CH367186A - Procédé de préparation du bis (p-hydroxy-phényl)-2,2-propane - Google Patents

Description

  Procédé de     préparation    du bis     (p-hydroxy-phényl)-2,2-propane       La présente invention a pour objet un procédé  de préparation du     bis-(p-hydroxy-phényl)-2,2-pro-          pane.     



  Il est connu de préparer le     bis-(p-hydroxy-phé-          nyl)-2,2-propane    par action de 2 molécules de phé  nol sur une molécule d'acétone en présence d'agents  de condensation constitués par des acides     minéraux     forts tels que l'acide     sulfurique    ou l'acide chlorhy  drique.  



  En utilisant de l'acide     sulfurique    concentré, on  a obtenu une réaction très rapide mais le rendement  sur l'acétone n'a pas dépassé 58,5 %. On a par  contre atteint de bons rendements en utilisant de  l'acide     sulfurique    aqueux d'une concentration de  65 à<B>80%</B> mais, dans ces conditions, l'achèvement  de la réaction exige une longue durée allant de 18  à 27 heures.  



  Si on utilise de l'acide chlorhydrique à l'état  gazeux ou en solution aqueuse concentrée, les temps  nécessaires pour     déterminer    la réaction avec les  mêmes bons rendements sont du même ordre de  grandeur. Mais on a pu     abaisser    considérablement  les durées, tout en     conservant    de bons rendements,  en opérant en présence de     certains    catalyseurs tels  que les     alcoylmercaptans    ou les acides carboxyliques       mercapto-substitués.     



  Toutefois l'emploi d'acide chlorhydrique pose  des problèmes de corrosion très     difficiles    et onéreux  à résoudre pour une application industrielle et un  procédé utilisant l'acide     sulfurique    à la place de  l'acide chlorhydrique présente un gros intérêt.  



  Dans les     publications    décrivant l'emploi de cata  lyseurs cités ci-dessus, aucun exemple n'est donné  pour leur application dans le cas de condensation  en présence d'acide sulfurique et des essais     faits    par  la titulaire ont montré que ces catalyseurs ne per-    mettent pas d'obtenir de bons rendements avec  l'acide     sulfurique.     



  Il a maintenant été trouvé qu'on peut condenser  l'acétone avec le phénol en     présence    d'acide sulfu  rique avec d'excellents rendements et dans des temps  très     courts    si on dilue l'acide     sulfurique    concentré  avec de l'acide acétique et si on     utilise    comme cata  lyseur un acide     mercaptoalcanesulfonique.     



  L'objet de la présente invention est donc un  procédé de préparation du     bis-(p-hydroxy-phényl)-          2,2-propane    par condensation du phénol avec l'acé  tone, caractérisé en ce que la réaction a     lieu    au sein  d'un mélange d'acide sulfurique concentré et d'acide  acétique, en présence d'un acide     mercaptoalcanesul-          fonique    ou d'un sel ou d'un ester d'un tel acide.  



       Les    acides     mercaptoalcanesulfomques    tels que  l'acide     co-mercapto-éthanesulfonique    ou     co-mercapto-          propanesulfonique    sont préparés par des procédés  connus, par exemple par action de     sulfhydrate    de  sodium sur un     chlor-alcanesulfonate    de sodium ou  par action du     xanthogénate    de potassium sur un       chlor-alcanesulfonate    de sodium, suivi d'un traite  ment par l'ammoniac.  



  Il n'est pas nécessaire d'employer les acides       mercaptoalcanesulfoniques    à l'état d'acides purs ; on  emploie également leurs esters ou leurs sels, de  préférence à l'exclusion des sels de métaux     donnant     des     sulfates    insolubles comme par exemple, les sels  de Ca, Ba, Pb, qui resteraient comme impuretés  dans le     bis-(hydroxy-phényl)-propane    et exigeraient  des purifications supplémentaires. La quantité du  catalyseur peut varier de 0,1 à 5 % du poids de  la charge. La proportion de 0,3 à 1 % de la charge  assure en général une accélération suffisante.  



  La quantité d'acide     sulfurique    concentré employé  pour la condensation peut varier dans de     certaines          limites.    Il est avantageux d'en prendre environ 2 mol.      par mol. d'acétone chargée. Avec des quantités plus  faibles la réaction est plus lente ; des quantités plus       fortes    n'améliorent pas sensiblement les rendements.  La concentration de l'acide employé ne doit pas  être en général     inférieure    à 85 %. L'acide sulfu  rique commercial à 660     Bé    (95-96 %) convient par  faitement.  



  La quantité d'acide acétique employée pour la  dilution de l'acide     sulfurique    peut également varier,  la quantité la plus favorable étant à peu près égale  en poids à celle de l'acide     sulfurique.    On emploie de  préférence l'acide acétique glacial mais il n'est pas  indispensable qu'il soit rigoureusement anhydre.  L'acide acétique est facilement récupéré en fin de  réaction, par exemple par extraction avec des sol  vants tels que l'éther ordinaire ou l'acétate d'éthyle.  



  Le     rapport    moléculaire phénol: acétone peut  varier du     rapport    théorique 2:1 à 8:1 et plus. Pra  tiquement un rapport de 5 mol. de phénol pour 1  mol. d'acétone donne de bons résultats. Avec le  rapport 2:1 le rendement calculé sur l'acétone est  plus faible. Des rapports supérieurs à 5:1 aug  mentent l'excès de phénol à récupérer sans per  mettre de gagner beaucoup sur le rendement.    La température de la réaction peut varier entre  00 et 500. On opère avantageusement entre 150 et       25o.     



  La réaction de condensation étant exothermique,  les     réactifs    ne doivent pas de préférence être mé  langés ensemble d'un seul coup, mais progressive  ment à une vitesse dépendant de l'intensité du re  froidissement employée pour maintenir la tempé  rature du     milieu    de réaction dans les limites voulues.  Après le mélange des réactifs on laisse avantageuse  ment encore un certain temps en contact pour ache  ver la condensation. La durée d'introduction des  réactifs peut varier de 15     minutes    à une heure et  demie. La durée totale de la réaction ne dépasse pas  en général 2 à 4 heures.  



  Une fois la condensation terminée, on     peut    isoler  le     bis-(hydroxy-phényl)-propane    par des moyens con  nus et récupérer l'acide acétique et l'excès, de phénol.  



  On obtient le     bis-(hydroxy-phényl)-propane    d'ex  cellente quantité au point de vue coloration et point  de     fusion,    avec de bons rendements dépassant 85 %,  calculés tant sur le phénol que sur l'acétone.    <I>Exemple 1</I>    Dans un     appareil    en acier inoxydable pourvu  d'un dispositif d'agitation, on charge 315 g d'acide  acétique     glacial.    On y coule, en agitant, 300 g d'acide       sulfurique    à 660     Bé    (95,8 %).

   On refroidit à     15o    et  ajoute 3 g de     P        -mercapto-éthanesulfonate    de sodium       pulvérisé.    On coule ensuite en agitant et refroidis  sant, en une demi-heure, le mélange de 705 g (7,5  mol.) de phénol et de 87 g (1,5 mol.) d'acétone en  réglant le refroidissement de façon à     maintenir    la  température à 15-17 . Après quelque temps le bis-         (hydroxy-phényl)-propane    commence à cristalliser et  la température monte à     21-230.    Après la fin de la  coulée qui dure une demi-heure environ, on agite  encore pendant une heure et demie à 17-18 pour  terminer la condensation.

   La masse pâteuse fluide  obtenue est versée dans 4230 g d'eau. Le     bis-(hy-          droxy-phényl)-propane    finit de cristalliser avec une  certaine proportion de phénol. On essore à     30o,    lave  par 500 g d'eau à     30().    On remet le     bis-(hydroxy-          phényl)-propane    en suspension dans 2000 g d'eau,  neutralise l'acidité restante par 10 g d'acétate de  sodium et chauffe en agitant à     90     jusqu'à liqué  faction du     bis-(hydroxy-phényl)-propane.    On refroi  dit, en agitant, à     30o.    On essore et lave à l'eau.

   Le       bis-(hydroxy-phényl)-propane    essoré contenant en  core un peu de phénol est débarrassé par entraîne  ment à la vapeur d'eau d'une petite quantité de  phénol qu'il contient. On refroidit, essore et sèche  à     80,1.    On obtient 313 g de     bis-(hydroxy-phényl)-          propane    blanc granulé de point de fusion     151-154 .     La coloration     Lovibond    d'une solution à 5 % dans  l'alcool est de 0,3 ; le produit est exempt de phénol  et contient moins de 0,02% de cendres.

   Des     eaux-          mères    on extrait par l'acétate d'éthyle 405 g de  phénol et l'acide acétique mis en     oeuvre.     



  Les rendements sont donc 91,6 % sur l'acétone  et 86,1 % sur le phénol disparu.  



  Par recristallisation dans le chlorobenzène on  peut obtenir avec 95,2 % de rendement un     bis-          (hydroxy-phényl)-propane    de point de fusion 155  157 .    <I>Exemple 2</I>    On opère comme dans l'exemple 1 avec un rap  port moléculaire de phénol sur acétone de 5:1,  mais en     remplaçant    le     mercaptoéthanesulfonate    de  sodium par le     w-mercaptopropanesulfonate    de so  dium. La coulée du mélange     phénolacétone    se fait  en une demi-heure à     15().    La durée totale de la réac  tion est une heure et demie.

   On a obtenu du     bis-          (hydroxy-phényl)-propane    fondant à 151-1540 avec  un rendement de 86,3 % sur l'acétone et 87 % sur  le phénol disparu.  



  Si on     remplace    le     w-mercapto-propanesulfonate     de sodium par un     mercaptan    tel que     l'éthyhnercap-          tan,    les rendements ne sont que 73 % sur l'acétone  et 73 % sur le phénol disparu. Avec     l'isopropyl-          mercaptan    les rendements sont<B>52%</B> et<B>77%</B> res  pectivement sur l'acétone et sur le phénol.    <I>Exemple 3</I>    On opère comme dans l'exemple 1 en utilisant  comme catalyseur le     mercaptoéthanesulfonate    de  sodium, mais en mettant en     oeuvre    une proportion de  phénol et d'acétone correspondant au rapport théo  rique de 2:1.  



  On obtient un     bis-(hydroxy-phényl)-propane    fon  dant à 145-151 avec un rendement sur le phénol      disparu de 88,2 % mais le rendement sur l'acétone  n'est que de 60,5 %.  



  Si on remplace le     mercaptoéthanesulfonate    de  sodium par des     catalyseurs    précédemment connus,  les rendements tombent à<B>27,9%</B> pour     l'éthyhner-          captan,    à<B>9,2%</B> pour l'acide     a-mercaptopropionique     et à zéro pour l'acide     a-mercapto-succinique.  

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de préparation du bis-(p-hydroxy-phé- nyl)-2,2-propane par condensation du phénol avec l'acétone, caractérisé en ce que la réaction a lieu au sein d'un mélange d'acide sulfurique concentré et d'acide acétique, en présence d'un acide mercap- toalcanesulfonique ou d'un sel ou d'un ester d'un tel acide.

   SOUS-REVENDICATION Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'on effectue la réaction en présence d'un acide w-mercaptoalcanesulfonique, tel que l'acide w-mercapto-éthanesulfonique ou l'acide w-mercapto- propanesulfonique ou de l'un de ses sels ou esters.