JPH02229125A - 2,6―ジ―tert―ブチル―4―メチルフェノールの製造方法 - Google Patents

2,6―ジ―tert―ブチル―4―メチルフェノールの製造方法

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JPH02229125A
JPH02229125A JP1049900A JP4990089A JPH02229125A JP H02229125 A JPH02229125 A JP H02229125A JP 1049900 A JP1049900 A JP 1049900A JP 4990089 A JP4990089 A JP 4990089A JP H02229125 A JPH02229125 A JP H02229125A
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tert
butyl
butylphenol
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reaction
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は2,6−ジ−ter t−ブチル−4−メチル
フェノールの製造方法に関し、詳しくは2.6ジーte
r t−ブチル−4−メチルフェノールを工業的に効率
よく製造する方法に関する。
(従来の技術および発明が解決しようとする課題〕2 
6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノールは、
酸化防止剤やその他の原料として有用な化合物である。
この2,6−ジ−tert−ブチル4−メチルフェノー
ルは、例えば触媒として第三級アミンの存在下に、2,
6−ジ−tert−ブチルフェノールにメタノールとホ
ルムアルデヒドとを反応させて2,6−ジ−tert−
ブチル−4−メトキシメチルフェノールを製造しく特開
昭63112529号公報参照)、次いでこの2、6ジ
ーtert−ブチルー4−メトキシメチルフェノールを
、水素ガス及び銅−クロム系触媒の存在下で接触分解す
ることにより製造することが知られている(米国特許第
3006969号明細書参照)。
しかしながら、上記の如き方法は操作が繁雑であるとと
もに、原料である2 6−ジ−tert−ブチルフェノ
ール中に、その製造に由来する不純物として2,4−ジ
−tert−ブチルフェノールを含有するため、高度の
精留を行なってこのような不純物を除去した後に原料と
して使用することが行なわれていた。また、これまでに
、26−ジtert−ブチルフェノールから2,6−ジ
〜tertブチル−4−メトキシメチルフェノールを経
て26−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール
を製造する方法としては、工業的に有利で、実用上効率
のよい製造方法は開発されていないのが現状である。
〔課題を解決するための手段〕 そこで、本発明者は、不純物としての2,4ジーter
t−ブチルフェノールを含有したままの26−ジ−te
r t−ブチルフェノールを原料として用いることかで
き、かつ工業的に効率のよい26ジーjert−ブチル
−4−メチルフェノールの製造方法を開発すべく鋭意研
究を重ねた。その結果、2.6−ジ−tert−ブチル
−4−メチルフェノールを製造する各工程を、特定の順
序で行なうことにより、上記目的を達成できることを見
出した。
本発明は、かかる知見に基いて完成したものである。
すなわち本発明ば、2,4−ジ−tert−ブチルフェ
ノールを含有する2、6−ジ−ter t−ブチルフェ
ノールとメタノールおよびホルムアルデヒドとを、触媒
の存在下で反応させて2,6−ジ−tertブチル−4
−メトキシメチルフェノールとし、次いで該2,6−ジ
−tert−ブチル−4−メトキシメチルフェノールを
水素ガス及び触媒の存在下で接触分解して2.6−ジ−
ter t−ブチル−4メチルフエノールを製造するに
あたり、前記24−ジ−ter t−ブチルフェノール
を含有する26−ジ−ter t−ブチルフェノールと
メタノールおよびホルムアルデヒドとを触媒の存在下で
反応させて得た反応生成物を蒸発塔にて蒸発処理し、得
られた塔底物を水素ガスおよび触媒の存在下で接触分解
し、次いで得られた分解反応生成物を蒸発塔にて蒸発処
理し、さらに得られた塔底物を蒸留塔にて蒸留処理し、
しかる後に得られた塔頂物を晶析塔にて晶析処理するこ
とを特徴とする26ジーtert−ブチル−4〜メチル
フエノールの製造方法を提供するものである。
以下、本発明の製造方法を第1図に示す工程系統図を参
照しながら説明する。
まず原料となる2、6−ジ−ter t−ブチルフェノ
ール、メタノール、ホルムアルデヒド及び触媒は、第一
反応塔lに導入され、次の反応式(1)に従って反応し
て2.6−ジ−tert−ブチル−4メトキシメチルフ
エノールを生成する。
CH,OCH。
この際、原料である2、6−ジ−ter t−ブチルフ
ェノールには、通常2,4−ジ−tert−ブチルフェ
ノールが含まれているが、本発明の原料に用いるものと
しては、不純物として含有される24−ジ−ter t
−ブチルフェノールは、10重量%以下であることが好
ましい。この不純物をあまり多量に含有している場合に
は、生産効率が低下するおそれがある。従って、2.4
−ジ−tert−ブチルフェノールが多量に含まれてい
る場合には、簡単な精留操作を行ってその含有量が10
重量%以下にすることが望ましい。なお、この2.4ジ
ーtert−ブチルフェノールも上記2,6−ジter
t−ブチルフェノールと同様に反応して2,40−ジ−
ter t−ブチル−6−メトキシメチルフェノールを
生成する。また副生成物として、4,4゛メチレンビス
(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)なども同
様に生成される。同時に前記24−ジ−ter t−ブ
チル−6−メトキシメチルフェノールも接触分解して、
副生成物である2、4ジーtert−ブチル−6−メチ
ルフェノールを生成する。
一方、触媒としては、この種の反応に通常用いられる各
種のものを使用することができるが、特に第三級アミン
を用いることが好ましい。この第三級アミンとしては、
例えば、1〜リメチルアミントリエチルアミン;トリプ
ロピルアミン、トリブチルアミン;トリアミルアミン;
トリヘンシルアミン;トリフェニルアミン;N N−ジ
メチルエチルアミン;N N−ジメチル−n−プロピル
アミン、N  N−ジエチルメチルアミン、N  Nジ
コニチル−n−プロピルアミン プロピルエチルアミンなどが挙げられる。
本発明の方法において、各種原料および触媒の配合比は
、その種類や反応条件により適宜決定されるものである
が、2 6−ジ−tert−ブチルフェノール(以下、
DTBPという)の1モルに対してホルムアルデヒドと
してパラポルムアルデヒドあるいはホルマリンを0.5
〜10モル、好ましくは1〜5モルの範囲が適当であり
、メタノールは、DTBPの1モルに対して50〜20
00雌、好ましくは100〜1000InRの範囲が適
当である。また触媒は、DTBPの1モルに対して、例
えばトリエチルアミンならば1〜200g、好ましくは
10〜]. O O gの範囲が適当である。
この第一反応塔1における反応条件は、原料や触媒など
の種類や配合量により異なるが、通常は反応温度を50
〜200°C、好ましくは70〜1 4 0 ’Cとし
て、自然圧力(自己圧力)状態で行なうことができる。
反応時間は、0.5〜20時間、好ましくは1〜10時
間であり、反応形式は、回分式,半回分式,連続式のい
ずれの形式でも行なうことができる。
第一反応塔1で生成した反応生成物は、第−蕉発塔2に
導入され、蒸発処理が行なわれる。この第一蒸発塔2に
おIJる処理条件は、反応生成物や未反応の原料.触媒
の種類あるいはそれらの比率などにより決定されるもの
であるが、通常は、温度を50〜250°C8好ましく
は1oo〜17。
°Cとし、圧力を1〜76oIllfflI■g、好ま
L<はl。
〜200mm tl gとして、1〜10時間、好まし
くは2〜7時間の範囲で行なうことができる。
第一蒸発塔2での蒸発処理により得られる塔頂物は、主
として触媒,過剰に加えられたメタノール、ホルムアル
デヒド、反応により生成した水などの混合物である。こ
の塔頂物を、第一蒸留塔3に導入して蒸留処理する。こ
の塔頂物は、第一蒸留塔3で蒸留処理することにより、
低沸点成分である第三級アミンなどの触媒やメタノール
が第一蒸留塔3の塔頂部に分離し、高沸点成分であるホ
ルムアルデヒド、水などが塔底部に分離する。これによ
り、塔頂部の触媒やメタノールを回収することができ、
これらをホールドトラム4に回収し、第一反応塔1に導
入して再使用に供すれば、原料や触媒の消費量を低減す
ることができる。なお、この第一蒸留塔3における触媒
やメタノールの回収は、触媒や第一蒸発塔2の塔頂物の
成分状態などにより適宜行なうことができるものである
。
一方、前記第一蒸発塔2の塔底物は、前述の如く主とし
て2.6−ジ−tert−ブチル−4−メトキシメチル
フェノールであり、これに副生成物として2,4−ジ−
tert−ブチル−6−メドキシメチルフエノールや4
.4’−メチレンビス(26=ジーtert−ブチルフ
ェノール)が含まれている。この第一蒸発塔2の塔底物
は、そのまま重質分を除去することなく第二反応塔5に
導入され、水素ガスおよび触媒の存在下で次の反応式(
n)にしたがって接触分解し、目的の2.6−ジ−te
r tブチル−4−メチルフェノールを含む分解反応生
成物が得られる。
C H2O C H3 ここで用いる触媒は、一般的な水素化分解に使用するこ
とのできる触媒ならば各種のものを用いることができる
。そのうち特に好ましい触媒としては、銅−クロム−バ
リウム系または銅−クロムバリウム−マンガン系触媒を
挙げることができる。
これら三元または四元金属系触媒は、使用に際し、それ
ぞれの金属が酸化物となっているものが好ましい。また
これら三元または四元金属触媒における金属の割合に特
に制限はないが、銅−クロム−バリウム系触媒において
は、通常、銅20〜42重量%、クロム17〜33重量
%、バリウム2〜20重量%であり、銅−クロム−バリ
ウムマンガン系触媒においては、通常、銅15〜45重
量%、クロム12〜40重量%、バリウム0.5〜15
重量%、マンガン0.5〜15重量%であス、 この触媒の使用量についても特に制限ばないが通常は、
前記塔底物1kgに対して0.1〜100g、好ましく
は1〜50gの範囲である。触媒の使用量が少ないと、
充分な触媒作用が発現せず目的物である2、6−ジ−t
er t−ブチル−4−メチルフェノールの収率が低下
することがある。逆に過剰に使用しても、その使用量に
見合った収率向上を期待することができない。
さらに担体は特に必要ではないが、所望によりシリカ、
アルミナ、マグネシウム、ジルコニア酸化ニオブ、トリ
ア、ボリア、シリカ−アルミナ。
シリカ−マグネシア、クロミア−アルミナ、アルミナ−
ボリア、モリブデナーアルミナ、酸化タングステン−ア
ルミナ1 シリカ−チタニア ゼオライト、ハイシリカ
ゼオライト、モルデナイト、ガロシリケート、鉄シリケ
ート、シリカライト ホジャザイト、結晶性リン酸アル
ミニウム、ペロブスカイト、クレー、活性炭、炭化繊維
5ケイソウ土などの担体に担持させたものを用いてもよ
い。
さらに、この反応は、メタノール、エタノール。
イソプロパツールなどのアルコールやペンタン。
ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカンなどの
脂肪゛族炭化水素を溶媒として進行させることができる
。これらの溶媒の量は、塔底物1kgに対し、200〜
5000ml、好ましくは500〜3000 mflの
範囲である。
この第二反応塔5における分解反応は、一般的な条件下
で行なうことができる。すなわち、反応温度は80〜2
50°C1好ましくは100〜200°Cである。ごの
反応温度が低すぎると、反応が充分に進行せず、また、
高すぎると副反応が起こり目的物の収率が充分に上がら
ない場合がある。
また水素ガスの圧力は、0〜100 kg/cnlG、
好ましくは10〜50 kg/+J Gの範囲で選定す
る。
水素ガスの圧力が低すぎると反応が充分に進行せず、ま
た高ずぎても収率向上に反映しない結果となることがあ
る。ここで使用する水素は充分に精製されたものを用い
るのが好ましく、例えば、水の電解、水性ガスの変性2
石油類のガス化、天然ガスの変性などの種々の方法によ
り得られたものを使用することができる。また場合によ
り、水素ガスと不活性ガス、例えば窒素、ヘリウム、ア
ルゴンなどとの混合ガスを使用しても良い。混合ガスを
使用する場合、水素分圧が前記水素ガス圧となるように
調製することのが好ましい。
第二反応塔5における反応時間は、通常0.5〜10時
間、好ましくは1〜8時間である。この反応時間が0,
5時間より短い場合には、2,6ジーter t−ブチ
ル−4−メチルフェノールが充分に生成せず、また、1
0時間より長くしても2゜6−ジ−tert−ブチル−
4−メチルフェノールの収率向上にそれほど寄与しなく
なる傾向となる。
この第二反応塔5の反応形式も、回分式、半回分式、連
続式いずれの形式でも行なうことができる。また第二反
応塔5に導入する前に、従来法に従って予め蒸発処理を
行なって重質分などを除去し、目的とする2 6−ジ−
tert−フ゛チル−4メチルフェノールを製造する原
料となる2、6ジーtert−ブチル−4−メトキシメ
チルフェノールのみとしてから水素化分解を行なうこと
もでき次に、この第二反応塔5の反応生成物(分解反応
生成物)を、必要により濾過器6に導入して前記触媒を
分離し、さらに第二蒸発塔7δこ導入して蒸発処理を行
なう。この第二蒸発塔7におI3る蒙発処理は、通常は
温度を50〜250°C,好ましくは70〜150°C
とし、圧力を1〜760 mmHg、好ましくは10〜
500 mmHgとした条件で行なうことができる。こ
の蒸発処理により、前記水素化分解反応により生成した
2、6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール
などを塔底物として取り出すことができ、前記第二反応
塔5において溶媒として加えたアルコールなどの溶媒を
塔頂物として分離することができる。第二蒸発塔7の塔
頂物ば、次に第三蒸発塔8に導入され、酸を添加した状
態で蒸発処理が行なわれる。ごの第三蒸発塔8におりる
蒸発処理は、前記第二反応塔5に添加される溶媒の回収
と、前記第一反応塔1に触媒とし添加され、各段階の生
成物などに伴われてきた窒素化合物(第三級アミンある
いはそれに由来する反応物)の除去を目的として行なわ
れるものである。酸としては、硫酸、塩酸、硝酸、リン
酸などの鉱酸類や、ギ酸、酢酸などの有機酸を用いるこ
とができ、その添加量は、塔頂物に含まれる窒素化合物
の量や性状などにより異なるが、窒素化合物を中和反応
により塩として取り出すのに充分な量を添加することが
望ましい。
また蒸発処理の条件は、溶媒を蒸発回収することができ
る範囲で設定される。例えば温度を40〜250°C1
好ましくは60〜150°Cとし、圧力を1 mmHg
〜5 kg/ clfl、好ましくは10−760mm
 Hgとして、0.5〜10時間、好ましくは1〜5時
間にて処理を行なうことができる。
この第二蒸発塔8により回収された溶媒は、ホールドト
ラム9を経て再び第二反応塔5に、また一部は第一反応
塔1に溶媒として導入することができる。これにより、
溶媒の使用量の低減を図ることができる。また第三蒸発
塔8で酸を添カロして蒸発処理を行なうことにより、窒
素化合物を除去し、この水素化分解の系内に窒素化合物
が蓄積するのを防止することができる。
一方、前記第二蒸発塔7の塔底物は、主として目的生成
物である2、6−ジ−ter t−ブチル−4メチルフ
エノールであるが、副生成物として24−ジ−ter 
t−ブチル−6−メチルフェノール;24−ジ−ter
 t−フ゛チル−6−メト4−ジメチルフェノールや4
4゛メチレンビス(2,6−ジtert(2,6−ジ−
tert−ブチルフェノール)などが含まれている。そ
こで、この塔底物を第一蒸留塔10に導入して蒸留処理
することにより、主に重質分からなるこれらの副生成物
を塔底に分離することができる。
また第二蒸留塔10の塔頂物は、従来の精製処理と同様
に精製され、目的の2,6−ジ−ter tブチル−4
−メチルフェノールを得ることができる。この精製処理
にあたっては、第二蒸留塔10の塔頂物に水やアルコー
ルなどを加えて晶析塔11で晶析処理を行ない、次いで
濾過器12で濾過して2.6−ジ−tert−ブチル−
4−メチルフェノールを分離し、その後乾燥機13で乾
燥させるなどの手法で行なうことができる。また濾過器
12からの濾液は、第三蒸留塔14で蒸留処理すること
によりアルコールなどの重質分と未反応の2.4−ジ−
ter t−ブチルフェノールや副生成物の24−ジ−
tert−ブチル−6−メドキシメチルフエノールを分
離することができ、アルコールなどをボールドドラムJ
5を介して再使用することができる。
なお、前記第一・蒸留塔3および第三蒸発塔8におりる
触媒や溶媒の回収は、必ずしも行なう必要はなく、また
第一蒸発塔2から第二反応塔5に至る間で蒸発処理を行
なっても同様に2,6−ジtar t−ブチル−4−メ
チルフェノールを製造することができるが、これらの内
の少なくともひとつを行なうことで、製造コストの低減
等、製造効率の向上を回ることができる。
〔実施例] 次に、本発明を実施例により更に詳細に説明する。なお
、装置としては、前記第1図に示した装置を用い、本実
施例の説明も各機器ごとに行なう。
a)第一反応塔 容量300mRの第一反応塔に、2,4−ジ−tert
−ブチルフェノールを3重量%含有する2、6−ジ−t
ert−ブチルフェノール80g(0,39モル)バラ
ホルムアルデヒド13.9g、 メタノール200戚お
よび触媒としてトリエチルアミン32gを仕込み、90
°Cにて7時間反応を行なった。
反応終了後、生成物のガスクロマトグラフィー分析を行
なったところ、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メ
トキシメチルフェノールが89重量%、4.4”−メチ
レンビス(26tert−ブチルフェノール)が3.4
重量%の収率であった。
b)第一蒸発塔 第一反応塔の反応生成物を第一蒸発塔にて、110″C
,760椰ngで1時間、更に160℃。
20mmHgで20分間蒸発処理を行なった。処理後の
塔底物は、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メトキ
シメチルフェノールを89重量%含み、全窒素分析より
1100重量ppmの窒素を含んでいた。
C)第一蒸留塔 第一蒸発塔の塔頂物を同心円型精密分留装置(柴田化学
器械工業■製 HC−5500F)を用いて、塔頂温度
65°C1圧カフ 60 mm11gで蒸留した。
塔頂物は、メタノールとトリエチルアミンの混合物であ
り、水分は500重量ppm以下であった。
また塔頂物のガスクロマトグラフィー分析の結果、塔頂
物中のトリエチルアミンは31gであった。
これにより、第一反応塔に触媒として添加したトリエチ
ルアミンの殆どを回収することができた。
d)第二反応塔 第一蒸発塔の塔底物94gと銅−クロム系触媒0.47
gおよびメタノール190 mlを第二反応塔に仕込み
、水素ガスを30kg/c+flGの一定圧力として、
140°Cで4.5時間反応を行なった。
反応終了後、生成物のガスクロマトグラフィー分析を行
なった結果、2.6−ジ−tert−ブチル4−メチル
フェノールは89.7重量%、4,4′メチレンビス(
26−ジ−tert−ブチルフェノール)は3.3重量
%、2,4−ジ−tert−ブチルフェノールは0.5
重量%、2,4−ジ−tert−ブチル−6−メドキシ
メチルフエノールは1.5重量%の収率であった。
e)第二蒸発塔 第二反応塔の反応液中の触媒を濾過器にて除去した母液
を第二蒸発塔にて、80°C,760mmHgで1時間
、更に80°C,20mm11gで20分間蒸発処理を
行なった。
塔頂物の回収メタノールについて全窒素分析を行なった
結果、400重量ppmの窒素が含まれていた。
f)第三蒸発塔 第二蒸発塔の塔頂物に硫酸1gを添加し、65’C,7
60+n+nHgで蒸発処理を行なった。この第三蒸発
塔の塔頂物(回収メタノール)を全窒素分析したことろ
、窒素は1重量ppm以下に低下していた。これにより
、回収メタノール中の窒素化合物の殆どを除去すること
ができた。
g)第二蒸留塔 第二蒸発塔の塔底物を第二蒸留塔にて127°C10m
mHgで蒸留を行なった。
塔頂から2.6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフ
ェノール69.4g(合計収率81.2モル%)が得ら
れた。この2,6−ジ−tert−ブチル−4メチルフ
エノールは、不純物として0.47重量%の2,4−ジ
−tert−ブチルーフェノールと0.86重量%の2
,4−ジ−tert−ブチル−6メトキシメチルフエノ
ールを含んでいた。
以下、従来法と同様に晶析処理を行ない、2゜6−ジ−
ter t−ブチル−4−メチルフェノールを精製した
。
〔発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、特定の工程を経
て2,6−ジ−ter t−ブチル−4−メチルフェノ
ールを製造するため、不純物を容易かつ確実に後段の工
程で分離することができる。そのため、不純物として2
,4−ジ−tert−ブチルフェノールを含有する2、
6−ジ−tert−ブチルフェノールを原料として用い
ることが可能となり、従来必要としていた2、6−ジ−
tert−プチルフエノールの高度な精留工程を省略す
ることができる。
従って、本発明の方法によれば、各種化成品の原料とな
る2 6−ジ−ter t−ブチル−4−メチルフェノ
ールを安価に提供することが可詣となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を実施する製造工程の一例を示す
工程図である。 1・・・第一反応塔、   2・・・第一蒸発塔3・・
・第一蒸留塔、   4・・・ボールドドラム5・・・
第二反応塔、   6・・・濾過器7・・・第二蒸発塔
、   8・・・第三蒸発塔9・・・ホールドドラム、
10・・・第二蒸留塔11・・・晶析塔、12・・・濾
過器 13・・・乾燥機、14・・・第三蒸留塔15・・・ホ
ールドドラム

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)2,4−ジ−tert−ブチルフェノールを含有
    する2,6−ジ−tert−ブチルフェノールとメタノ
    ールおよびホルムアルデヒドとを、触媒の存在下で反応
    させて2,6−ジ−tert−ブチル−4−メトキシメ
    チルフェノールとし、次いで該2,6−ジ−tert−
    ブチル−4−メトキシメチルフェノールを水素ガス及び
    触媒の存在下で接触分解して2,6−ジ−tert−ブ
    チル−4−メチルフェノールを製造するにあたり、前記
    2,4−ジ−tert−ブチルフェノールを含有する2
    ,6−ジ−tert−ブチルフェノールとメタノールお
    よびホルムアルデヒドとを触媒の存在下で反応させて得
    た反応生成物を蒸発塔にて蒸発処理し、得られた塔底物
    を水素ガスおよび触媒の存在下で接触分解し、次いで得
    られた分解反応生成物を蒸発塔にて蒸発処理し、さらに
    得られた塔底物を蒸留塔にて蒸留処理し、しかる後に得
    られた塔頂物を晶析塔にて晶析処理することを特徴とす
    る2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノー
    ルの製造方法。
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