn)行溶劑結(jié)晶步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述附加的助催化劑離子交換樹(shù)脂催化劑體系包含具有磺基和1%至4%的交聯(lián)度的交聯(lián)的、磺化的離子交換樹(shù)脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述交聯(lián)度為約1.5%至約2.5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述交聯(lián)度為約2%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述附加的助催化劑離子交換樹(shù)脂催化劑體系包含二甲基噻唑烷助催化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述附加的助催化劑離子交換樹(shù)脂催化劑體系包含吡啶基乙硫醇助催化劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述附加的助催化劑離子交換樹(shù)脂催化劑體系包括離子結(jié)合于約18%至約25%的存在于所述離子交換樹(shù)脂上的磺酸基的助催化劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述附加的助催化劑離子交換樹(shù)脂催化劑體系包含離子結(jié)合于約20%至約24%的存在于所述離子交換樹(shù)脂上的磺酸基的助催化劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求2-4、7、或8中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述磺化的離子交換樹(shù)脂是磺化的聚苯乙烯離子交換樹(shù)脂。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述方法并不包括本體助催化劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在所述溶劑結(jié)晶步驟以前，對(duì)反應(yīng)器流出物進(jìn)行以下中的至少一種:分開(kāi)的離子交換樹(shù)脂床、水去除步驟、酚回收步驟、或它們的組合。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括水去除步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-10或12中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括酚回收步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述至少兩種化學(xué)試劑包括酚、和酮、醛中的至少一種、或它們的組合。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述溶劑結(jié)晶步驟除去至少一部分一種或多種BPA副產(chǎn)物。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述溶劑結(jié)晶步驟除去所有或基本上所有的BPA副產(chǎn)物。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述芳族溶劑包括甲苯、二甲苯、苯、或它們的組合。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述芳族溶劑包括甲苯。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-18中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述流出物包含雙酚-A。
20.通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1-19中任一項(xiàng)所生產(chǎn)的產(chǎn)物。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的產(chǎn)物，沒(méi)有或基本上沒(méi)有無(wú)機(jī)和/或硫雜質(zhì)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的產(chǎn)物，包含雙酚-A。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的產(chǎn)物，具有適用于制造食品接觸級(jí)聚碳酸酯的純度水平。
【文檔編號(hào)】C07C37/20GK103502191SQ201280021598
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2012年5月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月2日
【發(fā)明者】烏梅什·克里希納·哈斯亞加爾, 拉辛納姆·喬希·瑪哈林甘, 古爾拉姆·基尚, 保盧斯·約翰內(nèi)斯·馬里亞·埃斯鮑茨 申請(qǐng)人:沙特基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料Ip私人有限責(zé)任公司