JPH07242579A - アルキルフェノール類の製造方法 - Google Patents

アルキルフェノール類の製造方法

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JPH07242579A
JPH07242579A JP6033514A JP3351494A JPH07242579A JP H07242579 A JPH07242579 A JP H07242579A JP 6033514 A JP6033514 A JP 6033514A JP 3351494 A JP3351494 A JP 3351494A JP H07242579 A JPH07242579 A JP H07242579A
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JP
Japan
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reaction
group
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alkylphenols
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JP6033514A
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English (en)
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Masahiro Fukuda
昌弘 福田
Shiyuuichi Inaya
修一 稲家
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Kao Corp
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Kao Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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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】 【構成】 フェノール類とオレフィン類とを核アルキル
化反応させるアルキルフェノール類の製造方法におい
て、活性白土と炭素数1〜8の直鎖又は分岐鎖の1価ア
ルコールとの共存下で合成を行うことを特徴とするアル
キルフェノール類の製造方法。 【効果】 従来の触媒、例えば、硫酸、塩酸、リン酸及
びフッ化水素とは異なり、可溶性でなく、耐腐食性の反
応容器を必要としない。更に、触媒量を低減することに
より濾過効率を大幅に改善することができ、副反応によ
るオレフィン重合物の低減を可能にし、その結果、アル
キルフェノール類を高収率、且つ、高選択率で製造する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、油溶性フェノール樹
脂、各種合成樹脂改質剤、界面活性剤等の工業薬品とし
て用いられ、また、医薬、農業、香料、染料、その他の
有機化合物の原料として利用されているアルキルフェノ
ール類の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、アルキルフェノール類の製造方法
としては、例えばフェノール類と、オレフィン類、アル
コール類またはアルキルハライドとを反応させて、フェ
ノール類をアルキル化する方法がある。その反応触媒と
しては、塩酸、硫酸、リン酸、ポリリン酸またはルイス
酸(三塩化アルミニウム、三フッ化ほう素等)が多用さ
れている。また、ゼオライト、雲母、粘土、モンモリロ
ナイト系等の鉱物触媒を用いた例があるが、電子吸引性
の置換基を有するフェノール類では、これらの鉱物触媒
単独では反応が進みにくく鉱酸等で処理して使用されて
いる。上記の触媒の他にフッ化水素、H型陽イオン交換
樹脂等のアルキル化触媒が使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記の鉱酸もしくはル
イス酸を液相反応に用いた場合、反応液中に強酸が大量
に含まれることになる為、反応に使用する機器に耐腐食
性材料を使用する必要がある。また、反応後、反応液と
触媒の分離に中和、分液、水洗等の煩雑な操作を必要と
するとともに、フェノール含有廃水が多量に排出される
という欠点がある。ゼオライト、雲母、粘土、モンモリ
ロナイト系等の鉱物触媒を単独で使用し、反応率向上を
計る場合は、多量の触媒を用いる為、単なる濾過あるい
は遠心分離等の分離手段では反応液と触媒を分離するこ
とは容易でないという欠点を有し、尚かつ、オレフィン
類に対する触媒量が多い為にオレフィンの重合が起こり
やすくアルキルフェノール類の選択率が低下する。この
重合により生じるポリα−オレフィンは分子内に不飽和
二重結合を有する場合があり、酸化安定性に悪影響を及
ぼす。また、ペレット状に成形加工し気相反応触媒とし
て用いた場合は、表面積の低下により目的生成物の収率
が著しく悪くなる。フッ化水素は高価であるとともに、
反応に使用する機器の材質等に制限があり、工業的に極
めて取り扱いが難しい触媒である。H型陽イオン交換樹
脂は、反応液と触媒の分離を容易にすることができると
ともに、耐腐食性の反応器を使用する必要のない触媒と
して開発されたが、実際に反応を行った場合、触媒の一
部が膨潤して膠質化する。さらに、H型陽イオン交換樹
脂は、高価であるという欠点も有している。
【0004】このように、従来の製法は、工業的に難点
があるため、安価で高収率なアルキルフェノール類の製
造方法が望まれている。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明者らは鋭意研究を行った結果、フェノール類
とオレフィン類とを活性白土の存在下で反応する際、炭
素数1〜8の直鎖又は分岐鎖の1価アルコールの共存下
で反応を行うと反応率が向上することを見い出し本発明
を完成した。
【0006】即ち、本発明は、フェノール類とオレフィ
ン類とを核アルキル化反応させるアルキルフェノール類
の製造方法において、活性白土と炭素数1〜8の直鎖又
は分岐鎖の1価アルコールとの共存下で合成を行うこと
を特徴とするアルキルフェノール類の製造方法に関す
る。
【0007】本発明に用いられる活性白土触媒は、モン
モリロナイト、ハロイサイトなどの粘土鉱物を鉱酸で処
理したものが好ましく、鉱酸が八面体層中の構造陽イオ
ンを攻撃することにより可溶化し、モンモリロナイトも
しくはハロイサイトの活性化を促進させる。これが、粘
土構造を開き、表面積を増大する。これらの酸処理され
た粘土は強力なブレンステッド酸として作用するものと
思われる。
【0008】フェノール類とオレフィン類とを反応させ
る際に共存させるアルコール類は、炭素数1〜8の直鎖
又は分岐鎖の1価アルコールであり、特に好ましくは、
メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロ
パノールの中から選ばれる1種もしくは2〜4種の混合
物であり、混合比率は特に限定されないが、回収等を考
慮した場合1種を選択することが望ましい。アルコール
類の添加量は、フェノール類の重量に対して 0.1〜25重
量%が好ましく、 0.1重量%未満の添加量の場合、反応
率向上の効果が劣り、25重量%を超える添加量の場合、
アルコール類の蒸発潜熱により反応器内の温度上昇が困
難となり結果的に反応率の低下をきたす。
【0009】用いられるフェノール類としては、特に限
定されないが、例えば、フェノール、置換フェノール類
が挙げられる。置換フェノール類の置換基としては、特
に限定はされないが、例えば、炭素数1〜6のアルキル
基〔例えば、メチル基、イソプロピル基、イソブチル
基、イソアミル基等 (ジアルキル基、トリアルキル基も
含む) 〕、置換アルキル基〔そのアルキル部分は前記と
同義を有し、置換基としてはフェニル基、アミノ基、ア
ルコキシ基、カルボニル基、カルボキシル基 (そのアル
キルエステルも含む) 等が包含される〕、炭素数1〜6
のアルコキシ基 (例えば、メトキシ基、エトキシ基、
プロポキシ基等) 、ハロゲン原子 (例えば、塩素、フ
ッ素、臭素等) 、低級アルキルチオ基 (例えばメチルチ
オ基、イソプロピルチオ基等) 、炭素数1〜7のアシル
基 (例えば、アセチル基、フェニルカルボニル基等) 、
アミノ基、カルボキシル基 (そのアルキルエステルも含
む) 、シクロアルキル基 (炭素数4〜7) 等が含まれ
る。
【0010】フェノール類と反応させるオレフィン類と
しては、特に限定されないが、例えば、炭素数1〜28の
オレフィン (例えば、エチレン、イソブチレン、オクタ
デセン等) 、炭素数1〜28の置換オレフィン等が挙げら
れる。置換オレフィンの有する置換基としては、例え
ば、フェニル基、ハロゲン原子 (例えば、塩素、フッ
素、臭素等) 、ニトロ基、アミノ基、カルボニル基、炭
素数1〜6のアルコキシ基(例えば、メトキシ基、エト
キシ基、プロポキシ基等) 、低級アルキルチオ基 (例え
ばメチルチオ基、イソプロピルチオ基等) 、炭素数1〜
7のアシル基 (例えば、アセチル基、フェニルカルボニ
ル基等) 、アミノ基、カルボキシル基 (そのアルキルエ
ステルも含む) 、シクロアルキル基 (炭素数4〜7) 等
が含まれる。
【0011】フェノール類とオレフィン類とを反応させ
る様式や形態等は、特に限定されない。例えば、回分式
でも連続式でもよく、液相反応、気相反応を問わない。
反応物質の使用量については特に限定されないが、フェ
ノール類もしくはオレフィン類のどちらを過剰に用いて
もよく、反応率が最大になる使用量で反応を行い、かつ
未反応の原料を回収するのに都合のよい使用量で反応を
行う。フェノール類、オレフィン類、アルコールおよび
触媒の仕込み方法は、反応開始時に一括して仕込む方法
と、逐次仕込む方法があり、特に限定はされないが、副
生成物であるオレフィン重合物の低減を考慮するとオレ
フィン類を逐次仕込む方法が望ましい。
【0012】溶媒については、反応に不活性な溶媒、例
えば、反応温度にもよるが、飽和炭化水素類、高級脂肪
族アルコール類、例えば、ベンゼン、トルエン、クロロ
ベンゼン等が使用できる。しかし、無溶媒でも十分に反
応は進行するので、必ずしも溶媒を用いる必要はない。
触媒の使用量は、反応様式、触媒の酸強度等によって異
なる。触媒を多量に使用した場合、濾過効率が低下する
とともに、副生成物であるオレフィン重合物が多量に生
成するなど好ましくない。触媒使用量の例として、懸濁
床で用いる場合、フェノール類の重量に対して 0.1〜25
重量%程度用いられている。好ましくは 0.5〜15重量%
である。
【0013】反応温度は、反応様式、触媒量、反応物質
の種類により異なるが、通常、液相反応においては、共
存させるアルコール類を還流させる温度すなわち30〜22
0 ℃、好ましくは60〜200 ℃であり、気相反応において
は 200〜500 ℃、好ましくは220〜500 ℃である。
【0014】反応圧力は特に限定されず、常圧反応、加
圧反応を問わない。加圧反応では、反応液が沸点の上昇
を伴うため、低沸点アルコール類では突沸防止の為に有
利である。しかし、フェノール類とオレフィン類との反
応は、常圧で十分に進行するので特にこだわらない。
【0015】反応時間は、触媒の種類、触媒量、反応物
質の種類により異なるが、通常1〜100時間程度であ
る。
【0016】反応終了後、生成したアルキルフェノール
類を得る方法は特に限定するものではない。例えば、液
層反応の場合は、反応終了後、触媒を濾別、除去し、濾
液を蒸留するなどの操作によりアルキルフェノール類を
得ることができる。触媒を濾過する際、濾液が通りにく
い場合、濾過助剤を使用することもできる。気相反応の
場合も同様に、アルキルフェノール類を得ることができ
る。
【0017】
【実施例】以下に、本発明の実施例を説明するが、本発
明は下記実施例に限定されるものではない。
【0018】実施例1 攪拌器、温度計および還流冷却装置を施した5000mlのフ
ラスコにフェノール 940g(10モル)、活性白土50.3g
(5.4重量%)およびエタノール50.3g(5.4重量%)を秤
り取り 150℃に昇温した。これに炭素数16および18の混
合物であるα−オレフィン2348g (10モル)を3時間か
けて滴下した。次いで、1時間かけて温度を 170℃にし
て2時間反応させた。これを80℃まで冷却した後、活性
白土を濾過して除去した。この際、濾過面積19.6cm2
濾布を用い減圧(20mmHg)下で減圧濾過し、20秒後の濾
液量を測定したところ、300ml であった。その濾液につ
いてガスクロマトグラフィー(カラム:メガボアDB−
5、0.53φ×30m×1.5 μm、内部標準法)による定量
分析を行った。その結果、炭素数16及び18のアルキルフ
ェノール (以下 APHと略す) が収率94%(ガスクロ面積
比、対フェノール)で生成していることが確認された。
また、副反応によるポリα−オレフィン (以下PAOと略
す) は APHに対して 3.3%(ガスクロ面積比)であっ
た。次いで、濾液を減圧下(5mmHg)で蒸留し未反応の
フェノールとα−オレフィンを回収した。得られたアル
キルフェノールは2502gであった。
【0019】実施例2 実施例1において、活性白土25.1g(2.7重量%)とする
こと以外は実施例1と同様にして、反応を行った後、反
応液の濾液について定量分析を行った。その結果、APH
の生成率 (ガスクロ面積比) は91% (対フェノール) で
あった。副反応によるPAO は APHに対して 4.4%(ガス
クロ面積比)であった。
【0020】実施例3 実施例1においてエタノールを 2.5g (0.27重量%)と
すること以外は実施例1と同様にして、反応を行った
後、反応液の濾液について定量分析を行った。その結
果、APH の生成率 (ガスクロ面積比) は89% (対フェノ
ール) であった。副反応によるPAO は APHに対して 4.3
%(ガスクロ面積比)であった。
【0021】実施例4 実施例1においてエタノールを 235g (25重量%)とす
ること以外は実施例1と同様にして、反応を行った後、
反応液の濾液について定量分析を行った。その結果、AP
H の生成率 (ガスクロ面積比) は90% (対フェノール)
でであった。副反応によるPAO は APHに対して 2.8%
(ガスクロ面積比)であった。
【0022】実施例5 攪拌器、温度計および還流冷却装置を施した5000mlのフ
ラスコにサリシル酸メチル1520g (10モル) を用い、活
性白土を30.4g (2重量%) およびエタノールを30.4g
(2重量%) を秤り取り 200℃に昇温した。これに炭素
数14であるα−オレフィン1960g (10モル)を3時間か
けて滴下した。次いで、1時間かけて温度を 210℃にし
て2時間反応させた。その後実施例1と同様にして、反
応液の濾液について定量分析を行った。その結果、アル
キルサリシル酸メチル (以下 ASMと略す) の生成率 (ガ
スクロ面積比) は85% (対サリシル酸メチル) であっ
た。副反応によるPAO はASM に対して 3.6% (ガスクロ
面積比) であった。
【0023】実施例6 実施例5においてエタノールの代わりに2−プロパノー
ルを用いること以外は実施例5と同様にして、反応を行
った後、反応液の濾液について定量分析を行った。その
結果、ASM の生成率 (ガスクロ面積比) は82% (対サリ
シル酸メチル)であった。副反応によるPAO はASM に対
して 3.4% (ガスクロ面積比) であった。
【0024】比較例1 実施例1においてエタノールを使用しないこと以外は実
施例1と同様にして反応を行った後、反応液の濾液につ
いて定量分析を行った。その結果、APH の生成率(ガス
クロ面積比)は78%(対フェノール)であった。副反応
によるPAO はAPH に対して 4.4% (ガスクロ面積比) で
あった。
【0025】比較例2 実施例2においてエタノールを使用しないこと以外は実
施例2と同様にして反応を行った後、反応液の濾液につ
いて定量分析を行った。その結果、APH の生成率(ガス
クロ面積比)は65%(対フェノール)であった。副反応
によるPAO はAPH に対して 5.5% (ガスクロ面積比) で
あった。
【0026】比較例3 実施例5においてエタノールを使用しないこと以外は実
施例5と同様にして反応を行った後、反応液の濾液につ
いて定量分析を行った。その結果、ASM の生成率(ガス
クロ面積比)は60%(対サリシル酸メチル)であった。
副反応によるPAO はASM に対して 4.0%(ガスクロ面積
比)であった。
【0027】比較例4 実施例5においてエタノールを使用しないこと、およ
び、活性白土を 247.8g(16.3重量%) に増量した以外
は実施例5と同様にして反応を行った後、反応液の濾液
について定量分析を行った。その結果、ASM の生成率
(ガスクロ面積比)は70%(対サリシル酸メチル)であ
った。副反応によるPAO はASM に対して16.4%(ガスク
ロ面積比)に増加した。さらに、実施例1と同様に濾液
量を測定したところ60mlであり、5倍の濾過時間を要し
た。
【0028】実施例1〜6、比較例1〜4で得られたア
ルキルフェノール及びアルキルサリシル酸メチルは、次
の表1に示すごとき性状を示した。
【0029】
【表1】
【0030】 フェノール又はサリシル酸メチルのガ
スクロ面積 APH 又はASM のガスクロ面積 PAO のガスクロ面積
【0031】
【数1】
【0032】
【発明の効果】本発明は、従来の触媒、例えば、硫酸、
塩酸、リン酸及びフッ化水素とは異なり、可溶性でな
く、耐腐食性の反応容器を必要としない。更に、本発明
において、触媒量を低減することにより濾過効率を大幅
に改善することができ、副反応によるオレフィン重合物
の低減を可能にし、その結果、アルキルフェノール類を
高収率、且つ、高選択率で製造することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年5月10日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】溶媒については、反応に不活性な溶媒、例
えば、反応温度にもよるが、飽和炭化水素類、高級脂肪
族アルコール類等が使用できる。しかし、無溶媒でも十
分に反応は進行するので、必ずしも溶媒を用いる必要は
ない。触媒の使用量は、反応様式、触媒の酸強度等によ
って異なる。触媒を多量に使用した場合、濾過効率が低
下するとともに、副生成物であるオレフィン重合物が多
量に生成するなど好ましくない。触媒使用量の例とし
て、懸濁床で用いる場合、フェノール類の重量に対して
0.1〜25重量%程度用いられている。好ましくは 0.5〜
15重量%である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0029
【補正方法】変更
【補正内容】
【0029】
【表1】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0031
【補正方法】変更
【補正内容】
【0031】
【数1】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フェノール類とオレフィン類とを核アル
    キル化反応させるアルキルフェノール類の製造方法にお
    いて、活性白土と炭素数1〜8の直鎖又は分岐鎖の1価
    アルコールとの共存下で合成を行うことを特徴とするア
    ルキルフェノール類の製造方法。
  2. 【請求項2】 炭素数1〜8の直鎖又は分岐鎖の1価ア
    ルコールの添加量がフェノール類の重量に対して 0.1〜
    25重量%である請求項1記載のアルキルフェノール類の
    製造方法。
JP6033514A 1994-03-03 1994-03-03 アルキルフェノール類の製造方法 Pending JPH07242579A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014234351A (ja) * 2013-05-31 2014-12-15 三井化学株式会社 パラデシルフェノール

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014234351A (ja) * 2013-05-31 2014-12-15 三井化学株式会社 パラデシルフェノール

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