Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Diarylcarbonat aus Phosgen und wenigstens einer Monohydroxyverbindung (Monophenol) in Gegenwart von Katalysatoren, sowie deren Verwendung zur Herstellung von Polycarbonaten. Es ist bekannt, Diarylcarbonat durch Umsetzung einer aromatischen Hydroxyv erbindung (Monophenol) mit einem ha logenierten Carbonyl herzustellen. Beispielsweise sind Verfahren zur Herstellung eines Diarylcarbonats durch Reaktion einer aromatischen Hydroxyverbindung mit Phosgen in Anwesenheit eines Lösungsmittels und Natriumhydroxid als Katalysator allgemein bekannt . Dabei wirkt sich die Verwendung von Lösungsmitteln und Natronlauge nachtei lig aus, da durch die wäss ige Lauge eine teilweise Versei fung von Phosgen oder Chlorkohlensäureester stattfinden kann, große Mengen Kochsalz als Nebenprodukt anfallen und das Lösungsmittel und Katalysator zurückgewonnen werden müssen.

Aus diesem Grunde ist ein Verfahren zur Herstellung von Diarylcarbonat in Abwesenheit von Lösungsmittel von besonderem Interesse. Da kein Lösungsmittel v erwendet wird, muss dieses auch nicht recycelt werden. Wird eine aromatische Hydroxyverbindung zudem direkt mit Phosgen umgesetzt, entsteht Chlorwasserstoff (HCl) als Nebenprodukt anstatt von Natriumchlorid. Demnach kann das Recycl ing des Nebenproduktes (HCl) vereinfacht werden, da hier ein Ausschleusen der Halogenide deutlich reduziert wird, und die Abwasserautbereitung deutl ich v ereinfacht wird. Die Herstellung v on Diarylcarbonaten und insbesondere Diphenylcarbonat durch Reaktion von Monophenolen und Phosgen ohne Alkali und ohne Verwendung von Lösungsmitteln in Gegenwart von einem Katalysator durch den Direklphosgenierungsprozess sind untersucht worden und prinzipiell in der Literatur beschrieben. Siehe hierzu Fig. 1.

Bei der Reaktion beispielsweise v on Phenol mit Phosgen wird zunächst im ersten Reaktionsschritt das Zwischenprodukt Chlorameisensäurephenylester (CASPE) und HCl gebildet. CASPE reagiert anschließend mit einem weiteren Phenolmolekül zum DPC und einem weiteren HCl Molekül.

Vorschläge für Verfahren ohne Lösungsmittel mit löslichen Katalysatoren werden in US 2,837,555,

US 3,234,263 und US 2,362,865 beschrieben.

In dieser H insicht gibt es daher Vorschläge, eine direkte Umsetzung v on aromatischen Hydroxy Verbindungen, mit einem halogenierten Carbonyl in der Gaspha.sc durchzuführen. Dies hat jedoch Nachteile, da diese Reaktionen meistens bei hohen Temperaturen und. oder im Teil Vakuum betrieben werden. Eine weitere Herangehensweise ist eine binäre Gas-Flüssigphase-Reaktion, wie in DE 2447348 C2 offenbart. In diesem Fall wird in der Regel die aromatische llydroxy Verbindung als Flüssigphase verwendet. Um die Effizienz möglichst zu steigern, muss das halogenierte Carbonyl möglichst komplett umgesetzt werden. Um dies zu erreichen, wird die aromatische Hydroxy Verbindung im Überschuss zum halogenierten Carbonyl verwendet. Dies bedeutet jedoch, dass ein erhöhter Recycl ingbedarf für die aromatische Hl yd roxy ve rb i ndu ng besteht.

Daher ist eine Verwendung der aromatischen Hydroxy Verbindung mit dem halogenierten Carbonyl in fast äquimolaren Mengen deutlich bevorzugt. Jedoch ist bei einem fast äquimolaren Einsatz das Gleichgewicht ungünstig beeinflusst, weswegen der Umsatz gemäß bekannten Methoden unzureichend ist und daher das Verfahren wenig wirtschaftlich. Zudem kann das Wasserstoffchlorid, das als Nebenprodukt während der Umsetzung entsteht, die Konzentration an halogeniertem Carbonyl deutl ich reduzieren und hat daher ebenfalls einen negativen Einfluss auf die Umsetzung.

Angesichts der oben genannten Nachteile besteht der Bedarf nach einer v erbesserten Verfahrensführung zur Herstellung v on Diarylcarbonat.

Ausgehend v om oben geschilderten Stand der Technik bestand die Aufgabe der vorl iegenden Erfindung darin, ein Diarylcarbonat-Herstellungsv erfahren bereitzustellen, welches Produkte in hoher Reinheit und guter Ausbeute liefert und eine v ereinfachte Rückführung v on Nebenprodukten, die aus der Polycarbonat-Produktion stammen, ermögl icht.

Wie bereits beschrieben, besteht jedoch das Problem, dass bei einer direkten Reaktion einer aromat ischen Hydroxy Verbindung mit einem halogenierten Carbonyl in der Gasphase oder Gas- Flüssigphase größere Mengen an Gas entstehen ( beispielsweise Phosgen oder Wasserstoffchlorid ).

Die v orl iegende Erfindung bietet eine Lösung zu den oben genannten Problemen. Weiterhin ist eine zu lösende Aufgabe, die Phosgenlösl ichkeit zu erhöhen und damit einen flüssigen Eintritt in den Reaktor zu ermöglichen. Durch die aus der erhöhten Phosgenlöslichkeit resultierende höhere Phosgenkonzentration in der Flüssigphase ergibt sich ein v erbesserter

Phosgenumsatz.

Die vorliegende Erfindung betrifft demnach ein Verfahren zur Herstellung eines Diarylcarbonats, das die v orgehend genannten Nachteile nicht aufweist. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Herstellung von Diarylcarbonaten ausgehend von Monophenolen und Carbonyldihalogenid, das dadurch gekenn- zeichnet ist, dass die genannte Reaktion unter Druck stattfindet und daher das Phosgen in großer Konzentration in der Flüssigphase vorliegt. Dabei wird die Phosgenlöslichkeit durch den erhöhten Druck signifikant erhöht, im Gegensatz zur HCi-Lösiichkeit die nur unwesentlich steigt. Demnach wir das chemische Gleichgewicht durch den erhöhten Druck nicht negativ beeinflusst, im Gegensatz zu höheren G/A Verhältnissen.

Durch die Umsetzung einer aromatischen Hydroxyverbmdung und eines halogeniei ten Carbonyls unter Druck konnten daher die o.g. Probleme überraschenderweise gelöst werden wenn folgende G leichung eingehalten wird:

G/A < 0,010 [m/sec], wobei G den Eintritts- Volumenstrom des flüssigen oder gelösten halogeniei ten Carbonyls, das in den Reaktor geleitet wird, in [mVsec] und A die innere Querschnittsfläche orthogonal zur

Längsachse in [m ² ] darstellen, und wobei das Verhältnis der beiden Größen auch als Leerrohrgeschwindigkeit bezeichnet wird.

Besonders bevorzugt ist G/A < 0,0095 [m/sec], ganz besonders bevorzugt < 0,0090 [m/sec], insbesondere bevorzugt 0,0075 [m sec], bevorzugt aber wenigstens 0,0005 [m/sec].

Der verbesserte Phosgenumsatz wurde in Tab. 2 und Fig. 5 durch die graphische Darstellung der Phosgenkonzentration im Reaktoraustritt abgebildet. Es ist zu erkennen, dass gerade unterhalb eines G/A Verhältnisses von 0,010 [m/sec], insbesondere unterhalb vom 0,009 [m/sec] der Phosgenumsatz nochmal exponentiell steigt, was nicht zu erwarten war.

Bevorzugt sind die verschiedenen Komponenten im System mehrheit l ich in flüssiger Form. Zudem wird folgende Gleichung als vorteilhaft angesehen:

I I D > 2 wobei H für einen beispielhaft betrachteten, aufrecht stehenden, zylindrischen Reaktor ( Reaktionskolonne, Blasensäule) die Höhe der Flüssigphase im Reaktor im gas freien Zustand von der Reaktorunterseite bis zum oberen Rand der flüssigen Phase bedeutet, und D der Durchmesser des Reaktors ist.

Besonders bevorzugt werden sowohl die aromatische Hydroxyverbmdung als auch das halogenierte Carbonyi in flüssiger Phase in den Reaktor geleitet. Bevorzugt werden die aromatische Hydroxy Verbindung und das halogenierte Carbony l am unteren

Ende des Reaktors eingeführt.

Die bevorzugte Ausführungsform des Reaktors hat die Gestalt einer Blasensäule. Der Reaktor in Form einer Blasensäule ist gekennzeichnet durch ein Verhältnis von Höhe H der Flüssigphase im Reaktor im gasfreien Zustand von der Reaktorunterseite bis zum oberen Rand der flüssigen Phase zu Durchmesser D H D = 2-80, bevorzugt 2-50, besonders bevorzugt 6-20. Der Zulauf der vorgemischten Reaktanden zum Reaktor erfolgt bevorzugt flüssig am unteren Ende der Blasensäule, wodurch ein aufwärtsgerichteter Strom durch den Reaktor entsteht. Der erfindungsgemäße Blasensäulenreaktor wird eingesetzt für Reaktionen mit Gasentwicklung. Durch eingeschränkte Löslichkeit des durch die Reaktion entstehenden Gases bildet sich über die Reaktorlänge eine Gasphase. Bevorzugt verfügt der eingesetzte Blasensäulenreaktor im oberen Teil über einen Überlauf, durch den die Flüssigphase von der Gasphase getrennt wird. Die Gasphase wird am Kopf des Reaktors abgeführt. Dabei wird bevorzugt das Verhältnis zwischen Abstand der Mitte des Überlaufrohrs zum Kopf des Reaktors L und dem Reaktordurchmesser D von L/D > 1 eingehalten. Andere Konstruktionen wie z. B. ringförmige Überläufe oder Erweiterungen des Kopfdurchmessers zur Reduzierung des Tropfenmitrisses in der Gasphase sind dem Stand der Technik genauso zu entnehmen wie auch Blasenabscheider, die dem genannten Überlaufrohr nachgeschaltet werden können, um Gasmitriss in der Flüssigkeit zu vermeiden. Der Reaktor kann als reine Blasensäule oder mit Einbauten wie Schiittungen, strukturierten Packungen, oder bevorzugt segmentierenden Einbauten wie beispielsweise perforierten Lochblechen ausgeführt sein. Die Wahl der Lochblechgeometrien ( Lochdurchmesser, Lochanzahl und daraus resultierender Anteil der freien Fläche der Lochbleche) und der Anzahl der Segmente, in die der Reaktor unterteilt wird, erfolgt nach den üblichen Regeln der Technik dergestalt, dass die Verweilzeitverteilung der Flüssigkeit möglichst der eines Reaktors mit Pfropfenströmung entspricht und gleichzeitig ein Anstauen des Gases unter den Lochböden möglichst reduziert wird, um das effektive Flüssigkeitsvolumen und damit die Flüssigkeitsverweilzeit im Reaktor möglichst groß zu halten. Insbesondere kann es dazu auch angeraten sein, über die Höhe des Reaktors entsprechend der lokalen Gasentstehung infolge der ablaufenden Reaktion unterschiedl iche Lochblechgeometrien einzusetzen.

Der oben beschriebene Blasensäulenreaktor wird eingesetzt für die Direktphosgenierung von aromatischen Hydroxy Verbindungen, bevorzugt für die Direktphosgenierung von Phenol zu Diphenylcarbonat und HCl. Die Reaktion wird bevorzugt unter Drücken von 3-100bar gefahren, besonders bevorzugt 12-25bar, und bei Temperaturen von bevorzugt 120-220°C, besonders bevorzugt 170-200°C. Vorzugsweise findet die Reaktion im Blasensäulenreaktor in Abwesenheit eines Lösungsmittels statt, besonders bevorzugt in der Schmelze statt.

Für die Reaktion wird bevorzugt als homogener Katalysator Pyridin bzw. Pyridin* HC! und besonders bevorzugt TiCL bzw. Til OPhb, oder AICk eingesetzt. Die Flüssigkeitsverweilzeit beträgt bevorzugt 0,5-4h, besonders bevorzugt 0,5-2h. Alternativ kann die Blasensäule auch in Form einer Kaskade von Blasensäulen aufgeteilt werden, wobei sich die Verweilzeit pro Blasensäule dementsprechend reduziert. Die Mischung aus Phenol, flüssigem oder gelöstem Phosgen und dem eingesetzten homogenen Katalysator wird in einer geeigneten Mischdüse zusammengeführt und dem Reaktor von unten in aufwärtsgerichteter Strömung zugeführt. Die Mischung der genannten Komponenten kann aber auch erst im Reaktor selbst erfolgen, dazu kann der Reaktor beispielsweise im unteren Eintrittsbet eich mit nach dem Stand der Technik bekannten statischen oder aktiven M ischelementen ausgestattet sein. Der Reaktor kann für die bevorzugte adiabate Betriebsweise in geeigneter Weise isoliert sein.

Durch die während der Reaktion entstehende und nur eingeschränkt im Reaktionsgemisch lösl iche Gasphase bildet sich im Reaktor bevorzugt ein homogenes Strömungsregime gemäß Fig. 2 aus. Das Reaktordesign wird in der Weise durchgeführt, so dass sich bevorzugt eine Gas- Leerrohrgeschwindigkeit am Reaktoraiistritt von 1 -5 cm/s, besonders bevorzugt von 2-3 cm s ergibt, so dass nur sehr eingeschränkte Rückvermiscluing erf lgt. Der Gesamtanteil der Gasphase im Blasensäulenreaktor beträgt erfindungsgemäß bevorzugt zwischen 10 und 20%. Alternativ kann der Reaktor auch im heterogenen Strömungsregime bei Gasgeschwindigkeiten oberhalb der genannten Werte betrieben werden: dann kann es zur Wahrung der Flüssigkeits- Verweiizeitverteiiung gemäß einer Pfropfenströmung v orteilhaft sein, den Reaktor in oben erläuterter Weise mit segmentierenden Einbauten wie beispielsweise Lochblechen auszustatten.

Der Reaktor wird in der Weise betrieben, dass das molare Verhältnis von Phenol zu Phosgen am Reaktoreintritt zwischen 5: 1 und 2 : 1 beträgt, besonders bevorzugt zwischen 3 : 1 und 2,2: 1. Am Reaktoraiistritt beträgt der Phosgengehalt bevorzugt <1%, besonders bevorzugt 1 Oppin und der CASPE-Gehalt bevorzugt <1%, besonders bevorzugt < 100ppm. Vergleiche Fig. 4.

Der Blasensäulenreaktor wird beim durchzuführenden Verfahren der Direktphosgenierung von Phenol zu Diphenylcarbonat und HCl in einer Stufe, bevorzugt in kaskadierter Bauweise mit zwei Stufen eingesetzt. Alternativ können auch mehr als zwei Stufen in kaskadierter Bauweise v erwendet werden. Im bevorzugten Fall wird die erste Reaktionsstufe unter Drücken von 3 - 100bar, besonders bevorzugt 12-25bar bei Temperaturen v on bevorzugt 120-220°C, besonders bevorzugt 170-200°C betrieben. Die Verwei lzeit in der ersten Stufe beträgt bevorzugt 0,5-4h, besonders bevorzugt 0,5-2h. Die Mischung aus Phenol, flüssigem Phosgen und dem eingesetzten homogenen Katalysator wird in einer geeigneten Mischdüse zusammengeführt und dem Reaktor von unten in aufwärtsgerichteter Strömung zugeführt. Der Reaktor kann für die bevorzugte adiabate Betriebsweise in geeigneter Weise isoliert sein.

Der Reaktor wird in der Weise betrieben, dass das molare Verhältnis Phenol zu Phosgen am Reaktoreintritt zwischen 5: 1 und 2: 1 beträgt, besonders bevorzugt zwischen 3 : 1 und 2,2: 1. Am Reaktoraustritt beträgt der Phosgengehalt in der Flüssigphase bevorzugt <1%, besonders bevorzugt <200ppm und insbesondere < 1 OOppm. Vergleiche Fig. 4. In der Gasphase beträgt der Phosgengehalt bevorzugt <1%, besonders bevorzugt <2000ppm.

Die zweite Reaktionsstufe wird im bevorzugten Fall unter Drücken von 3- 100bar, besonders bevorzugt 12-25bar bei Temperaturen von bevorzugt 120-220°C, besonders bevorzugt 200°-210°C betrieben. Die Verweilzeit beträgt bevorzugt 0,2-4h, besonders bevorzugt 0,2-2h. Alternativ kann die Blasensäule auch in Form einer Kaskade von Blasensäulen aufgeteilt werden, wobei sich die Verweilzeit pro Biasensäule dementsprechend reduziert. Die aus der ersten Reaktionsstufe stammende Mischung aus hauptsächlich Phenol, DPC und CASPE und dem eingesetzten homogenen Katalysator wird auf die Reaktionstemperatur vorgeheizt und der zweiten Reaktionsstufe von unten in aufwärtsgerichteter Strömung zugeführt. Der Reaktor kann für die bevorzugte adiabate Betriebsweise in geeigneter Weise isoliert sein.

Durch die während der Reaktion entstehende und nur eingeschränkt im Reaktionsgemisch lösliche Gasphase bildet sich im Reaktor bevorzugt ein homogenes Strömungsregime gemäß Fig. 2 aus. Das Reaktordesign wird in der Weise durchgeführt, dass sich bevorzugt eine Gas- Leerrohrgeschwindigkeit am Reaktoraustritt von 1 -5 cm/s, besonders bevorzugt von 2-3 cm/s ergibt, so dass nur sehr eingeschränkte Rückvermischung erfolgt. Der Gesamtanteil der Gasphase im Blasensäulcnreaktor beträgt erfindungsgemäß zwischen 5 und 35%.

Der Reaktor wird in der Weise betrieben, dass der Phosgengehait in der Flüssigphase am Reaktoraustritt der zweiten Stufe bevorzugt <1 OOppm beträgt, besonders bevorzugt < 1 Oppin und der CASPE-Gchalt bevorzugt <2000ppm beträgt, besonders bevorzugt < ! OOppm. i n der Gasphase beträgt der Phosgengehait bevorzugt <25ppm.

Die entstehende HCl kann anschließend, falls erforderlich nach geeigneter Reinigung, entweder durch eine Elektrolyse, bevorzugt einer Membranelektrolyse, ggf. mithilfe einer Sauerstoffverzehrkathode, oder eine thermische Oxidation in Anwesenheit von Sauerstoff und eines geeigneten Katalysators (Deacon-Prozess) wieder zu Chlor umgesetzt werden, der wiederrum durch Umsetzung mit Kohlenmonoxid zur Herstellung von Phosgen wiederverwendet werden kann. Dieses Phosgen wird dann bevorzugt zumindest als Teilmenge zur Umsetzung mit einem Monophenol eingesetzt, um das Diarylearbonat herzustel len.

I m Rahmen der Erfindung hergestellte Diarylcarbonate sind bevorzugt solche der al lgemeinen Formel (I)

wobei R, R' und R" unabhängig voneinander H , l ineares oder verzweigtes, gegebenenfal ls substituiertes Cl -C34-Aikyl, bevorzugt Cl -C6-AlkyL besonders bevorzugt Cl -C4-Alkyl, C1 -C34- Alkoxy, bevorzugt C l -C ^' 6-Alkoxy, besonders bevorzugt Cl -C4-Alkoxy, C5-C34-Cycloalkyl, C7- C34-Alkyiaryl, C6-C34-Aryl oder einen Halogenrest, bevorzugt einen Chlorrest darstellen und R, R' und R" auf beiden Seiten der Formel (I) gleich oder v erschieden sein können. R kann auch -COO-R ^' " bedeuten, wobei R' " H , gegebenenfalls verzweigtes C1 -C34 Alky l, bevorzugt Cl -C6-Alkyl, besonders bevorzugt Cl -C4-Alkyl, Cl -C34-Alkoxy, bevorzugt C I -C6-Alkoxy, besonders bevorzugt Cl -C4-Aikoxy, C5-C34-Cycloalkyl, C7-C34-Alkylaryl oder C6-C34-Aryl sein kann. Bevorzugt sind R, R' und R" auf beiden Seiten der Formel (I) gleich. Ganz besonders bevorzugt stehen R, R' und R" für H.

Diarylcarbonate der allgemeinen Formel (I) sind beispielsweise: Diphenylcarbonat, Methylpheny - phenyl-carbonate und Di-(methylphenyl)-carbonate, auch als Gemisch, wobei die Stellung der Methylgruppe an den Phenylringen bel iebig sein kann, sowie Dimethylphenyl-phenyl-carbonate und Di-(dimethylphenyl)-carbonate, auch als Gemisch, wobei die Stel lung der M ethylgruppen an den Phenylringen bel iebig sein kann, Chlorphenyl-phenyl-carbonate und Di-( chlorphenyl )- carbonate, wobei die Stellung der M ethylgruppe an den Phenylringen beliebig sein kann, 4- Ethylphenyl-phenyl-carbonat, Di-( 4-ethylphenyl )-carbonat, 4-n-Propylphenyl-phenyl-carbonat, Di- ( 4-n-propylphenyl )-carbonat, 4-iso-Propylphenyl-pheny l-carbonat, Di-( 4-iso-propylphenyl )- carbonat, 4-n-Butylphenyl-phenyl-carbonat, Di-( 4-n-butylphenyD-carbonat, 4-iso-Butylphenyl- phenylcarbonat, Di-( 4- iso-butylphcnyl )-carbonat, 4-tert-Butylphenyl-phenyl-carbonat, Di-( 4-tert- butylphenyh-carbonat, 4-n-Pentylphenyl-phenyl-carbonat, Di-(4-n-pentylphenyl)-carbonat, 4-n- Hexylphenyl-phenyi-carbonat, Di-( 4-n-hexylphenyl )-carbonat, 4-iso-Octylphenyl-phenyl-carbonat, Di-(4-iso-octylphenyl)-carbonat,4-n-Nonylphenyl-phenyl-carbo nat, D i -( 4-n- nony I pheny I )- carbonat, 4-Cyclohexylpheiiyl-phenyl-carbonat, Di-( 4-cyclohexylphenyl )-carbonat, 4-(l -Methyl- 1 - pheny lethyl )-phenyl-phenyl-carbonat, Di- [4-(l -methyl- 1 -phenylethyl)-phenyl] -carbonat, Biphenyl- 4-yl-phenylcarbonat, Di-( biphenyl-4-yl (-carbonat, (l-Naphthyi)-phenyl-carbonat, (2-Naphthyi)- pheny!-carbonat, Di-(l -naphthyl)-carbonat, Di-(2-naphthyl)-carbonat, 4-( 1 -NaphthyU-phenyl- phenyl-carbonat, 4-( 2-Naphthyl )-phenyl-pheny l-carbonat, Di-[4-( 1 -naphthyl )phenyl]-carbonat, Di- [4-( 2-naphthyl )phenyl j -carbonat, 4-Phenoxyphenyl-phenyl-carbonat, Di-(4-phenoxyphenyl)- carbonat, 3-Pentadecylphenyl-phenyl-carbonat, Di-(3-pentadecylphenyl)-carbonat, 4-Tritylphenyl- phenyl-carbonat, Di-(4-tritylphenyl)-carbonat, M ctliy kal icylat-phcny l-carbonat, Di- ( methylsalicylat)-carbonat, Ethylsalicylat-pheny l-carbonat, Di-( ethylsalicylat )-carbonat, n- Propy lsalicylat-pheny l-carbonat, Di-( n-propylsalicylat )-carbonat, iso-Propylsalicylat-phenyl- carbonat, Di-( iso-propylsal icy lat l-carbonat, n-Butyisaiicyiat-phenyi-carbonat, Di-( n-butylsalicylat )- carbonat, iso- Butylsalicylat-plicny l-carbonat, Di-(iso-butylsalicylat)-carbonat, tert-Butylsalicylat- phenyl-carbonat, Di-(tert-butyisalicylat)-carbonat, Di-(plicnylsal icy lat l-carbonat und Di- (bcnzylsalicylat )-carbonat.

Bevorzugte Diarylcarbonate sind: Diphenylcarbonat, 4-tert-Butylplicnyl-p!icny l-carbonat, Di-(4- tert-butylphenyl )-carbonat, Biplienyl-4-yl-plieny l-carbonat, Di-( biplienyl-4-yl )-carbonat, 4-( 1 -

Methyl- l-phenylethyi)-phenyl-phenyl-carbonat und Di- [4-( 1 -mcthyl- 1 -phenyletliyl (-plienylj- carbonat.

Besonders bevorzugt ist Diphenylcarbonat.

I m Rahmen der Erfindung geeignete aromatische Hydroxyverbindungen sind bevorzugt solche der aligemeinen Formel (III)

worin R, R' und R" unabhängig \ oncinander die für die allgemeine Formel (I) genannte Bedeutung haben können.

Solche aromatischen Hydroxyverbindungen sind beispielsweise: Phenol, o-, m- oder p- resol, auch als Gemisch der Kresole, Dimethylphenol, auch als Gemisch, wobei die Stellung der Methylgruppen am Phenolring beliebig sein kann, z.B. 2,4-, 2,6-, oder 3,4-Dimethylphenol, o-, m- oder p-Chlorphenol, o-, m- oder p-Ethylphenoi, o-, m- oder p-n-Propylphenol, 4-iso-Propylphenol, 4-n-Butyiphenol, 4-iso-Butylphenol, 4-tert-ButylphenoI, 4-n-Penty phenol, 4-n-Hexylphenol, 4-iso- Octylphenol, 4-n-Nony phenol, o-, m- oder p-Methoxyphenol, 4-Cyclohexylphenol, 4-( 1 -M ethyl- ! - phenyletliyl )-phenol, Biphenyl-4-ol, 1 -Naphthol, 2- 1 -Naphthol, 4-( l -Naphthyl )phenol, 4-( 2- Naphthyl l-phenol, 4-Phenoxyphenol, 3-Pentadecylphenol, 4-Tritylphenol, Methylsal icylsäure, Ethylsalicylsäure, n-Propylsalicylsäuret, iso-Propylsalicylsäure, n-Butylsalicylsäure, iso-Butyl- salicylsäure, tert - Buty isaiicy I säure. Phenylsalicylsäure und Benzylsalicylsäure.

Bevorzugte aromatischen Hydroxy Verbindungen sind Phenol, 4-tert-Butylphenol, Biphenyl-4-ol und 4-( 1 -Methyl- 1 -phenylethyl)-phenol. Besonders bevorzugt ist Phenol.

Für die in der ersten Reaktionskolonne auftretenden Reaktionsschritte können aus der Literatur bekannte Umesterungskataiysatoren eingesetzt werden. Dies sind aus der Literatur bekannte Umesterungskataiysatoren für die Diaikylcarbonat-Phenol-Umesterung, wie z. B. AIX;. T iX ;. UX ₄ , ΐ iX VOX3, VX ZnX _: , FeX ₃ , PbX; und S11X4, worin X für Halogen-, Acetoxy-, Alkoxy- oder Aryloxyreste steht (DE-OS 2 58 412 ). Besonders bevorzugte einsetzbare Katalysatoren sind Metaiiverbindungen wie AIX3, T1X4, PbX und 8ηΧ.·„ wie beispielsweise Titantetrachiorid, Titantetramethoxid Titantetraphenoxid, Titantetraethoxid, Titantetraisopropylat, Titantetra- dodecylat, Zinntetraisooctylat und Aluminiumtriisopropylat. Ganz besonders bevorzugt sind Metallverbindungen T1X ₄ , insbesondere TiCL. Die genannten Metaliverbindungen werden bevorzugt in Mengen von 0,001 bis 5 Gew.-%, bevorzugt von 0,005 bis 5 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des umzusetzenden Reaktionsgemischs, eingesetzt. Bevorzugt sind Aluminiumoxid, Titanoxid, Zirkonoxid, Calciumtitanat, Magnesiumtitanat und Magnesiumaiuminiumhydrotalcit, die im neuen Verfahren vorzugsweise als Festbett, in einer Kolonne mit Katalysator als Fül lkörper oder Bcschichtung auf strukturierten Packungen (in einer Blasensäule auch dreiphasiger Betrieb mit suspendiertem Katalaysator denkbar (Slurry-Blasensäule, Flüssig- Wirbelschicht)), eingesetzt werden, und Titanchlorid, Zirkonchlorid, Aluminiumchlorid und Titanphenolat, die als homogene Katalysatoren eingesetzt werden. Weitere bevorzugte Katalysatoren sind basische stickstoffhaltige Katalysatoren, insbesondere quaternäre Ammonium-Salze wie beispielsweise organische und anorganische Salze wie Tetramethylammonium- und Tetraethymammonium-Salze. Zudem sind ebenfalls aromatische stickstoffhaltige heterozyklische Basen, wie beispielsweise Pyridin, 2-Methoxypyridin, 2- Hydroxypyridin, Quinolin, Isoquinoiin, Picolin, Acridin, Imidazole, 2-Methylimidazol, Benzimidazolc, Pyrazol, Pyrazin, Pyrimidin Triazole und Benztriazole, sowie deren Salze einschließlich organische und anorganische Salze des v orangenannten aromat ischen stickstoffhaltige heterozyklische Basen. Weiterhin sind Polymere der vorgenannten Verbindungen, wie beispielsweise Polyv inylpyridin ebenfal ls geeignete Katalysatoren. Bevorzugt sind Pyridin, a- Picolin, ß- und γ-gemischte Picoline, Insoquinolin, 2-Hydroxypyridin und Imidazol. Besonders bevorzugt ist Pyridin.

Die Menge an stickstoffhaltigem Katalysator liegt bevorzugt im Bereich von 0, 1 bis 10 mol%, bevorzugt von 0,5 bis 5 mol%, in Bezug auf das Monophenol. Der stickstoffhaltige Katalysator wird im Reaktionsmedium schnell zu dem entsprechenden Hydrochlorid umgesetzt. Daher wird eine gleiche Katalysatoraktivität erreicht, wenn Chloride der oben genannten Verbindungen verwendet werden. Es können jedoch ebenfalls Bromide, Sulfate und Nitrate verwendet werden, sowie schwache Säuren der oben genannten Verbindungen, wie Formate, Acetate oder Phosphate.

Besonders bevorzugt sind Aluminiumoxid, Aluminiumchlorid und TiC oder Pyridin. Halogen bedeutet im Rahmen der Erfindung Fluor, Chlor oder Brom, bevorzugt Fluor oder Chlor, besonders bevorzugt Chlor.

Weitere einsetzbare Katalysatoren sind zinnorganische Verbindungen der allgemeinen Formel (Rü) ₄ -X-Sn(Y)X, in der Y für einen Rest OCOR12, Ol l oder OR steht, wobei R12 CVCV-Alkyl, C6-Ci2-Aryl oder C ?-CY,-Alkylaryl bedeutet, R< \ unabhängig von Ri2 die Bedeutung von R12 hat und x eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet, Dialkylzinnverbindungen mit 1 bis 1 2 C- Atomen, im Alkylrest oder Bis-(tiialkylzinn)verbindungen, beispielsweise Trimethylzinnacetat, Tricthylzinn- benzoat, Tributylzinnacetat, Triphenylzinnacetat, D ibutylzin nd iace tat , Dibutylzinndilaurat, Dioctylzinnclilaurat, Dibutylzinnaclipinat, Dibutyldimethoxyzinn, Dimethylzinnglykolat, Dibutyldi- ethoxyzinn, Triethyizinnhydroxid, Hexaethylstannoxan, Hexabutylstannoxan, Dibutylzinnoxid, Di- oetylzinnoxid, Butylzinntriisooctyiat, Octylzinntriisooctylat, Butylstannonsäurc und Octyl- stannonsäure in Mengen v on 0,001 bis 20 Gew: % (vgl. EP 879 A, EP 880 A, EP 39 452 A, DE-OS 34 45 555, JP 79/63023), polymere Zinnverbindungen der Formel -[-RRnSn-O-]-, in welcher R und Rn unabhängig v oneinander die vorangehend für R12 genannte Bedeutung haben, beispielsweise Poly[oxy(dibutylstannylen)] Poly [oxy(dioctylstannylen)] , Po ly [oxy ( bu tylphen y I - stannylen )] und Poly[oxy(diphenylstannylen)] (DE-OS 34 45 552 ), polymere Hydroxystannoxane der Formel -[-RSn( OH )-()-]-, beispielsweise Poly(ethylhydroxystannoxan), Poly(butylhydroxy- stannoxan ), Poly-(octyihydroxystannoxan), Poly( undecylhydroxystannoxan ) und Poly(dodecyl- hyclroxystannoxanc ) in Mengen von 0,001 bis 20 Gew.-%, bevorzugt von 0,005 bis 5 Gew.-%, bezogen auf Dialkylcarbonat (DE-OS 40 06 520). Weitere einsetzbare Zinnverbindungen sind Sn(II)oxide der al lgemeinen Formel

X-R ₂ Sn-0-R ₂ Sn-Y, - I I - worin X und Y unabhängig voneinander OH, SCN, ORB, OCORB oder Halogen und R Alkyl, Aryl bedeuten soll, worin B die vorangehend für R12 genannte Bedeutung hat (EP 0 338 760).

Als weitere einsetzbare Katalysatoren kommen Bleiverbindungen, gegebenenfalls zusammen mit Triorganophosphanen, einer Chelatverbindung ocier einem A I ka I i meta 11 iia I ogen id, beispielsweise Pb(OH) ₂ -2PbC0 ₃ , Pb(OCO-CH ₃ ) ₂ , Pb(OCO-CH ₃ ) ₂ -2LiCl, Pb(OCO-CH ₃ ) ₂ · 2PPh ₃ in Mengen von 0,001 bis 1 , bevorzugt von 0,005 bis 0,25 Mol pro Mol Dialkylcarbonat (JP 57/176932, JP 01/093580), sowie andere Blei(II)- und Blei( I V (-Verbindungen, wie PbO, Pb0 ₂ , Mennige, Plumbite. und Plumbate (J P 01/093560), Eisen! I I I )acetal (J P 61/1 72 852), weiterhin Kupfersaize und/oder Metallkomplexe, beispielsweise von Alkali, Zink, Titan und Eisen (JP 89/005588). Weiterhin sind in den Verfahren heterogene Katalysatorsysteme einsetzbar. Solche sind beispielsweise Mischoxide aus Sil izium und Titan, die durch gemeinsame Hydrolyse von Silizium und Titanhalogeniden erhältlich sind (J P 54/125617) oder Titandioxide mit hoher BET-Oberfläche >20 m2/g (DE-OS 40 36 594)).

Weitere geeignete Katalysatoren sind a) Aktiv kohlen mit nach der B ET- M ethode bestimmten Oberflächen von 200 bis 3000 m2/g, die aus Sägemehl und anderen Holzabfällen, Stroh, Kohlensorten, Nußschalen, ineralölteeren, Lignin, Polysacchariden, Polyacrylnitril, Knochen, Torf oder Koksprodukte aus Braun- oder Steinkohlen, bevorzugt aus Holz, Ceiluiose, Lignin, Bitumen- oder Braunkohle, Torf oder Steinkohlenkoks hergestellt wurde. b) Alumosilikaten, ausgewählt aus der Gruppe der Zeolithe der allgemeinen Formel

M _2/n O . x SiO: . A1 ₂ 0 ₃ . y I LO in welcher

M für Kationen wie Protonen oder Metallkationcn des Periodensystems der Elemente nach Mendelejew steht,

n für die Wertigkeit des Kations steht,

x für das Mol-Verhältnis Si0 ₂ .Al ₂ 0 ₃ steht, wobei

x eine Zahl von 1 ,0-50,0 sein kann, und

y für eine Zahl v on 0 - 9 steht, oder zeol ith-ähnl iche Verbindungen wie ALPO's und SAPO's oder Schichtsilikate des Kaol in-, Serpentin-, Montmori llonit- und Bentonit-Typs oder "pi Ilared clays" oder S1O2/AI2O3- Fällungskatalysatoren, c) Aluminiumoxide oder y-Aluminiumoxide mit nach der BET-Methode bestimmten Oberflächen von 2 bis 500 m ² /g, d) Oxid(e) von M etallen der Gruppe IVB des periodischen Systems wie beispielsweise Oxide des Titans, Zirkoniums oder Hafniums mit nach der BET-Methode best immten Oberflächen von 2 bis 500 m ² /g, e) Metal late der allgemeinen Formel

A _x B _y Oz in welcher

A für ein mono-, di und oder trivalentes Metallkation steht und

B für ein tri-, tetra-, penta- und oder hexavalentes Metallkat ion steht und

x für eine Zahl von 1 bis 4 steht und

y für eine Zahl von 1 oder 2 steht und

z für eine Zahl von 3, 6, 7 oder 9 steht.

f) Hartstoffe mit metallartigen Eigenschaften ( Keramikvorprodukte) der al lgemeinen Formel

AxByCzD w in welcher

A für ein Element aus den Gruppen 3 bis 10, 1 und 14 des periodischen Systems der Elemente (IUPAC Notation ) steht und

B für ein Element aus den Gruppen 13, 14, 15 und 16 mit Ausnahme von Sauerstoff steht, C für ein Element aus den Gruppen 14 und 15 steht und

D für ein Element aus den Gruppen 14 und 1 5 steht und

x für eine Zahl von 1 bis 4 steht und

y für eine Zahl von 1 bis 4 steht und

z für eine Zahl von 0 bis 4 steht und

w für eine Zahl von 0 bis 4 steht wobei A, B, C und D jeweils aus verschiedenen Gruppen oder bei gleicher Gruppe aus verschiedenen Perioden stammen, mit der Maßgabe, dass A verschieden von Aluminium ist, wenn B Kohlenstoff ist und gleichzeitig z und w gleich 0 sind,

g) M ischhydroxide der allgemeinen Formel (III)

[ (II) _{1 -X} M(III) _X M(IV) _y (OH) ₂ ] Α ^η _ζ/η · m H ₂ 0 (III), in welcher

M (II) für ein div alentes Metallkation steht und

M (III) für ein triv alentes Metailkation steht und

M(IV) für ein tetravaientes Metallkation steht und

x fü eine Zahl von 0,1 bis 0,5 steht und

y für eine Zahl v on 0 bis 0,5 steht

z für 1 + y steht und

m für eine Zahl von 0 bis 1 steht

A für ein anorganisches Anion wie OH ^" , N0 ₃ -, C0 ₃ ² -, S0 ₄ ² -, Cr0 ₄ ^2" oder CT steht. n für 1 bis 2 steht

h) Organophosphorverbindungen, homogen oder gegebenenfalls polymergebunden.

Gegebenenfalls können die homogenen Katalysatoren auf einem inerten Träger aufgebracht werden, wie in JP 695219, WO 91/06526, US 5 424 473 und EP 516 355 beschrieben.

Die Katalysatoren können einzeln oder in Verbindung miteinander verwendet werden.

In einer bevorzugten A u s fü h ru ngs fo rm wird der Katalysator in Mengen von 0,5 bis 100 Gew.-% bezogen auf die enge an Monohydroxy Verbindung (Monophenol), bei nicht v ollkontinuierl icher Fahrweise bzw. mit Belastungen von 0,1 bis 20 g Monohydroxyv erbindung (Monophenol) pro g Katalysator pro Stunde bei v ol lkontinuierl icher Fahrweise, eingesetzt. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform, insbesondere wenn der Katalysator TiCU oder Ti(OPh)4 ist, kann der Katalysator auch mit Belastungen von über 20 g Monohydroxyverbindung (Monophenol) pro g Katalysator pro Stunde bei vollkontinuierlicher Fahrweise eingesetzt werden. Der Katalysator wird bevorzugt zusammen mit dem die aromatische! n ) Hydroxy Verbindung! en ) enthaltenden Strom in gelöster oder suspendierter Form in die erste Reaktionskolonne eingebracht. Alternativ kann der Katalysator auch separat beispielsweise in einem dem Alkylalkohol entsprechenden Alkohol oder einem geeigneten inerten Lösungsmittel zudosiert werden. I m Fal le der Verwendung heterogener Katalysatoren können diese im Gemisch mit den genannten Fül lkörpern, in geeigneter Form anstelle von Füllkörpern oder als Schüttung auf etwaig eingebaute Kolonnenböden eingesetzt werden.

I m Rahmen der Erfindung verwendete Dialkvlcarbonate sind bevorzugt solche der al lgemeinen Formel (IV)

R-— O— C— O— R ¹

0 (IV), wobei R l und R2 unabhängig voneinander für lineares oder verzweigtes, gegebenenfal ls substituiertes Cl -C34-Alkyl, bevorzugt für Cl -C6-Alkyl, besonders bevorzugt für C! -C4-Alkyl stehen. Dabei können R 1 und R2 gleich oder verschieden sein. Bevorzugt sind R l und R2 gleich.

C 1 -C4-Alkyl steht im Rahmen der Erfindung beispielsweise für Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso- Propy l, n- Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, Cl -C6-Alkyl darüber hinaus beispielsweise für n-Pentyl, 1 - Methylbutyl, 2-Methylbutyl, 3-Methylbutyl, neo-Penty I, 1 -Ethylpropyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl, n-l lexyl. 1 , 1 -Dimethylpropyl, 1 ,2-Dimethy propyl, 1 ,2-Dimethylpropyi, 1-Methylpentyl, 2- Methyipentyl, 3-Methylpentyl, 4-Methylpentyl, 1 , 1 -Dimethylbuty l, 1 ,2-Dimethylbutyl, 1 ,3- Dimethylbutyl, 2,2-Dimethylbutyl, 2,3-Dimethylbutyl, 3,3-Dimethylbutyl, 1 -Ethylbutyl, 2- Ethylbutyl, 1 , 1 ,2-Trimethylpropy I. 1 ,2,2-Trimethylpropyl, 1 -Ethyl- l -met hylpropyl. l -Ethyl-2- methylpropyl oder l -Ethy -2-methylpropyl, C l ~C34-Alkyl darüber hinaus beispielsweise für tili eptyl und n-()ctyl, Pinakyl, Adamantyi, die isomeren Menthyle, n-Nonyl, n-Decyl, n-Dodecyl, n- Tridecyl, n-Tetradecyl, n-Hexadecyl oder n-Octadecyl. Gleiches gilt für den entsprechenden Alky lrest beispielsweise in Araikyl- bzw. Alkylarylresten. Alkylenreste in den entsprechenden Hydroxyalkyl- oder Araikyl- bzw. Alkyiary resten stehen beispielsweise für die den vorangehenden Alkylresten entsprechenden Alkylenreste.

Die vorangehenden Aufzählungen sind beispielhaft und nicht als Limitierung zu verstehen.

Bevorzugte Dialkvlcarbonate sind Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Di( n-propyl )carbonat, Dil iso-propyi )carbonat, Di( n-buty I learbonat, Di( sec-butyl )carbonat, Dil tert-buty l )carbonat oder Dihexylcarbonat. Besonders bevorzugt sind Dimethylcarbonat oder Diethylcarbonat. Ganz besonders bevorzugt ist Dimethylcarbonat. Die Dialkylcarbonate werden bevorzugt aus zyklischen Alkylencarbonaten mit der Formel (V) hergestellt:

wobei in der Formel R3 und R4 unabhängig voneinander Wasserstoff, substituiertes oder nicht substituiertes C 1 -C4-Alkyl. substituiertes oder nicht substituiertes C2-C4-Alkenyl oder substituiertes oder nicht substituiertes C6-C 1 2-Aryl und R3 und R4 gemeinsam mit den beiden Dreiring-C-Atomen einen gesättigten carbozyklischen Ring mit 5 - 8 Ringgliedern bedeuten können.

Die zyklischen Alkylcncarbonate werden mit Alkoholen der Formel

R5-OH umgesetzt, wobei R5 ein geradkettiges oder verzweigtes Cl -C4-Aikyl bedeutet.

Als halogeniertes Carbonyl wird bevorzugt Phosgen oder Bromcarbonyl, besonders bevorzugt jedoch Phosgen eingesetzt. Es können ein oder mehrere halogenierte Carbonylc eingesetzt werden.

Das halogenierte Carbonyl kann Verunreinigungen enthalten, insbesondere Anteile an inerten

Gasen wie beispielsweise Stickstoff oder Argon, bevorzugt hat das halogenierte Carbonyl jedoch eine Reinheit von wenigstens 90 Gew.-%, bevorzugt wenigstens 95 Gew.-%, besonders bevorzugt wenigstens 99 Gew.-%.

Figur 1 : Reaktionsmechanismen

Figur 2: Strömlingsregimes in Blasensäulen [Wolf-Dieter Deckwer: Reaktionstechnik in

Blasensäulen, Salle + Sauerländer, Frankfurt am Main, 1985, S. 184, Abb. 7.1 ]

Figur 3 : Schema der Blasensäulc

Figur 4: Konzentrationsprofile der Flüssigphase im Reaktor

Figur 5: graphische Darstellung des Phosgenumsatzes anhand der Phosgenkonzentration am

Reaktoraustritt Beispiele

In einen Blasensäulenreaktor mit einer Länge von 14 m wird bei einer Temperatur von 170°C ein Phenol, Katalysator und Phosgen-enthaltender Strom in der Zusammensetzung gemäß Tabelle 1 eingespeist. Die Reaktionsbedingungen werden jeweils so eingestellt, dass verschiedene G/A- Verhältnisse erhalten werden. Dabei wird ermittelt, welche Phosgen-Konzentration am Reaktoraustritt in der Flüssigphase vorhanden ist. Der Verlauf der Konzentrationen (Massenanteile) über die Lauflänge des Reaktors bei einem G/A Verhältnis von 0,00896 m/s ist in Fig. 4 gezeigt. Fig. 5 zeigt den Effekt der deutlichen Verringerung des Phosgengehaites am Reaktoraustritt in Abhängigkeit des G/A- Verhältnisses. Ab einem G A- Verhältnis von kleiner als 0,010 nimmt die Verringerung der Phosgenmenge in der Flüssigphase am Reaktoraustritt nochmal deutlich zu.

Tabelle 1

T °C 170,0

Gesamtmasse kg/h 37141 ,3

PHENOL kg/h 1 % 23756,9 64,0

COC1. kg/h 1 % 9987,8 26,9

DPC kg/h 1 % 832,3 2,2

Ti(OPh) ₄ kg/h 1 % 1700,0 4,6

SAL I PH ES kg/h 1 % 657,2 1 ,8

Gesamtvolumen m3/h 37,7

Tabelle 2

*: Vergleichsbeispiel