Proceso para la producción de carbonatos aromáticos.

Proceso para la producción de un carbonato aromático, que comprende las etapas de:

alimentar de forma continua un carbonato alifático representado por la siguiente fórmula general (1) como materialde partida, un compuesto monohidroxiaromático representado por la fórmula general (2) como un reactivo, y uncatalizador que contiene metal en una etapa por encima del fondo de una primera columna de destilación multietapacon el fin de llevar a cabo la reacción, y

retirar de forma continua de un sistema de reacción en forma gaseosa un componente de punto de ebullición bajoque contiene un alcohol obtenido como producto secundario en la reacción, y retirar de forma continua desde unaparte inferior de la columna en forma líquida un carbonato aromático representado por la fórmula general (3)obtenido a partir del material de partida y el reactivo,

en la que R1 en las fórmulas generales (1) y (2) representa un grupo alifático que tiene de 4 a 6 átomos de carbono,y Ar1 representa un grupo aromático que tiene de 5 a 30 átomos de carbono,

en la que R2 y Ar2 en las fórmulas generales (3) son los mismos que R1 y Ar1 en el material de partida y el reactivo,respectivamente,

en el que dicho catalizador que contiene metal se disuelve en una fase líquida en dicha reacción, o está presente enuna forma líquida durante dicha reacción, y dicho catalizador que contiene metal comprende un titanato orgánicoque tiene, como mínimo, un enlace Ti-O-Ti en el mismo.

Proceso para la produccion de carbonatos aromaticos Sector tecnico La presente invencion se refiere a un proceso para la produccion continua de carbonatos aromaticos. Mas particularmente, la presente invencion se refiere a un proceso para la produccion continua de carbonatos aromaticos que contienen un carbonato alifatico-aromatico, un carbonato de diarilo, o una mezcla de los mismos con un rendimiento elevado mediante la reaccion entre si de un carbonato alifatico y un compuesto hidroxiaromatico. Tecnica anterior Los carbonatos aromaticos (documento WO-A-91/09832) son utiles, por ejemplo, como materias primas para la produccion de policarbonatos aromaticos, que en los ultimos anos se estan utilizando cada vez mas como plasticos tecnicos, sin la utilizacion de fosgeno toxico. Como procesos para la produccion de carbonatos aromaticos, son conocidos un proceso que somete un carbonato de alquilo y un compuesto monohidroxiaromatico a transesterificacion, un proceso que somete un carbonato de alquil arilo y un compuesto monohidroxiaromatico a transesterificacion, y un proceso que somete a dos moleculas del mismo carbonato de alquil arilo a transesterificacion, es decir, a una desproporcion. Las reacciones tipicas que se incluyen en los procesos para la produccion de un carbonato aromatico o una mezcla de carbonatos aromaticos mediante la reaccion entre un carbonato de alquilo y un compuesto monohidroxiaromatico estan representadas por las siguientes formulas de reaccion (E1) , (E2) , (E3) y (E4) :

(en las que R representa un grupo alquilo y Ar representa un grupo aromatico. Las formulas de reaccion (E3) y (E4) son reacciones de transesterificacion entre las mismas especies moleculares, refiriendose ademas a la formula de reaccion (E4) generalmente como una reaccion de desproporcion) . Las reacciones anteriores de (E1) a (E4) son todas reacciones de equilibrio. En particular, para las reacciones (E1) y (E4) , el equilibrio esta desplazado marcadamente hacia el sistema original y la velocidad de reaccion es lenta, por lo tanto, el rendimiento del carbonato aromatico es bajo y, de este modo, han existido muchas dificultades en la produccion industrial. Se han realizado varias propuestas para solventar las dificultades anteriores, pero la mayoria de ellas estan relacionadas con el desarrollo de un catalizador para aumentar la velocidad de reaccion. Por ejemplo, se han propuesto acidos de Lewis tales como haluros de metales de transicion y compuestos que forman acidos de Lewis (veanse, por ejemplo, el documento de patente 1: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 51-105032, el documento de patente 2: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 56-123948, documento de patente 3: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 56-123949) , compuestos de estano tales como alcoxidos de organoestano y oxidos de organoestano (veanse, por ejemplo, el documento de patente 4: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 54-48733, documento de patente 5: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 54-63023, el documento de patente 6: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 60-169444, documento de patente 7: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 60-169445, documento de patente 8: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 62-277645, documento de patente 9: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 1-265063) , sales y alcoxidos de metales alcalinos y de metales alcalinoterreos (vease, por

ejemplo, el documento de patente 10: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 56-25138) , compuestos de plomo (vease, por ejemplo, el documento de patente 11: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 57-176932) , complejos de metales tales como cobre, hierro y circonio (vease, por ejemplo, el documento de patente 12: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 57-183745) , esteres de acido titanico (vease, por ejemplo, el documento de patente 13: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 58-185536) , mezclas de un acido de Lewis y un acido protonico (vease, por ejemplo, el documento de patente 14: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 60-173016) , compuestos de Sc, Mo, Mn, Bi, Te o similares (vease, por ejemplo, el documento de patente 15: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 1-265064) , acetato ferrico (vease, por ejemplo, el documento de patente 16: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 61-172852) , y demas. Sin embargo, la razon principal por la que el rendimiento del carbonato aromatico es bajo no es que la velocidad de reaccion sea lenta, sino mas bien porque el equilibrio esta desplazado marcadamente hacia el sistema original y, por lo tanto, no se puede decir que la mejora de la velocidad de reaccion mediante el desarrollo de catalizador sea eficaz en la mejora del rendimiento del carbonato aromatico.

Respecto a la reaccion representada por la formula (E1) anterior, son conocidos procesos en los que el alcohol obtenido como producto secundario se elimina del sistema de reaccion con el fin de desplazar el equilibrio hacia el sistema de producto y, de este modo, promover la reaccion. Por ejemplo, son conocidos sistemas de reaccion por lotes utilizando un reactor provisto de una columna de destilacion (veanse, por ejemplo, el documento de patente 2: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 56-123948, el documento de patente 6: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 60-169444, el documento de patente 7: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 60-169445 y el documento de patente 14: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 60-173016) . Sin embargo, para elevar el rendimiento del carbonato aromatico, la operacion se debe llevar a cabo durante un periodo de tiempo muy largo, y ademas se requiere un aparato grande en relacion con la cantidad producida del producto deseado; por estas razones, un sistema de reaccion por lotes de este tipo no es industrialmente factible. Tal como otros procesos en los que el alcohol obtenido como producto secundario se elimina del sistema de reaccion, se han propuesto, por ejemplo, para la reaccion entre carbonato de dimetilo y fenol, un proceso en el que el metanol producido de manera secundaria se separa por destilacion azeotropica junto con un agente formador de azeotropo (veanse, por ejemplo, el documento de patente 17: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 54-48732 (correspondiente a documento de patente 18: solicitud de patente de Alemania Occidental abierta a inspeccion publica No. 736063, y el documento de patente 19: patente de EE.UU. No. 4252737) , el documento de patente 20: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 61-291545) , y un proceso en el que el metanol obtenido como producto secundario se elimina mediante la adsorcion sobre un tamiz molecular (vease, por ejemplo, el documento de patente 21: solicitud de patente japonesa abierta No. 58-185536 (correspondiente al documento de patente 22: patente de EE.UU. No. 410464) ) .

Es conocido ademas un proceso en el que los carbonatos aromaticos se producen utilizando una columna de destilacion multietapa con el fin de promover la eliminacion del alcohol obtenido como producto secundario del sistema de reaccion. En este proceso, un carbonato de dialquilo y un compuesto hidroxiaromatico se alimentan de forma continua en una columna de destilacion multietapa, y la reaccion se lleva a cabo de forma continua en la columna de destilacion, mientras se extrae de forma continua por destilacion desde una parte superior de la columna un componente de punto de ebullicion bajo que contiene un alcohol obtenido como producto secundario, y se extrae de forma continua desde una parte inferior de la columna un componente que contiene los carbonatos aromaticos producidos (vease, por ejemplo, el documento de patente 23: solicitud de patente japonesa abierta a inspeccion publica No. 4-224547) .

Respecto a la reaccion de desproporcion representada por la formula anterior (E4) , se conocen procesos en los que el carbonato de dialquilo obtenido como producto secundario se elimina del sistema de reaccion con el fin de desplazar el equilibrio hacia el sistema de producto y promover de este modo la reaccion. Entre los ejemplos se incluyen un proceso en el que un carbonato de alquil arilo se alimenta de forma continua a una columna de destilacion multietapa, y la reaccion se lleva a cabo de forma continua en la columna de destilacion, mientras se extrae de forma continua por destilacion un componente de bajo punto de ebullicion que contiene el carbonato de dialquilo obtenido como... [Seguir leyendo]

1. Proceso para la produccion de un carbonato aromatico, que comprende las etapas de:

alimentar de forma continua un carbonato alifatico representado por la siguiente formula general (1) como material de partida, un compuesto monohidroxiaromatico representado por la formula general (2) como un reactivo, y un catalizador que contiene metal en una etapa por encima del fondo de una primera columna de destilacion multietapa con el fin de llevar a cabo la reaccion, y retirar de forma continua de un sistema de reaccion en forma gaseosa un componente de punto de ebullicion bajo que contiene un alcohol obtenido como producto secundario en la reaccion, y retirar de forma continua desde una parte inferior de la columna en forma liquida un carbonato aromatico representado por la formula general (3) obtenido a partir del material de partida y el reactivo,

en la que R1 en las formulas generales (1) y (2) representa un grupo alifatico que tiene de 4 a 6 atomos de carbono, y Ar1 representa un grupo aromatico que tiene de 5 a 30 atomos de carbono,

en la que R2 y Ar2 en las formulas generales (3) son los mismos que R1 y Ar1 en el material de partida y el reactivo, respectivamente, en el que dicho catalizador que contiene metal se disuelve en una fase liquida en dicha reaccion, o esta presente en una forma liquida durante dicha reaccion, y dicho catalizador que contiene metal comprende un titanato organico que tiene, como minimo, un enlace Ti-O-Ti en el mismo.

2. Proceso, segun la reivindicacion 1, en el que dicho carbonato aromatico puede comprender un carbonato de diarilo representado por la siguiente formula general (4) :

en la que R2 y Ar2 en las formulas generales (4) son los mismos que R1 y Ar1 en el material de partida y el reactivo, respectivamente.

3. Proceso, segun la reivindicacion 1, en el que Rº en el carbonato alifatico representado por la formula general (1) es un grupo alifatico saturado que tiene de 4 a 6 atomos de carbono.

4. Proceso, segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que Rº en el carbonato alifatico representado por la formula general (1) es un grupo alifatico saturado que tiene 5 o 6 atomos de carbono.

5. Proceso, segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que R1 en el carbonato alifatico representado por la 5 formula general (1) es un grupo alquilo.

6. Proceso, segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el compuesto monohidroxiaromatico representado por la formula general (2) comprende fenol.

7. Proceso, segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la temperatura del fondo de la columna en dicha columna de destilacion se encuentra dentro de un intervalo de 150 a 250ºC.

8. Proceso, segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que una relacion molar del reactivo al material de partida alimentado en dicha columna de destilacion multietapa se encuentra dentro de un intervalo de 0, 1 a 5. 15

9. Proceso, segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que primera columna de destilacion multietapa tiene no menos de dos etapas teoricas de destilacion en la misma, y se hace que el catalizador este presente en, como minimo, dos de las etapas.

10. Proceso, segun la reivindicacion 1, que comprende ademas las etapas de:

alimentar de forma continua en una segunda columna de destilacion multietapa el liquido de reaccion retirado de la parte inferior de la primera columna de destilacion multietapa en el proceso segun la reivindicacion 1, bien tal como esta o bien despues de retirar el material de partida y/o el reactivo del mismo, con el fin de llevar a cabo una reaccion de desproporcion; retirar de forma continua por destilacion en forma gaseosa un componente de punto de ebullicion bajo que contiene un carbonato alifatico obtenido como producto secundario en la reaccion; y retirar de forma continua de una parte inferior de la segunda columna de destilacion multietapa en forma liquida un carbonato de diarilo representado por la formula general (4) .

11. Proceso, segun la reivindicacion 10, en el que se anaden las etapas segun la reivindicacion 10 para reciclar el carbonato alifatico para su utilizacion como material de partida en el proceso segun la reivindicacion 1.