JPH069469A - ヒドロキシフェニルアルカン類の精製方法 - Google Patents

ヒドロキシフェニルアルカン類の精製方法

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JPH069469A
JPH069469A JP5060244A JP6024493A JPH069469A JP H069469 A JPH069469 A JP H069469A JP 5060244 A JP5060244 A JP 5060244A JP 6024493 A JP6024493 A JP 6024493A JP H069469 A JPH069469 A JP H069469A
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C37/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C37/68Purification; separation; Use of additives, e.g. for stabilisation
    • C07C37/70Purification; separation; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
    • C07C37/72Purification; separation; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment by liquid-liquid treatment

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、精製工程において、THP
Eも含めて不純なヒドロキシフェニルアルカン類の着色
を低減し、かつ、濁りを生ずることなく精製する方法を
提供することである。 【構成】 ヒドロキシフェニルアルカンのアルコール溶
液を、アルカリ金属ジチオナイト、好ましくは、アルカ
リ金属ボロハイドライド等のアルカリ試薬の存在におい
てアルカリ金属ジチオナイトと接触させることにより、
さらに好ましくは、(a)ジチオナイトをアルカリ水溶液
としてアルコール溶液に導入し、(b)ヒドロキシフェニ
ルアルカンをアルコール溶液から沈殿させ、さらに、要
すれば、(c)このヒドロキシフェニルアルカンをジチオ
ナイトのアルカリ水溶液を用いてすすぐことにより、粗
製のヒドロキシフェニルアルカン、例えば、1,1,1
−トリス(4’−ヒドロキシフェニル)エタンの着色を
低減させ、かつ苛性アルカリ溶液の濁りを生ずることな
く精製する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、1,1,1−
トリス(4’−ヒドロキシフェニル)エタン(以後、T
HPEと略記する)等のトリ(ヒドロキシフェニル)ア
ルカン類を含むヒドロキシフェニルアルカン類を精製す
る方法に関し、さらに詳しくは、上記精製に関してアル
カリ金属ジチオナイト類を用いる方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】THPEは、4−ヒドロキシアセトフェ
ノンとフェノールとの反応により製造することができ
る。典型的には、フェノールは溶剤としても使用され
る。反応は、酸性触媒条件下、例えば、塩化水素酸とβ
−メルカプトプロピオン酸との助触媒システムで進行す
る。生成物は、オルトおよびパラのトリス(ヒドロキシ
フェノール)エタン異性体、1,1−ビス(ヒドロキシ
フェノール)エチレン異性体、フェノール、4−ヒドロ
キシアセトフェノン、塩化物、および同定できない着色
体ならびにライトおよびヘビーエンド(light and heavy
ends)の混合物を含む実質量の不純物を含む。この粗製
の反応生成物は赤褐色である。THPEの主要な用途は
ポリカーボネート連鎖分岐剤としての使用である。こう
した用途においては、着色、透明性および化合物の純度
が極めて重要である。したがって、反応生成物を精製し
てTHPEを単離することが必要であり、単離THPE
が低着色および高透明性を有することが必要である。
【0003】1991年2月12日に発行され、本発明
の譲渡人に譲渡された米国特許No.4,992,598には、4−
ヒドロキシアセトフェノンとフェノールとを反応させる
ことにより生ずるTHPEを精製するための方法が記載
されている。この方法は、 (a) 水約60〜70重量%とメタノール約25〜約4
0重量%を含む溶剤中THPEの飽和溶液を用いて反応
によって生ずるTHPEと不純物との粗製生成物混合物
を洗浄し; (b) 形成された流出洗浄組成物から洗浄された粗生成
物混合物を単離し、前記洗浄された粗生成物混合物をメ
タノールに溶かし; (c) 要すれば、メタノールに溶解させた前記洗浄され
た粗混合物に、まずナトリウムボロハイドライドを、つ
いで、活性炭を加え、しかる後、活性炭を濾別し; (d) 前記溶解した洗浄粗混合物に十分に希釈したナト
リウムボロハイドライド水溶液を加えてTHPEの沈殿
物を形成し; (e) 前記沈殿物を濾過して精製されたTHPEと炉液
とを形成し; (f) 要すればTHPEを飽和させた水性メタノール溶
液を用いて前記炉別したTHPE沈殿物を洗浄し、前記
沈殿物から実質的に全ての残留着色不純物を除去するに
十分な回数すすぎを行い;さらに、(g) 要すれば、ナ
トリウムジチオナイトの水溶液を用いて前記濾別した沈
殿物をすすぐ、各工程を含むものである。
【0004】ナトリウムジチオナイトは、漂白剤として
広く使用されている。S24 2-水溶液は、容易に酸化さ
れやすいので、全工程にわたって、酸素は除くべきであ
る。ナトリウムボロハイドライドは、有機化合物を還元
するためにもっぱら使用される。ナトリウムボロハイド
ライドは、その他の官能基の存在下においても、アルデ
ヒド類およびケトン類を選択的に還元する能力を有し、
カルボニル不飽和を還元するのに有用であるが着色を生
ずる。上記プロセス方法に従い粗製のTHPEケークに
おける着色を有効に低減するためのナトリウムボロハイ
ドライドまたはナトリウムジチオナイトの使用にもかか
わらず、さらに一層の着色の低減が望ましい。
【0005】THPEを苛性アルカリに溶解させること
は、ポリカーボネート類とともに使用する場合の標準的
な添加方法である。上記米国特許No. 4,992,598の方法
に従って製造されるTHPEは、苛性アルカリに溶解す
ると、溶液中、“曇り”(“haze")または“濁り”(“t
urbidity")を有する場合がしばしばある。この濁りは、
少量の苛性アルカリ不溶性のイオウまたはイオウ化合物
の存在によって生じ、最終THPE生成物を洗浄するた
めに使用されるナトリウムジチオナイトすすぎ溶液に由
来するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、TH
PEを含めて、不純なヒドロキシフェニルアルカン類を
精製することである。
【0007】本発明の課題は、また、THPEも含めて
ヒドロキシフェニルアルカン類の苛性アルカリ溶液の濁
りを最小にするか、あるいは防止するように、THPE
も含めて不純なヒドロキシフェニルアルカン類を精製す
る方法を提供することである。
【0008】本発明のさらなる課題は、精製工程におい
て、THPEも含めてヒドロキシフェニルアルカン類の
着色を改良することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、ヒドロ
キシフェニルアルカンを含有する不純な混合物からヒド
ロキシアルカン類を精製するための方法であって、該方
法が、このような混合物をアルコールに溶かしてヒドロ
キシフェニルアルカンのアルコール溶液を形成し、該ヒ
ドロキシフェニルアルカンのアルコール溶液にアルカリ
性金属ジチオナイトを加え、しかる後、その溶液からヒ
ドロキシフェニルアルカンを単離する各工程を含む方法
が提供される。
【0010】本方法において、ジチオナイトは、(1)固
体として、(2)水溶液として、水溶液形成後直ちに添加
する場合にはまたは、(3)好ましくは、アルカリ性水性
予備混合溶液として、ヒドロキシフェニルアルカンのア
ルコール溶液に加えることもできる。ジチオナイトを固
体として加える場合には、好ましくは、アルカリ金属ボ
ロハイドライドは、ジチオナイトの前に、ヒドロキシフ
ェニルアルカンのアルコール溶液に加えるのがよい。ジ
チオナイトをアルカリ性水性予備混合溶液として加える
場合には、アルカリ溶液は、本質的に、ジチオナイト
と、アルカリ試薬(alkalinity agent)、好ましくはア
ルカリ金属ボロハイドライド類、水酸化物類、炭酸塩類
および炭酸水素塩類からなる群から選択されるアルカリ
試薬とからなる。このようなアルカリ性水性予備混合溶
液は、まず、アルカリ試薬、好ましくは、ボロハイドラ
イドを、ついで、ジチオナイトを、水に加えることによ
り好適に形成される。このような水性予備混合溶液は、
pH7より十分に高いアルカリ性のpHを有し、ヒドロ
キシフェニルアルカンのアルコール溶液に加える場合、
生成する溶液はアルカリ性のpH、好ましくは、pH7
〜約10.5を有し、ジチオナイトの分解を抑制する。
好ましくは、ジチオナイトは、ボロハイドライドを苛性
アルカリの水溶液に添加することによって、好適には形
成されるアルカリ金属ボロハイドライドのアルカリ水溶
液に溶かし、このようにして形成されたジチオナイト予
備混合溶液は、ヒドロキシフェニルアルカンのアルコー
ル溶液に加えられる。
【0011】本発明に従い、ヒドロキシフェニルアルカ
ンの精製を行うことにより、非常に改善された着色の低
減を達成することができる。
【0012】さらに、本発明に従えば、ヒドロキシフェ
ニルアルカンが溶液から単離されて後、単離されたヒド
ロキシフェニルアルカンは、(i)少量の脂肪族C1〜C4
アルコール、(ii)過半量の水、(iii)アルカリ金属ジチ
オナイト、および(iv)アルカリ性水性洗浄溶液がpH約
7〜約10.5を有するに十分な量の苛性アルカリを含
むアルカリ性水性洗浄溶液を用いて洗浄される。このア
ルカリ性水性洗浄溶液は、アルカリ金属ジチオナイトが
添加される前に、苛性アルカリを用いて形成される。
【0013】ジチオナイトを含有するアルカリ性水性ア
ルコール洗浄溶液を用いて単離されたヒドロキシフェニ
ルアルカンを洗浄することにより、精製されたヒドロキ
シフェニルアルカン精製物中の苛性アルカリ不溶性不純
物によって生ずる濁りは最少化されるか、あるいは、除
去される。
【0014】ヒドロキシフェニルアルカンを溶解してア
ルコール溶液を形成するアルコールは、好適には、脂肪
族C1〜C4アルコールであり、好ましくは、メタノール
である。単離されたヒドロキシフェニルアルカン用の水
性洗浄溶液には、好適には、同一のアルコールを使用す
る。
【0015】アルカリ金属は、本発明で使用される場合
には、リチウム、ナトリウムまたはカリウムをいう。ア
ルカリ金属ボロハイドライドは、好ましくは、ナトリウ
ムまたはカリウムボロハイドライドであり、アルカリ金
属ジチオナイトはナトリウムまたはカリウムジチオナイ
トである。
【0016】ジチオナイトとアルカリ試薬との予備混合
溶液の添加によって生ずるヒドロキシフェニルアルカン
のアルカリ性水性アルコール溶液のpHは、好ましく
は、pH7〜pH10.5の範囲であり、pH約9.5
〜10.5では、フェニル性水酸基の脱プロトン化が始
まる。これは、ヒドロキシフェニルアルカンのアルカリ
金属塩を所望しない限り、望ましくはない。したがっ
て、生成する溶液のpHは、好ましくは、10.5以下
であり、さらに好ましくは、9.5以下である。操作上
は、pH約7で、濾過または遠心分離を用いてヒドロキ
シフェニルアルカンを固体として単離するのが望まし
い。遠心分離に先立って、pHを幾分変更することがで
きる。
【0017】また、好適には、アルコール性ヒドロキシ
フェニルアルカンを粒状活性炭と接触し、ついで、好ま
しくは、アルカリ金属ジチオナイトをヒドロキシフェニ
ルアルカンのアルコール溶液に加える前に、アルコール
性ヒドロキシフェニルアルカンを粒状活性炭から分離す
ることにより、アルコール性ヒドロキシフェニルアルカ
ンは透明化される。
【0018】本発明の方法によって好適に精製すること
のできるヒドロキシフェニルアルカン類は、次式、 [HO−Ar]n−C−R4-n [式中、(i)Arは、式OHで表される水酸基によって
オルトおよび/またはパラ位を置換された芳香族フェニ
ル基または式OHで表される水酸基によって1,3,6
および7位の一以上を置換されたナフチル基であり、(i
i)nは1〜3の整数であり、(iii)Rは、水素またはC1
〜C8の分岐もしくは非分岐アルキルまたはシクロアル
キル基である。]で表される。かくして、好適と考えら
れるヒドロキシフェニルアルカン類は、モノ−、ジ−ま
たはトリ−(ヒドロキシフェニル)アルカン類、例え
ば、モノ−、ジ−およびトリ−(ヒドロキシフェニル)
エタン、モノ−、ジ−およびトリ−(ヒドロキシフェニ
ル)プロパン、モノ−、ジ−およびトリ−(ヒドロキシ
フェニル)ブタン、モノ−、ジ−およびトリ−(ヒドロ
キシインダン)エタンを含み、好ましくは、1,1,1
−トリス(4’−ヒドロキシフェニル)エタン[本明細
書中ではTHPEと称す。]を含む。したがって、好ま
しい態様は、THPEについて記載する。
【0019】THPEの製造は、4−ヒドロキシアセト
フェノンとフェノールとの反応によって行うことができ
る。フェノールは、試薬と同時に溶剤である。反応は、
塩化水素酸とβ−メルカプトプロピオン酸とを好ましい
助触媒として用いて反応器中で行われる。生ずる反応生
成物は、THPEと著しい量の不純物とを含有し、この
不純物には、従来技術において記載した不純物等が含ま
れる。
【0020】精製方法の第1工程においては、THPE
が形成される反応器から回収した粗製混合物またはケー
クを、好適には、約10〜50℃で、好ましくは、約2
5℃で、水約60〜約100重量%、メタノール約0〜
40重量%を含むアルコール溶液を用いて洗浄する。好
適には、約10〜約40重量%の、好ましくは、約34
重量%の水性メタノール溶液が用いられる。この洗浄
は、好適には、多数回の繰り返し洗浄工程で行われる。
米国特許No. 4,992,598に開示されているように、洗浄
工程における前述の結晶化によって生ずるTHPE飽和
母液を取り込むことによって、粗製ケークから洗浄溶液
にロスされるTHPEの量を低減することができる。好
適には、洗浄操作は、スラリー化、濾過および再濾過に
よって行うことができる。好ましくは、THPEを製造
した反応タンクの内容物を濾過分離器に移して粗製のケ
ークを母液から分離する。ついで、水性メタノール洗浄
溶液をフィルターに通し、収集し、複数回リサイクルす
る。また、好適には、ナトリウムハイドロサルファイト
(ナトリウムジチオナイト)約0.01〜約1.0重量
%をリサイクル洗浄溶液に添加してもよい。
【0021】洗浄後、フィルター上には、粗製ケークが
残る。ついで、アルコール性溶剤、好適には、脂肪族C
1〜C4アルコール、好ましくは、メタノールを、好適
には、約20〜約60℃の温度、好ましくは、約50℃
の温度で、フィルターを通して循環および再循環して、
THPEを溶解してTHPEアルコール溶液とする。
【0022】しかる後、好適には、粒状活性炭を用いて
THPEアルコール溶液を透明化する。粒状活性炭は活
性炭スラリータンクに詰め、水と混合し、ついで、スラ
リーをフィルターに通してフィルターをプレコートす
る。しかる後、THPEのアルコール溶液を多数回フィ
ルターに循環および再循環して、フィルター支持体に塗
布された活性炭と前記溶液とを接触させる。
【0023】次に、透明化されたTHPEアルコール溶
液を反応器に通す。ナトリウムボロハイドライドのアル
カリ性水溶液、好適には、14モル苛性アルカリの12
重量%溶液を窒素フラッシ製造タンク中の水に添加し、
しかる後、この水にナトリウムジチオナイトを加えて以
下のパラグラフに記載する範囲の濃度を有する溶液を形
成する。生じた溶液を十分に混合し、ついで、素早く、
THPEアルコール溶液をいれた反応器に移す。反応器
中の撹拌機を回転させ、この反応器に、脱イオン水、好
適には、約10〜約50℃の温度の、好ましくは、約2
5℃の温度の脱イオン水を、溶液からTHPEを沈殿さ
せるに十分な時間および十分な量加えた。
【0024】好適には、THPEのアルコール溶液用の
処理溶液に用いられるナトリウムジチオナイトは、水性
処理溶液の約0.01〜約1.0重量%、さらに好まし
くは、約0.05〜約0.5重量%、最も好ましくは、
約0.15重量%存在する。好適には、ナトリウムボロ
ハイドライド約0.0003〜約0.3重量%、さらに
好ましくは、約0.003〜約0.07重量%、なおさ
らに好ましくは、約0.01〜約0.03重量%、最も
好ましくは、約0.02重量%を処理溶液に用い、ナト
リウムボロハイドライド対ナトリウムジチオナイトの重
量比は、好適には、約3:1〜約12:1、さらに好ま
しくは、約5:1〜約10:1、最も好ましくは、約
7:1とする。好ましくは、前述したように、ナトリウ
ムジチオナイトは、すでに調製したアルカリ性のボロハ
イドライド水溶液に加えると最もよい結果が得られる。
【0025】以下の実施例において詳細に記載するよう
に、ナトリウムジチオナイトの水溶液をTHPEのアル
コール溶液に直接加えることにより、THPEの着色低
減を達成することは、本発明の範囲において可能であ
る。しかし、ナトリウムジチオナイトを形成されて直後
のTHPEアルコール溶液に加えると、ジチオナイト溶
液について、時間が経つとともに着色低減効果が薄れる
ことが避けられない。この効果の低減は、pHの酸性度
に著しく依存する。好ましい実施態様においては、ジチ
オナイトは、アルカリ試薬を用いて安定化される。
【0026】本発明に従い、以下の実施例に例示するよ
うに、ナトリウムボロハイドライドとナトリウムジチオ
ナイトとを固体として直接THPEアルコール溶液に加
えることにより、さらに好ましくは、まず、撹拌しなが
ら、ナトリウムボロハイドライドを添加し、続いて、ナ
トリウムジチオナイトを添加することにより、好適な結
果が得られる。これとは別に、ナトリウムボロハイドラ
イドは、水中でナトリウムジチオナイトと混合し、この
水溶液をTHPEのアルコール溶液に加えてもよい。こ
のようにするためには、ナトリウムボロハイドライド
を、好ましくは、この溶液をアルカリ性にするために、
ナトリウムジチオナイトに先立って、まず加える。酸性
または中性のpHで、水中およびメタノール中、ボロハ
イドライドは、加水分解によって分解される。エタノー
ル中ではその加水分解の程度は少ない。(ナトリウムボ
ロハイドライドは、2−プロパノールおよびt−ブタノ
ール中では安定である。)酸の非存在下では、短時間の
後、加水分解は、溶液のpHを増大させる。したがっ
て、こうした意味において、本発明におけるボロハイド
ライドは、ナトリウムジチオナイトが加えられていない
水中またはメタノールもしくはエタノール中で、アルカ
リ度発生試薬としての役割を有する。固体のナトリウム
ジチオナイトを水に溶かすと、ジチオナイト中の不純物
ならびに空気酸化および加水分解によって、pH約3〜
4を有する酸性溶液が生じる。ボロハイドライドを、
水、メタノールあるいはエタノールに加えることによ
り、ジチオナイトを添加するよりも十分前に、ボロハイ
ドライドがpHを少なくともわずかに塩基性pHに上
げ、溶液に添加される固体のナトリウムジチオナイトを
安定化する。固体のナトリウムジチオナイトから調製さ
れるアルカリ性水溶液用に、ナトリウムボロハイドライ
ドの代わりに水酸化ナトリウムまたはカリウムを用いる
こともできる。しかし、前述したように、さらに好まし
い実施態様においては、苛性アルカリ水溶液中、例え
ば、14モル(40重量%)の水酸化ナトリウム中でそ
れ自体安定化されたナトリウムボロハイドライドを用い
る。
【0027】THPEの沈殿が完了した後、好適には、
THPE沈殿物および水性液体をフィルターまたは遠心
分離器を通してポンプ輸送し、ケークを遠心分離器で回
転乾燥させ、さらに乾燥したケークを遠心分離器のバス
ケットに収集することにより液体相から沈殿したTHP
Eを分離する。
【0028】本発明の1つの特徴において、遠心分離器
のバスケットに単離されたTHPEは、少量の脂肪族C
1〜C4アルコール、好ましくは、メタノール、アルカ
リ金属ジチオナイト、好ましくは、ナトリウムジチオナ
イト、大量の水、および溶液がpH約7〜約10.5、
好ましくは、pH約8〜約9.5を有するに十分な量の
苛性アルカリを含む水性アルカリ洗浄溶液で洗浄する。
好適には、洗浄溶液は、約0〜約45重量%のメタノー
ル、溶液基準で約0.01〜約1.0重量%のナトリウ
ムジチオナイト、さらに好ましくは、約0.05〜0.
50重量%、最も好ましくは、約0.15重量%のナト
リウムジチオナイト、および溶液基準で約0.01〜約
0.1重量%の水酸化ナトリウムを含み、残りは水であ
る。
【0029】各バスケットをジチオナイトのアルカリ性
水性アルコール洗浄溶液で洗浄した後、精製したTHP
Eケークは、ついで、回転乾燥し、減圧で、収集、乾燥
する。
【0030】
【実施例】以下の実施例により、本発明を例示する。こ
れらは、本発明を例示するための実施例としてのみ理解
すべきであり、したがって、何ら本発明の範囲を限定す
るものではなく、本発明は、これと等価なその他の有効
な実施態様をその請求の範囲に含むものである。
【0031】以下の実施例において、大部分の試験は、
標準的な実験室ガラス器具中で行った。ナトリウムジチ
オナイト溶液の空気酸化は緩やかなので、実験をN2
囲気下で行うために、適当な対応策を講じたが、これは
厳密ではない。例えば、N224をガス抜きした水に
溶かしてジチオナイトを含有する溶液を調製したが、場
合によっては、空気を介してN2パージしたガラス容器
に迅速に注いだ。濾過は、N2パージしたグローブバッ
グ中で行った。濾過によって得られた湿った固体は、減
圧オーブン中、60℃で、一般に一晩乾燥し、ついで、
HPLCにより、着色、イオウおよびナトリウムを分析
した。
【0032】実施例 1 試験1〜4は、4つのそれぞれ別個のTHPE再結晶を
含むものであった。米国特許No. 4,992,598の方法に従
い調製した高着色のTHPEの試料を出発物質として用
いた[それは、本来、214APHAカラーユニットを
測定したところ、トータルライトエンド(total light
ends)0.08%およびヘビーライトエンド(heavy lig
ht ends)0.23%を有していた。]。THPE試料4
0gをメタノール(以後、MeOHと略記する)100g
に溶かし、N2下、NaBH40.040gを撹拌した3
つ口フラスコに加えた。表示した添加物を含む以下のス
ケジュールに従い、THPE沈殿用のガス抜きした水2
00gを調製した。
【0033】試験 H2O 200gに対する添加物 1 なし 2 0.040g NABH4 3 0.28g Na2S2O4 4 0.040g NaBH4, 0.28g Na2S2O4
【0034】THPE/MeOHを含有するフラスコ上
の滴下ロートに水を入れ、緩やかに1時間かけて滴下
し、THPEを沈殿させた。N2パージグローブ内で、
ブフナーロート上、沈殿したTHPEを濾過し、脱イオ
ン水100gで洗浄し、ついで、減圧オーブン中、60
℃で一晩乾燥させた。試料をHPLCにより、分析にか
け、着色、イオウおよびナトリウムについて分析した。
その結果を表Iに示す。
【0035】表Iを参照すると、ボロハイドライドおよ
びジチオナイトの非存在下、再結晶により少量の着色低
下(−21APHAユニット)が認められた。ボロハイ
ドライドのみの存在においては、大きな着色低下(−6
8ユニット)が達成された。一方、ジチオナイトのみの
存在においては、非常に少量(−8ユニット)の着色低
下が達成された(この結果は、恐らくは非常に時間に依
存するものと考えられた。後述する試験9、10参
照。)。驚くべきことに、ボロハイドライドとジチオナ
イトとを合わせて存在させると、大きな着色の改善(−
167ユニット)が認められた。
【0036】実施例 2 THPEを溶かすために用いられるMeOHにNaBH
4を添加しない以外、試験5〜8は試験1〜4と同様で
あった。沈殿用に使用した水への添加剤は以下の通りで
あった。
【0037】試験 H2O 200gに対する添加物 5 なし 6 0.040g NaBH4 7 0.28g Na2S2O4 8 0.040g NaBH4, 0.28g Na2S2O4
【0038】試験5〜8の結果を表Iに示す。表Iを参照
すると、両添加物が非存在の下では、事実、大きな着色
の増大(+172ユニット)が生じるが、その理由は不
明である。ボロハイドライドのみを添加すると、少量の
着色低減(−68ユニット)が生じ、一方、ジチオナイ
トのみを添加すると、着色が+47ユニット増大する
(これは、時間依存性の実験手法によるものであろう。
後述の試験9および10参照。)。また、驚くべきこと
に、沈殿用に使用される水にボロハイドライドとジチオ
ナイトとの両者を添加すると、−158ユニットと非常
に着色が改善される。
【0039】実施例 3 これらの試験は、THPE再結晶において、着色を低減
するための非緩衝Na224溶液の有効性に及ぼす時
間の効果を試験するためのものであった。試験9におい
て、Na224/H2Oを混合して後直ちに、MeOH
への非緩衝Na224の添加を開始し、一方、試験1
0において、Na224溶液をTHPE/MeOHへ
の添加が開始される前に30分間放置する以外は、いず
れの実験も試験7を再現するものであった。これらの結
果を表Iに示す。この結果は、Na224の非緩衝水溶
液が使用前に時間が経つと、着色を低減する効果を失う
ことを示している。
【0040】実施例 4 試験11〜14は、THPEを沈殿させるために、使用
される水にNaBH4の代わりにNaOHを添加する以
外、試験5〜8と同様であり、Na224溶液は、試
験9におけるように、THPE/MeOHに添加した。
沈殿用に使用される水への添加物は、以下の通りであっ
た。
【0041】試験 H2O 200gに対する添加物 11 なし 12 0.041g NaOH 13 0.28g Na2S2O4(MeOHへの添加は試験
9におけると同様に直ちに開始した) 14 0.041g NaOH, 0.28g Na2S2O4
【0042】NaOHを水に加えた後、pHは11.8
〜11.9であった。Na224の添加はpHを9.
87に低下せしめた。試験の結果を表Iに示す。表Iを参
照すると、水酸基もジチオナイトも非存在であると、着
色は82ユニット増加する。水酸基の存在では、着色は
37ユニット増大した。ジチオナイトの存在では、前述
の実験よりももっと素早く添加すると、着色が大きく−
203ユニットも低減し、水酸基とジチオナイトとを組
み合わせると、着色は−173ユニット減少した。
【0043】
【表I】 表I 実施例 試験 着色 イオウ ナトリウムNo. No. 添加物 (apha) (ppm) (ppm) 1 試料A 288,250 1 なし 267 78 <1 2 NaBH4 220 52 <1 3 Na2S2O4 280 35 32 4 NaBH4+Na2S2O4 121 17 7 2 5 なし 460 70 12 6 NaBH4 220 52 <1 7 Na2S2O4 335 61 <1 8 NaBH4+Na2S2O4 130 35 <1 3 9 Na2S2O4 177 <1 10 Na2S2O4 227 <1 4 11 なし 370 44 <1 12 NaOH 325 35 <1 13 Na2S2O4 85 26 <1 14 NaBH4+Na2S2O4 115 17 <1
【0044】実施例 5 試験15〜18において、試験8と14との一般的な処
理操作は、Na224/アルカリ試薬のアルカリ水溶
液を直ちにTHPEのMeOH溶液に加えるというより
もラージスケールの実験室的再結晶用に用い、アルカリ
性水溶液は熟成した。試験15〜16においては、アル
カリ試薬は、NaBH4であり、試験17〜18におい
ては、アルカリ試薬はNaOHであった。
【0045】さらに詳しくは、米国特許No. 4,992,598
の方法により製造されたもう1つのTHPE試料(着色
度=240APHAユニット)からのTHPE400g
をMeOH1リットルに溶かした。NaBH40.30g
を脱イオン水3.0リットルに加え、pH=9.76の
溶液を得た。Na2242.8gを加え、pH=8.7
8の溶液を得、これを30分間放置し、ついで、これを
緩やかにTHPE/MeOH溶液に1時間かけて加え、
THPEを沈殿させた。沈殿したTHPEを濾過し、炉
液pHを8.78に等しくした。固体のTHPEの半分
を試験15のための試料として収集し、他方、残る半分
を脱イオン水4×125ミリリットルで洗浄した(試験
16用)。
【0046】試験17〜18においては、米国特許No.
4,992,598の方法により製造された別のTHPE試料
(着色度=475APHAユニット)からのTHPE4
00gをMeOH1リットルに溶かした。NaOH0.
40gを脱イオン水3.0リットルに添加してpH=1
1.50の溶液を得た。Na2242.8gを添加して
pH=9.79の溶液を得、これを30分間放置し、つ
いで、THPE/MeOHに1時間かけて加えた。沈殿
したTHPEを濾過し、炉液のpHを9.28とした。
固体のTHPEの半分を収集し、試験17用の試料と
し、他方残る半分を脱イオン水4×125ミリリットル
で洗浄した(試験18用)。
【0047】試験15〜18の結果を表IIに示す。再結
晶された両THPE試料15および16とも、それぞ
れ、76および82と大きな着色低減を示した。水洗
(試験16)は、着色にいくぶん悪影響を及ぼすが、ナ
トリウムおよびイオウレベルには影響しなかった。試験
17〜18においては、著しい着色低減(約290AP
HA程度)があった。
【0048】実施例 6 試験17および18の脱色結果を再現する試みでスモー
ルスケールの試験を行った。試験19では、試験8と本
質的に等価な処理操作において、NaBH4とNa22
4との組み合わせを用いた。試験20では、水溶液の
MeOH/THPEへの添加を、Na224と水とを
混合した後、30分間延期した以外、試験14と本質的
に等価な処理操作において、NaOHとNa224
組み合わせを用いた。試験21では、試験14と等価な
処理操作において、NaOHとNa224との組み合
わせを用いた。その結果を表IIに示す。
【0049】
【表II】 表II 実施例 試験 着色 イオウ ナトリウムNo. No. 添加物 (apha) (ppm) (ppm) 5 試料B 240 15 NaBH4+Na2S2O4 76 56 32 16 NaBH4+Na2S2O4 82 <1 7 試料C 475 17 NaOH+Na2S2O4 290 79 18 NaOH+Na2S2O4 282 <1 6 試料D 285 19 NaBH4+Na2S2O4 208 <1 20 NaOH+Na2S2O4 188 <1 21 NaOH+Na2S2O4 220 150
【0050】実施例 7 これらの実験は、MeOH溶液として製造粗製のTHP
Eの実際の試料を再結晶実験用に用いた。粗製洗浄生成
物ケークを溶かすためにMeOHを用い、ついで、これ
を活性炭処理し、約30%のTHPEを含有する軽質の
琥珀色の溶液を得た。米国特許No. 4,992,598参照。
【0051】本試験において用いられる典型的な処理操
作において、撹拌バーを備え、滴下ロートを備え、N2
パージした1リットルの3つ口丸底フラスコに上記琥珀
色溶液280gを入れた。水400gをMeOH/THP
Eに約1時間かけて加え、THPEを沈殿させた。生成
したTHPEをN2パージしたグローブバッグ内で濾過
し、脱イオン水4×50ミリリットルで洗浄し、つい
で、減圧オーブンに移し、60℃で一晩乾燥した。生じ
た試料について、HPLCにより着色度を、マイクロク
ーロメトリーによりイオウを分析した。
【0052】以下に示すように、ジチオナイトとボロハ
イドライドとを別々に用い、また合わせて用い、水を加
える前に、THPEのメタノール溶液に固体を添加する
ことにより、試験22〜25を行った。
【0053】試験 添加物 22 添加物を使用しなかった。 23 NaBH40.060gをMeOH溶液に添加し、沈殿前に15分間撹拌した。 24 Na2S2O40.56gをMeOH溶液に添加し、沈殿に先立ち30分間撹拌した。 25 NaBH40.060gをMeOH溶液に添加し、5分間撹拌した。ついで、Na2S2O4 0.56gをMeOH溶液に加え10分間撹拌した。しかる後、沈殿が開始さ れた。
【0054】その結果を表IIIに示す。ボロハイドライ
ドおよびジチオナイトの両者とも、それぞれに幾分の着
色度の改善を示した。しかし、試験25のように組み合
わせると、最も大きく、最もよい改善を示し、着色度2
15であった。
【0055】実施例 8 試験26〜29は、実施例7の一般的な処理操作を繰り
返した。しかし、ボロハイドライドもしくはジチオナイ
ト、あるいは、この両者を、以下に示すように、メタノ
ールではなく、水に加えた。
【0056】試験 添加物 26 添加物を使用しなかった。 27 NaBH40.060gを滴下ロート中の水に加え、ついで、沈殿を直ちに開 始した。 28 Na2S2O40.56gを滴下ロート中の水に加え、ついで、沈殿を直ちに開 始した。 29 NaBH40.060gを滴下ロート中の水に加え、ついで、Na2S2O40.56gも また滴下ロート中に加え、沈殿を開始した。
【0057】その結果を表IIIに示す。幾分かの着色低
下が達成された(ジチオナイトとボロハイドライドとの
組み合わせにより最良380)。しかし、これらをメタ
ノールに加える場合よりも著しく小さい。
【0058】実施例 9 試験30においては、市販されている14M苛性アルカ
リの12重量%溶液の形態でナトリウムボロハイドライ
ドを水に加え、ついで、ナトリウムジチオナイトを水に
加え、しかる後、NaBH4/Na224水溶液をMe
OH/THPEに加えた。試験31においては、苛性ア
ルカリボロハイドライドのみを使用した。試験32は、
THPEの沈殿が開始される前にHClでpHを10.
11に低減した以外、試験31と同様である。
【0059】試験 添加物 30 市販の12wt%NaBH4の14MNaOH0.50g(−0.060gNaBH4)を水に加え、つ いで、Na2S2O40.56gもまた水に加え、N2下で1時間混合した。しか る後、THPEの沈殿を開始した。 31 30と同様。しかし、Na2S2O4は加えなかった。 32 31と同様。しかし、THPEの沈殿の前に、1:4HCl/H2Oを用いてNaBH4/ NaOH/H2OのpHを10.11に調整した。
【0060】その結果を表IIIに示す。表IIIから明らか
なように、試験30で、アルカリ性ナトリウムジチオナ
イトの水溶液をナトリウムボロハイドライドの苛性アル
カリ水溶液に加えることにより、アルカリ水性ナトリウ
ムジチオナイトが形成される場合には、著しい着色低減
が達成された。試験31は、ナトリウムボロハイドライ
ドの苛性アルカリ溶液の添加のみでは、着色度低減が少
ないことを示す。試験32は、試験31の溶液で、pH
が10.5未満となると、良好な結果が達成されること
を示す。
【0061】
【表III】 表III 実施例 試験 着色 イオウ No. No. 添加物 (apha) (ppm) 7 22 なし 1008 89 23 固体NaBH4 405 112 24 固体Na2S2O4 528 165 25 NaBH4+Na2S2O4 215 161 (固体) 8 26 なし(H2O) >500 123 27 固体NaBH4 >500 101 28 固体Na2S2O4 >500 98 29 NaBH4+Na2S2O4 380 377 9 30 NaBH4/NaOH+ 101 96 Na2S2O4 31 NaBH4/NaOH 417 87 32 NaBH4/NaOH+ 306 244 (+pH調整)実施例 10 実験室脱イオン水は、pH5.6を有した。ナトリウム
ジチオナイト0.14gをこの水100ミリリットルに
加え、直ちにpHを測定すると、pH3.78であっ
た。5分以内に目視的に曇り、10分以内に極めて曇っ
た。この溶液の濁りを適当な間隔で、震盪後、溶液を採
取してハッチレイシオタービジメータ(Hach ratio tur
bidimeter)を用いて測定したところ、以下のようになっ
た。
【0062】時間(hours) 濁り(NTU) 〜0 0.2 〜0.08 >200 〜0.15 545 0.5 440 2.5 304 3.5 280 4.5 192 20.5 0.60 水500cc、50%水酸化ナトリウム溶液0.194
g、およびナトリウムジチオナイト0.700gからなる
第2の同様の溶液を調製した。苛性アルカリ緩衝ジチオ
ナイト溶液は、pH9.10を有し、上記同様の時間後
には、完全に透明となり、周期的な濁りの測定では、〜
0.02NTUのばらつきのない濁度を示した。
【0063】ナトリウムジチオナイトの非緩衝で曇りを
有する溶液を用いて、THPEをブフナーロート上で洗
浄すると、THPEは本質的にフィルターとして機能
し、水から完全に曇りを除去した。固体のTHPEをオ
ーブンで乾燥し、苛性アルカリに溶かし、その濁りを測
定すると、濁りにおいて、大きな改善を示した。
【0064】要約すると、固体のTHPEをすすぐため
にのみ、ナトリウムジチオナイト水溶液を用いている米
国特許No. 4,992,598に記載された方法と違い、本発明
においては、実施例によって示されるように、予想しえ
ない程著しく着色が低減されるか、あるいは、なくな
り、ヒドロキシフェニルアルカンが固体である場合に
は、苛性アルカリ溶液の濁りは、粗製のヒドロキシフェ
ニルアルカン類によって生ずることなく、ヒドロキシフ
ェニルアルカンを、溶液で、好ましくは、アルカリ性の
溶液でアルカリ金属ジチオナイト処理することによって
精製することができる。
【0065】以上、本発明について、詳細に記載し、例
示したので、当業者であれば、本発明の範囲内におい
て、その他の実施態様も可能であると理解されるであろ
う。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイク・アール・チャルニ アメリカ合衆国アイオワ州50616,チャー ルズ・シティ,ルーラル・ルート 2,ボ ックス 269エイ

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヒドロキシフェニルアルカンを含む不純
    な混合物からヒドロキシフェニルアルカンを精製するた
    めの方法であって、 (a) 前記混合物をアルコールに溶かしてヒドロキシフ
    ェニルアルカンのアルコール溶液を形成し、 (b) 前記ヒドロキシフェニルアルカン溶液にアルカリ
    金属ジチオナイトを加え、さらに、 (c) 前記工程(b)の溶液から前記ヒドロキシフェニルア
    ルカンを単離する、各工程を含む方法。
  2. 【請求項2】 前記ジチオナイトが、水溶液を形成して
    後、直ちに、水溶液として、前記ヒドロキシフェニルア
    ルカンのアルコール溶液に加えられる請求項1の方法。
  3. 【請求項3】 前記ジチオナイトが、固体として、前記
    ヒドロキシフェニルアルカン溶液に加えられ、固体とし
    てのアルカリ金属ボロハイドライドもまた、前記ヒドロ
    キシフェニルアルカンのアルコール溶液に加えられる請
    求項1の方法。
  4. 【請求項4】 前記ボロハイドライドが、前記ジチオナ
    イトよりも前に、前記ヒドロキシフェニルアルカンのア
    ルコール溶液に加えられる請求項3の方法。
  5. 【請求項5】 前記ジチオナイトが、前記ヒドロキシフ
    ェニルアルカンのアルコール溶液のアルカリ性水性予備
    混合溶液に加えられ、工程(b)においてアルカリ性水性
    アルコール溶液を生成する請求項1の方法。
  6. 【請求項6】 前記アルカリ性水性予備混合溶液が、本
    質的に、前記ジチオナイトとアルカリ試薬の水溶液とか
    らなる請求項5の方法。
  7. 【請求項7】 前記アルカリ試薬が、アルカリ金属のボ
    ロハイドライド類、水酸化物類、炭酸塩類または炭酸水
    素塩類からなる群から選択される請求項4の方法。
  8. 【請求項8】 前記アルカリ試薬が前記ボロハイドライ
    ドである請求項7の方法。
  9. 【請求項9】 前記アルカリ試薬が前記水酸化物である
    請求項7の方法。
  10. 【請求項10】 前記アルカリ性水性予備混合溶液が、
    まず、前記ボロハイドライドを、ついで、前記ジチオナ
    イトを、水に加えることにより形成される請求項8の方
    法。
  11. 【請求項11】 前記工程(b)におけるアルカリ性水性
    アルコール溶液がpH7〜10.5を有する請求項5の
    方法。
  12. 【請求項12】 前記ジチオナイトが、前記ヒドロキシ
    フェニルアルカンのアルコール溶液に加えられ、アルカ
    リ金属ボロハイドライドのアルカリ性水溶液中で予備混
    合される請求項5の方法。
  13. 【請求項13】 アルカリ金属ボロハイドライドの前記
    アルカリ性水溶液が、本質的に、前記ボロハイドライド
    の苛性アルカリ水溶液からなる請求項12の方法。
  14. 【請求項14】 前記ヒドロキシフェニルアルカンが沈
    殿として回収され、さらに、脂肪族C1〜C4アルコー
    ル、過半量の水、アルカリ金属ジチオナイトおよび洗浄
    溶液がpH約7〜約10.5を有するために十分な苛性
    アルカリを含むアルカリ性水性洗浄溶液で前記ヒドロキ
    シフェニルアルカンを洗浄することを含む請求項1の方
    法。
  15. 【請求項15】 前記ジチオナイトが、前記アルカリ性
    水溶液の形成において、前記苛性アルカリの後に加えら
    れる請求項14の方法。
  16. 【請求項16】 4−ヒドロキシアセトフェノンとフェ
    ノールとからの1,1,1−トリス(4’−ヒドロキシ
    フェニル)エタン(“THPE”)の製造によって生ず
    るTHPEおよび不純物を含む実質的に粗製のケークか
    らTHPEを精製するための方法であって、 (a) 約60〜約100重量%の水と約0〜約40重量
    %の脂肪族C1〜C4アルコールとを含む溶剤中、THP
    Eの飽和溶液で前記粗製ケークを洗浄し; (b) 前記洗浄工程(a)により形成される流出液組成物か
    ら洗浄されたケークを分離し; (c) 前記工程(b)からの洗浄されたケークを脂肪族C1
    〜C4のアルコールに溶かしてTHPE含有アルコール
    溶液を形成し; (d) 前記アルコール溶液にアルカリ金属ボロハイドラ
    イドとアルカリ金属ジチオナイトとを加えて処理溶液を
    形成し;さらに、 (e) 前記処理溶液からTHPEを沈殿させて純粋なT
    HPEを回収する、各工程を含む方法。
  17. 【請求項17】 前記ボロハイドライドが、前記ジチオ
    ナイトの前に、前記THPEのアルコール溶液に加えら
    れる請求項16の方法。
  18. 【請求項18】 前記ジチオナイトと前記ボロハイドラ
    イドとが、前記ボロハイドライドと前記ジチオナイトと
    を含油するアルカリ性水性予備混合溶液で、前記アルコ
    ール性THPE溶液に加えられる請求項16の方法。
  19. 【請求項19】 前記アルカリ性水性予備混合溶液が、
    まず前記ボロハイドライドを、ついで、前記ジチオナイ
    トを、水に加えることにより形成される請求項18の方
    法。
  20. 【請求項20】 前記工程(d)の処理溶液がpH7〜1
    0.5の範囲を有する請求項19の方法。
  21. 【請求項21】 前記アルカリ性水性予備混合溶液が、
    前記ジチオナイトを前記ボロハイドライドのアルカリ性
    水溶液に加えることにより形成される請求項18の方
    法。
  22. 【請求項22】 前記ボロハイドライドの前記アルカリ
    性水溶液が、本質的に、前記ボロハイドライドの苛性ア
    ルカリ水溶液からなる請求項21の方法。
  23. 【請求項23】 前記THPEが沈殿として回収され、
    さらに、脂肪族C1〜C4アルコール、過半量の水、アル
    カリ金属ジチオナイトおよび洗浄溶液がpH約7〜約1
    0.5を有するために十分な量の苛性アルカリを含むア
    ルカリ性水性洗浄溶液で前記再結晶したTHPEを洗浄
    することを含む請求項16の方法。
  24. 【請求項24】 さらに、工程(c)からの溶液を粒状の
    活性炭と接触させて溶液を透明化し、続いて、前記活性
    炭から透明化された溶液を単離し、しかる後、該透明化
    された溶液について工程(d)を実施することを含む請求
    項16の方法。
  25. 【請求項25】 4−ヒドロキシアセトフェノンとフェ
    ノールとを反応させることによって生成し、粗製のTH
    PEのアルコール溶液から精製されたTHPEを沈殿さ
    せることを含むプロセス中で精製されたTHPEを処理
    するための方法であって、その方法が、pH約10.5
    以下を有するアルカリ金属ジチオナイトのアルカリ性水
    性アルコール洗浄溶液で前記精製されたTHPE結晶を
    洗浄することを含む方法。
  26. 【請求項26】 前記アルカリ性水性アルコール洗浄溶
    液が、水約60〜約100重量%、メタノール約0〜約
    40重量%、前記水についてナトリウムジチオナイト約
    0.01〜約1.0重量%、および前記水について水酸
    化ナトリウムまたは水酸化カリウム約0.01〜約0.
    1重量%を含み、前記ジチオナイトが、前記水酸化物の
    後に加えられる請求項25の方法。
  27. 【請求項27】 4−ヒドロキシアセトフェノンとフェ
    ノールとからの1,1,1−トリス(4’ヒドロキシフ
    ェニル)エタン(“THPE”)の製造によって生ずる
    THPEおよび不純物を含む実質的に粗製のケークから
    THPEを精製するための方法であって、 (a) 約60〜約100重量%の水と約0〜約40重量
    %のメタノールとを含む溶剤中、THPEの飽和溶液で
    前記粗製ケークを洗浄し; (b) 前記洗浄工程(a)により形成される流出液組成物か
    ら洗浄されたケークを分離し; (c) 前記工程(b)からの洗浄されたケークをメタノール
    に溶かしてTHPE含有メタノール溶液を形成し; (d) 工程(c)からのメタノール溶液を粒状活性炭と接触
    させてTHPEを含有する透明化されたメタノール溶液
    を生成し; (e) ナトリウムジチオナイトをナトリウムボロハイド
    ライドの苛性アルカリ水溶液に加えることにより形成さ
    れた水についてナトリウムボロハイドライド約0.00
    03〜約0.3重量%、ナトリウムジチオナイト約0.
    01〜約1.0重量%を含むアルカリ性水性予備混合溶
    液を前記透明化されたTHPEメタノール溶液に加えて
    pH10.5未満のアルカリ性のpHを有するアルカリ
    性水性アルコール溶液を生成させ; (f) 工程(e)または別個の後続の工程として、前記透明
    化されたTHPEのメタノール溶液に十分な量の水を加
    えてTHPE沈殿物を形成し; (g) 前記THPEの沈殿物を回収し;さらに、 (h) 水約60〜約100重量%、メタノール約0〜約
    40重量%、ナトリウムジチオナイト約0.01〜約
    1.0重量%を含み、pH約10.5未満を有するアル
    カリ性水性洗浄溶液で前記THPEの沈殿物を洗浄す
    る、各工程を含む方法。
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