JPH09110767A - 2,2′−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンの製造方法 - Google Patents
2,2′−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンの製造方法Info
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C37/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
- C07C37/11—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions increasing the number of carbon atoms
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- C07C39/12—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring polycyclic with no unsaturation outside the aromatic rings
- C07C39/15—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring polycyclic with no unsaturation outside the aromatic rings with all hydroxy groups on non-condensed rings, e.g. phenylphenol
- C07C39/16—Bis-(hydroxyphenyl) alkanes; Tris-(hydroxyphenyl)alkanes
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
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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】
【目的】 相当するフェノールとカルボニル化合物とを
互いに酸性触媒の存在下に反応させることにより2,
2′−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンを製造
する方法を提供する。 【構成】 該方法は、反応を温度40〜150℃で、
式: 〔O3/2−Si−R1−SO3−〕xMx+ (I) [式中R1およびxは請求項1に定義したものを表す]
の単位、および式: O3/2−Si−R2−SH (III) [式中、R2=R1である]の単位からなる、触媒として
の成形されたスルホネート基およびメルカプト基を有す
るオルガノポリシロキサンの存在下において行い、目的
とする生成物を分離することよりなる。 【効果】 メルカプト基が損失せず、そのため活性およ
び選択率の低下が防げる。
互いに酸性触媒の存在下に反応させることにより2,
2′−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンを製造
する方法を提供する。 【構成】 該方法は、反応を温度40〜150℃で、
式: 〔O3/2−Si−R1−SO3−〕xMx+ (I) [式中R1およびxは請求項1に定義したものを表す]
の単位、および式: O3/2−Si−R2−SH (III) [式中、R2=R1である]の単位からなる、触媒として
の成形されたスルホネート基およびメルカプト基を有す
るオルガノポリシロキサンの存在下において行い、目的
とする生成物を分離することよりなる。 【効果】 メルカプト基が損失せず、そのため活性およ
び選択率の低下が防げる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、相当するフェノー
ルとケトンとをスルホネート基およびメルカプト基を有
するオルガノポリシロキサンの存在下に反応させること
により2,2′−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロ
パンを製造する方法に関する。
ルとケトンとをスルホネート基およびメルカプト基を有
するオルガノポリシロキサンの存在下に反応させること
により2,2′−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロ
パンを製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】前記方法の例として、ビスフェノールA
(BPA)の合成のための反応式が挙げられる:
(BPA)の合成のための反応式が挙げられる:
【0003】
【化6】
【0004】均一系で塩酸を触媒とするプロセスは、今
日では広くスチレン/ビニルベンゼンベースの有機イオ
ン交換体を用いる方法により交代されている。工業的に
は、不均一系触媒法により、溶剤を用いないで40〜1
20℃の高温融解物中で操作しており、その際フェノー
ルとアセトンとは、多くの場合10:1〜15:1の比
で使用されている。合成樹脂中に使用するためには非常
に高い純度のビスフェノール−Aを供給しなければなら
ず、かつ製造に用いられる費用の約半分は生成物の精製
から発生するものなので、高いアセトンの転化率におい
てできるだけ選択性がある反応過程とするように努力さ
れている。不均一系触媒の活性と選択性とを上昇させる
ために、助触媒として二官能性アミノメルカプト化合物
(例えばチアゾリン、メルカプトアルキルアミン)を用
い、これらをアミン基を介して有機イオン交換体のスル
ホン酸基に結合させる〔ドイツ特許出願公開(DE−O
S)第3727641号、米国特許(US−PS)第3
634341号の各明細書〕。反応開始の前に、先ず酸
性イオン交換体をフェノール中で予備膨潤させ、引き続
き硫黄を含有する化合物を用いて変性しなければならな
い。メルカプト基を用いるイオン交換体のすべての可能
な被覆度合いは、特許となっているが、しかし樹脂の交
換能力の5〜30モル%がメルカプト化合物による変性
されていると有利である〔欧州特許公開(EP−A1)
第0620041号明細書〕。
日では広くスチレン/ビニルベンゼンベースの有機イオ
ン交換体を用いる方法により交代されている。工業的に
は、不均一系触媒法により、溶剤を用いないで40〜1
20℃の高温融解物中で操作しており、その際フェノー
ルとアセトンとは、多くの場合10:1〜15:1の比
で使用されている。合成樹脂中に使用するためには非常
に高い純度のビスフェノール−Aを供給しなければなら
ず、かつ製造に用いられる費用の約半分は生成物の精製
から発生するものなので、高いアセトンの転化率におい
てできるだけ選択性がある反応過程とするように努力さ
れている。不均一系触媒の活性と選択性とを上昇させる
ために、助触媒として二官能性アミノメルカプト化合物
(例えばチアゾリン、メルカプトアルキルアミン)を用
い、これらをアミン基を介して有機イオン交換体のスル
ホン酸基に結合させる〔ドイツ特許出願公開(DE−O
S)第3727641号、米国特許(US−PS)第3
634341号の各明細書〕。反応開始の前に、先ず酸
性イオン交換体をフェノール中で予備膨潤させ、引き続
き硫黄を含有する化合物を用いて変性しなければならな
い。メルカプト基を用いるイオン交換体のすべての可能
な被覆度合いは、特許となっているが、しかし樹脂の交
換能力の5〜30モル%がメルカプト化合物による変性
されていると有利である〔欧州特許公開(EP−A1)
第0620041号明細書〕。
【0005】ビスフェノール−Aの製造は、多くの場
合、連続法によっており、これによると反応の後、ビス
フェノール−Aはフェノールとの1:1の付加物として
析出し、フェノールから種々の洗浄プロセスにより水お
よび有機溶剤を用いて遊離させ、純成分としてあらため
て結晶化させる。ビスフェノール−Aの収率は、6時間
以下の触媒への接触時間で、不足成分のアセトンに対し
て90〜95%の間で、選択率は95%である。主要な
副産物は、2,4′−ジヒドロキシフェニルプロパン
(o.p−ビスフェノール−A)である。その他の著し
く少量だけ生成する化合物、例えば4−ヒドロキシフェ
ノール−2,2,4−トリメチルクロマンまたはトリフ
ェノールは、溶融物の黄色の原因であり、同様に望まし
くない。
合、連続法によっており、これによると反応の後、ビス
フェノール−Aはフェノールとの1:1の付加物として
析出し、フェノールから種々の洗浄プロセスにより水お
よび有機溶剤を用いて遊離させ、純成分としてあらため
て結晶化させる。ビスフェノール−Aの収率は、6時間
以下の触媒への接触時間で、不足成分のアセトンに対し
て90〜95%の間で、選択率は95%である。主要な
副産物は、2,4′−ジヒドロキシフェニルプロパン
(o.p−ビスフェノール−A)である。その他の著し
く少量だけ生成する化合物、例えば4−ヒドロキシフェ
ノール−2,2,4−トリメチルクロマンまたはトリフ
ェノールは、溶融物の黄色の原因であり、同様に望まし
くない。
【0006】一方、変性有機イオン交換体の触媒活性お
よび−選択率は、比較的短時間で低下する。その一つの
原因は、スルホン酸性イオン交換体の表面からのメルカ
プト化合物の脱離であり(助触媒単位の脱活性)、この
ことは種々の特許中に述べられている〔欧州特許公開
(EA−A)第0583712号、欧州特許公開(EA
−A1)第0620041号の各明細書〕。変性イオン
交換体の活性低下は、僅かなアルキル−SH−被覆の触
媒の場合には、再生により部分的に回復できる〔欧州特
許公開(EA−A1)第0620041号明細書〕。全
体として、変性イオン交換体は、非変性系と比較して、
ビスフェノール−A合成の場合に、使用期間が因子10
以下の短縮となり、これは必要な再生処理を要求し、不
満足な空時収率となり、また最終的に不経済である。例
えば大量のレバチット(Lewatit)の再生は時間を要
し、コストが上昇し、かつBPA製造の維持のために同
量の多量の新しいイオン交換体を用意しなくてはならな
い〔ドイツ特許(DE)第4312039号明細書参
照〕。その上、上記の特許から、有機イオン交換体のS
H含有プロモーターを用いる多数回の再被覆は、経済的
な観点から意味がなくなることが分かるが、それという
のもどのような再生工程でもイオン交換体の最初の活性
には到達せず、連続的に低下する活性が観察されている
からである〔ドイツ特許公開(DE−A1)第4312
038号明細書〕。さらに、連続法において、架橋度が
低いポリスチレンジビニルベンゼン−イオン交換体の水
力学的な問題がこの樹脂の高い圧縮率のために起き、こ
れに関連する圧力損失、固定床内のチャンネル形成、通
過量の低下およびアセトン転換の損失が現れる。
よび−選択率は、比較的短時間で低下する。その一つの
原因は、スルホン酸性イオン交換体の表面からのメルカ
プト化合物の脱離であり(助触媒単位の脱活性)、この
ことは種々の特許中に述べられている〔欧州特許公開
(EA−A)第0583712号、欧州特許公開(EA
−A1)第0620041号の各明細書〕。変性イオン
交換体の活性低下は、僅かなアルキル−SH−被覆の触
媒の場合には、再生により部分的に回復できる〔欧州特
許公開(EA−A1)第0620041号明細書〕。全
体として、変性イオン交換体は、非変性系と比較して、
ビスフェノール−A合成の場合に、使用期間が因子10
以下の短縮となり、これは必要な再生処理を要求し、不
満足な空時収率となり、また最終的に不経済である。例
えば大量のレバチット(Lewatit)の再生は時間を要
し、コストが上昇し、かつBPA製造の維持のために同
量の多量の新しいイオン交換体を用意しなくてはならな
い〔ドイツ特許(DE)第4312039号明細書参
照〕。その上、上記の特許から、有機イオン交換体のS
H含有プロモーターを用いる多数回の再被覆は、経済的
な観点から意味がなくなることが分かるが、それという
のもどのような再生工程でもイオン交換体の最初の活性
には到達せず、連続的に低下する活性が観察されている
からである〔ドイツ特許公開(DE−A1)第4312
038号明細書〕。さらに、連続法において、架橋度が
低いポリスチレンジビニルベンゼン−イオン交換体の水
力学的な問題がこの樹脂の高い圧縮率のために起き、こ
れに関連する圧力損失、固定床内のチャンネル形成、通
過量の低下およびアセトン転換の損失が現れる。
【0007】BPA製造のための別の方法は、米国特許
(US−PS)第5315042号明細書中に記載され
ている。触媒として、公知の陽イオン交換体を用い、そ
の際、反応混合物にメルカプト化合物をプロモーターと
して加えると認められる。WHSV1.0において、ア
セトン転化率は81%となる。
(US−PS)第5315042号明細書中に記載され
ている。触媒として、公知の陽イオン交換体を用い、そ
の際、反応混合物にメルカプト化合物をプロモーターと
して加えると認められる。WHSV1.0において、ア
セトン転化率は81%となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、メル
カプト基が損失せず、そのためいかなる活性および選択
率の低下の記録されない触媒を見出すことであった。
カプト基が損失せず、そのためいかなる活性および選択
率の低下の記録されない触媒を見出すことであった。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
り、相当するフェノールとカルボニル化合物とを互いに
酸性触媒の存在下に反応させることにより2,2′−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンを製造する方法
において解決された。該方法は、反応を温度40〜15
0℃で、式: 〔O3/2−Si−R1−SO3−〕xMx+ (I) [式中、R1は、炭素原子1〜12個を有する線状また
は分枝状のアルキレン基、炭素原子5〜8個を有するシ
クロアルキレン基または一般式:
り、相当するフェノールとカルボニル化合物とを互いに
酸性触媒の存在下に反応させることにより2,2′−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンを製造する方法
において解決された。該方法は、反応を温度40〜15
0℃で、式: 〔O3/2−Si−R1−SO3−〕xMx+ (I) [式中、R1は、炭素原子1〜12個を有する線状また
は分枝状のアルキレン基、炭素原子5〜8個を有するシ
クロアルキレン基または一般式:
【0010】
【化7】
【0011】(式中、nおよびmは、0〜6であり、か
つそれぞれケイ素または硫黄位置におけるメチレンの数
を表す)の単位を表し、Mは、H+もしくは場合により
またNH4 +であり、またはxが1〜4に等しい原子価を
有する金属イオンである]の単位、および式: O3/2−Si−R2−SH (III) [式中、R2=R1である]の単位からなり、その際、ケ
イ素原子に結合している酸素の遊離原子価は、式(I)
および/または(II)の他の基のケイ素原子により、お
よび/または式: SiO4/2 (IV)
つそれぞれケイ素または硫黄位置におけるメチレンの数
を表す)の単位を表し、Mは、H+もしくは場合により
またNH4 +であり、またはxが1〜4に等しい原子価を
有する金属イオンである]の単位、および式: O3/2−Si−R2−SH (III) [式中、R2=R1である]の単位からなり、その際、ケ
イ素原子に結合している酸素の遊離原子価は、式(I)
および/または(II)の他の基のケイ素原子により、お
よび/または式: SiO4/2 (IV)
【0012】
【化8】
【0013】(式中、R′は、メチル−またはエチル基
であり、R′′は、フェニル、または線状または分枝状
C2〜C12−アルキル基を表す)の架橋性の架橋要素の
金属原子酸素基により飽和され、かつ式(I)の基の式
(III)の基に対する比は10:1〜1:10、式
(I)の基の式SiO4/2の基に対する比は1:3〜
1:20、および式SiO4/2の基の式(V)の基に対
する比は1:0〜1:0.5である、触媒としての成形
されたスルホネート基およびメルカプト基を有するオル
ガノポリシロキサンの存在下において行い、目的とする
生成物を分離することを特徴とする。
であり、R′′は、フェニル、または線状または分枝状
C2〜C12−アルキル基を表す)の架橋性の架橋要素の
金属原子酸素基により飽和され、かつ式(I)の基の式
(III)の基に対する比は10:1〜1:10、式
(I)の基の式SiO4/2の基に対する比は1:3〜
1:20、および式SiO4/2の基の式(V)の基に対
する比は1:0〜1:0.5である、触媒としての成形
されたスルホネート基およびメルカプト基を有するオル
ガノポリシロキサンの存在下において行い、目的とする
生成物を分離することを特徴とする。
【0014】ここでR1およびR2は式(I)および(I
I)において有利には同じものを表し、その際、R1およ
びR2は殊にはプロピレン基およびMx+H+を表す。
I)において有利には同じものを表し、その際、R1およ
びR2は殊にはプロピレン基およびMx+H+を表す。
【0015】それぞれの前処理により、球状に形成され
た本発明により使用するポリシロキサンは、粒子直径
0.01〜3.0、有利には0.05〜2.0mm、比
表面積>0〜1000、有利には>0〜700m2/g
およびかさ密度50〜1000g/l、有利には100
〜800g/lを有する。調整可能な細孔直径は>0〜
1000以上の範囲内にある。
た本発明により使用するポリシロキサンは、粒子直径
0.01〜3.0、有利には0.05〜2.0mm、比
表面積>0〜1000、有利には>0〜700m2/g
およびかさ密度50〜1000g/l、有利には100
〜800g/lを有する。調整可能な細孔直径は>0〜
1000以上の範囲内にある。
【0016】このポリシロキサンをドイツ特許(DE)
第19536363号明細書に記載の方法により製造す
る場合には、式: [(OH)3Si−R1−SO3−]xMx+ (VI) 〔式中、R1、Mおよびxは、式(I)と同じものを表
す〕のスルホン化有機ケイ素化合物、および加水分解に
よりSiO4/2単位を形成する化合物をモル比1:3〜
1:20で水性アルコール媒体中、30〜100℃で混
合し、一緒に縮合させる。
第19536363号明細書に記載の方法により製造す
る場合には、式: [(OH)3Si−R1−SO3−]xMx+ (VI) 〔式中、R1、Mおよびxは、式(I)と同じものを表
す〕のスルホン化有機ケイ素化合物、および加水分解に
よりSiO4/2単位を形成する化合物をモル比1:3〜
1:20で水性アルコール媒体中、30〜100℃で混
合し、一緒に縮合させる。
【0017】この反応は、常圧または調整した温度にお
ける存在する成分の分圧の和に相当する圧力で行う。こ
の混合物に、縮合反応の開始、その間またはその後、た
だし硬化の前に、式: (RO)3Si−R2−SH (VII) のメルカプト基を有する有機ケイ素化合物を、式(VI)
の化合物に対するモル比1:10〜10:1で、また場
合によれば式(V)の基を形成する別の化合物を加えて
もよい。
ける存在する成分の分圧の和に相当する圧力で行う。こ
の混合物に、縮合反応の開始、その間またはその後、た
だし硬化の前に、式: (RO)3Si−R2−SH (VII) のメルカプト基を有する有機ケイ素化合物を、式(VI)
の化合物に対するモル比1:10〜10:1で、また場
合によれば式(V)の基を形成する別の化合物を加えて
もよい。
【0018】式(VII)の化合物のアルコキシ基は、使
用するアルコールと同じものであると有利である。
用するアルコールと同じものであると有利である。
【0019】反応混合物は、室温〜120℃、有利には
40〜80℃の温度において導入し、その際、粘度の上
昇および粘性のゲルの生成が起きる。すべての反応成分
を加えた直後から反応開始後最大10時間まで、ただし
有利にはゲル生成の時点までの期間内に、シロキサン溶
液をシロキサン溶液と混合しない溶剤中に分散させる。
40〜80℃の温度において導入し、その際、粘度の上
昇および粘性のゲルの生成が起きる。すべての反応成分
を加えた直後から反応開始後最大10時間まで、ただし
有利にはゲル生成の時点までの期間内に、シロキサン溶
液をシロキサン溶液と混合しない溶剤中に分散させる。
【0020】均質な液体としたゲル状物質の分離した球
状粒子への移行と同時に現れる形成フェーズは、ゲル化
した反応混合物と規定の量のこの溶剤との混合と同時に
始まる。
状粒子への移行と同時に現れる形成フェーズは、ゲル化
した反応混合物と規定の量のこの溶剤との混合と同時に
始まる。
【0021】液体分散液から球状に形成した湿った固体
の分離は、通常の方法、例えばデカンテーション、濾別
または遠心分離により行うことができる。
の分離は、通常の方法、例えばデカンテーション、濾別
または遠心分離により行うことができる。
【0022】固体を洗浄の後に再さらに1回水溶液(H
Clを含んでいてもよい)中で温度90〜170℃にお
いて、攪拌しながら後硬化させ、場合によれば水熱法で
後処理してもよい。
Clを含んでいてもよい)中で温度90〜170℃にお
いて、攪拌しながら後硬化させ、場合によれば水熱法で
後処理してもよい。
【0023】有利には、下記の種類の触媒を加える:
【0024】
【化9】
【0025】本発明のもう一つの対象は、一般式:
【0026】
【化10】
【0027】の2,2′−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパンを一般式:
ル)プロパンを一般式:
【0028】
【化11】
【0029】〔式中、R1、R2、R3およびR4は互いに
独立して、水素、C1〜C4−アルキル基、芳香族置換基
またはハロゲン、例えばF、Cl、BrおよびIを表
し、有利には2−メチルフェノール(o−クレゾー
ル)、2,6−ジメチルフェノール、2−エチルフェノ
ール、1,3,5−トリメチルフェノール(1,3,5
−キシレノール)、2,3,5,6−テトラメチルフェ
ノール、2−フェニルフェノール、2−クロロフェノー
ル、3−クロロフェノール、2−ブロモフェノール、
2,6−ジクロロフェノール、殊にはフェノールであ
る〕のフェノールから一般式:
独立して、水素、C1〜C4−アルキル基、芳香族置換基
またはハロゲン、例えばF、Cl、BrおよびIを表
し、有利には2−メチルフェノール(o−クレゾー
ル)、2,6−ジメチルフェノール、2−エチルフェノ
ール、1,3,5−トリメチルフェノール(1,3,5
−キシレノール)、2,3,5,6−テトラメチルフェ
ノール、2−フェニルフェノール、2−クロロフェノー
ル、3−クロロフェノール、2−ブロモフェノール、
2,6−ジクロロフェノール、殊にはフェノールであ
る〕のフェノールから一般式:
【0030】
【化12】
【0031】〔式中、R5およびR6は互いに独立して、
水素、C1〜C6−アルキル、C6〜C10−シクロアルキ
ル、C3〜C14−アリール、C7〜C20−アリールアルキ
ル、C7〜C20−アルキルアリールを表すか、またはR5
およびR6は炭素原子またはヘテロ原子5〜6個を有す
る1個の飽和環を形成するものであり、殊には下記のア
ルヒドおよびケトン:ホルムアルデヒド、メチルエチル
ケトン、メチルプロピルケトン、ジエチルケトン、シク
ロヘキサノン、アセトフェノンである。有利にはアセト
ンを用いる〕のカルボニル化合物と反応させることによ
り製造することを特徴とする方法である。。
水素、C1〜C6−アルキル、C6〜C10−シクロアルキ
ル、C3〜C14−アリール、C7〜C20−アリールアルキ
ル、C7〜C20−アルキルアリールを表すか、またはR5
およびR6は炭素原子またはヘテロ原子5〜6個を有す
る1個の飽和環を形成するものであり、殊には下記のア
ルヒドおよびケトン:ホルムアルデヒド、メチルエチル
ケトン、メチルプロピルケトン、ジエチルケトン、シク
ロヘキサノン、アセトフェノンである。有利にはアセト
ンを用いる〕のカルボニル化合物と反応させることによ
り製造することを特徴とする方法である。。
【0032】式(IX)のフェノール誘導体の式(X)
のカルボニル化合物との縮合は、連続式(固定床反応
器)または不連続式(スラリー反応器)で、下記の条件
下で行うことができる。
のカルボニル化合物との縮合は、連続式(固定床反応
器)または不連続式(スラリー反応器)で、下記の条件
下で行うことができる。
【0033】不連続式運転の場合には、一般に、使用す
るカルボニル化合物モル当量あたりに、本発明により触
媒として使用するポリシロキサンの乾燥物質50〜25
0g、有利には100〜150gを用いる。出発化合物
フェノール(I)およびアセトン(II)のモル比は、
3:1〜25:1、有利には5:1〜15:1である。
反応温度は、40〜150℃の範囲内、有利には関与す
る化合物の融解ならびに固化温度より上にある。反応時
間は、一般に10分〜24時間、有利には30分〜6時
間の間で変化する。
るカルボニル化合物モル当量あたりに、本発明により触
媒として使用するポリシロキサンの乾燥物質50〜25
0g、有利には100〜150gを用いる。出発化合物
フェノール(I)およびアセトン(II)のモル比は、
3:1〜25:1、有利には5:1〜15:1である。
反応温度は、40〜150℃の範囲内、有利には関与す
る化合物の融解ならびに固化温度より上にある。反応時
間は、一般に10分〜24時間、有利には30分〜6時
間の間で変化する。
【0034】連続法の場合には、一般に式(VII)のフ
ェノールと式(VIII)のカルボニル化合物の比率3:1
〜25:1、有利には5:1〜15:1からなる混合物
を、本発明により使用するポリシロキサンを用いてその
内容積の90%以下に充填した固定床反応器内に導く。
反応器内の温度は、40〜150℃、有利には60〜7
5℃である。WHSV(重量基準の毎時間空間速度)
は、0.25〜24h-1の範囲内、有利には0.5〜2
h-1の間で変動する。その際、反応混合物は、反応器を
上から下まで、また下から上まで流通する。
ェノールと式(VIII)のカルボニル化合物の比率3:1
〜25:1、有利には5:1〜15:1からなる混合物
を、本発明により使用するポリシロキサンを用いてその
内容積の90%以下に充填した固定床反応器内に導く。
反応器内の温度は、40〜150℃、有利には60〜7
5℃である。WHSV(重量基準の毎時間空間速度)
は、0.25〜24h-1の範囲内、有利には0.5〜2
h-1の間で変動する。その際、反応混合物は、反応器を
上から下まで、また下から上まで流通する。
【0035】引き続き、生成物混合物を処理および精製
に送り、これは不連続操作スラリー反応器からの生成物
と同様に、通常の方法例えば蒸留および結晶化により行
う。このように、例えば製造された反応混合物中のビス
フェノールは、結晶化開始までに冷却し、濾別したビス
フェノール−フェノール−混晶から、フェノールを蒸留
または抽出により除去できる。この方法により製造した
ビスフェノールは、さらに精製しなくても公知の応用分
野に使用できる。
に送り、これは不連続操作スラリー反応器からの生成物
と同様に、通常の方法例えば蒸留および結晶化により行
う。このように、例えば製造された反応混合物中のビス
フェノールは、結晶化開始までに冷却し、濾別したビス
フェノール−フェノール−混晶から、フェノールを蒸留
または抽出により除去できる。この方法により製造した
ビスフェノールは、さらに精製しなくても公知の応用分
野に使用できる。
【0036】本発明により使用される有機官能性ポリシ
ロキサン−触媒(OFP)の従来の技術に対する長所を
以下に纏める。
ロキサン−触媒(OFP)の従来の技術に対する長所を
以下に纏める。
【0037】・レバチット(lewatitTM)およびアンバ
ーリスト(AmberlystTM)を基とする従来の技術の記載
に従って製造した触媒の説明および別の従来技術〔米国
特許(US)第53150425A号明細書参照〕によ
るOFP触媒を連続法において比較して、同程度のWH
SVにおけるより高いアセトン転化率。
ーリスト(AmberlystTM)を基とする従来の技術の記載
に従って製造した触媒の説明および別の従来技術〔米国
特許(US)第53150425A号明細書参照〕によ
るOFP触媒を連続法において比較して、同程度のWH
SVにおけるより高いアセトン転化率。
【0038】・選択率も同様の挙動を示す:連続法にお
いて、p/p−ビスフェノール−A選択率の値が変換フ
ェノールに対して95.5%以上である。
いて、p/p−ビスフェノール−A選択率の値が変換フ
ェノールに対して95.5%以上である。
【0039】・異性化できない副産物の量は、OFP触
媒を用いた場合に0.05%以下〔欧州特許(EP)第
0583712A2号明細書を参照すると、異性化でき
ない副産物の選択率は0.12%〜0.27%〕。
媒を用いた場合に0.05%以下〔欧州特許(EP)第
0583712A2号明細書を参照すると、異性化でき
ない副産物の選択率は0.12%〜0.27%〕。
【0040】・p/p−ビスフェノール−Aと異性化可
能な生成物o/p−ビスフェノール−Aの選択率は、連
続プロセス(WHSV=0.5h-1)において、変換フ
ェノールに対して99.95%以上。
能な生成物o/p−ビスフェノール−Aの選択率は、連
続プロセス(WHSV=0.5h-1)において、変換フ
ェノールに対して99.95%以上。
【0041】・反応温度100℃において、不連続操作
では反応時間4時間後にp/p−ビスフェノール−Aの
量的なアセトン転化率97%に達する。
では反応時間4時間後にp/p−ビスフェノール−Aの
量的なアセトン転化率97%に達する。
【0042】・有機官能性ポリシロキサンマトリックス
の表面において助触媒として作用するメルカプト単位の
共有結合により、この種の触媒は、従来の技術では助触
媒の洗い落ちにより起きる脱活に対して高度の安定性を
有する。
の表面において助触媒として作用するメルカプト単位の
共有結合により、この種の触媒は、従来の技術では助触
媒の洗い落ちにより起きる脱活に対して高度の安定性を
有する。
【0043】・さらに、SH−基の共有結合固定は、触
媒の寿命、従って使用期間を延長するために、反応開始
の前に助触媒を用いる追加の変性も、均一相内の助触媒
の選択的添加または反応混合物への少量の水の添加〔欧
州特許(EP)第0583712A2号明細書参照〕も
要求としない。
媒の寿命、従って使用期間を延長するために、反応開始
の前に助触媒を用いる追加の変性も、均一相内の助触媒
の選択的添加または反応混合物への少量の水の添加〔欧
州特許(EP)第0583712A2号明細書参照〕も
要求としない。
【0044】・ビスフェノール−A合成のための有機官
能性ポリシロキサン触媒は、フェノール中での予備膨潤
を必要としない。
能性ポリシロキサン触媒は、フェノール中での予備膨潤
を必要としない。
【0045】・これらは著しく高度の機械的および流体
力学的安定性を有する。そのために、高い処理量でも上
記の水力学的問題が生じない〔空時収率の上昇に関して
は、ドイツ特許(DE)第4312039A1号明細書
参照〕。
力学的安定性を有する。そのために、高い処理量でも上
記の水力学的問題が生じない〔空時収率の上昇に関して
は、ドイツ特許(DE)第4312039A1号明細書
参照〕。
【0046】・OFP触媒は、表面の活性中心当たりに
より高い触媒活性を示す。スルホン酸性有機イオン交換
体と比較すると、OFP触媒はより高い反応速度を有す
る。OFP触媒におけるこのより高い触媒サイクルの数
は、殊に使用するカルボニル化合物の高い転化率におい
て、一定のままの反応性かつ例えばビスフェノール−A
の収率の改善となる。
より高い触媒活性を示す。スルホン酸性有機イオン交換
体と比較すると、OFP触媒はより高い反応速度を有す
る。OFP触媒におけるこのより高い触媒サイクルの数
は、殊に使用するカルボニル化合物の高い転化率におい
て、一定のままの反応性かつ例えばビスフェノール−A
の収率の改善となる。
【0047】
【実施例】実施例1 攪拌装置内に、ドイツ特許(DE)第19536363
号明細書に従って製造、乾燥した下記の組成を有する有
機官能性ポリシロキサン(比表面積:660〜670m
2/g;全細孔体積:2.50〜2.60ml/g;か
さ密度:285〜290g/l;酸容量:0.55〜
0.75ミリモルH+/g触媒)10gをフェノール7
0.58gおよびアセトン4.35gと一緒に70℃に
おいて完全なアセトン変換となるまで攪拌する。ビスフ
ェノール−Aの収率はガスクロマトグラフィーにより測
定する。
号明細書に従って製造、乾燥した下記の組成を有する有
機官能性ポリシロキサン(比表面積:660〜670m
2/g;全細孔体積:2.50〜2.60ml/g;か
さ密度:285〜290g/l;酸容量:0.55〜
0.75ミリモルH+/g触媒)10gをフェノール7
0.58gおよびアセトン4.35gと一緒に70℃に
おいて完全なアセトン変換となるまで攪拌する。ビスフ
ェノール−Aの収率はガスクロマトグラフィーにより測
定する。
【0048】
【表1】
【0049】実施例2 攪拌装置内に、ドイツ特許(DE)第19536363
号明細書に従って製造、乾燥した組成9SiO2・Si
O3/2(CH2)3SO3H・2SiO3/2(CH2)3SHお
よび実施例1記載の物理的性質を有する有機官能性ポリ
シロキサン20gをフェノール141.16gおよびア
セトン8.71gと一緒に100℃において攪拌する。
ガスクロマトグラフィーにより生成物の純度および量を
測定する。
号明細書に従って製造、乾燥した組成9SiO2・Si
O3/2(CH2)3SO3H・2SiO3/2(CH2)3SHお
よび実施例1記載の物理的性質を有する有機官能性ポリ
シロキサン20gをフェノール141.16gおよびア
セトン8.71gと一緒に100℃において攪拌する。
ガスクロマトグラフィーにより生成物の純度および量を
測定する。
【0050】
【表2】
【0051】実施例3 円筒型反応器(直径28mm x長さ170mm)に、
ドイツ特許(DE)第19536363号明細書に従っ
て製造、乾燥した組成9SiO2・SiO3/2(CH2)3
SO3H・2SiO3/2(CH2)3SHおよび実施例1記
載の物理的性質を有する有機官能性ポリシロキサン30
g(92ミリモル)を充填する。触媒にモル比10:1
のフェノール/アセトン混合物3.3g/分を通す。W
HSVの値として、6.7hと算出される。固定床の温
度は75℃である。ガスクロマトグラフィーを用いて、
アセトン転化率41.9%、ビスフェノールのパラ/パ
ラ異性体への選択率91.1%が測定される。生成物中
の硫黄含有量は、0.01mg/g溶液以下(10pp
m以下)である。
ドイツ特許(DE)第19536363号明細書に従っ
て製造、乾燥した組成9SiO2・SiO3/2(CH2)3
SO3H・2SiO3/2(CH2)3SHおよび実施例1記
載の物理的性質を有する有機官能性ポリシロキサン30
g(92ミリモル)を充填する。触媒にモル比10:1
のフェノール/アセトン混合物3.3g/分を通す。W
HSVの値として、6.7hと算出される。固定床の温
度は75℃である。ガスクロマトグラフィーを用いて、
アセトン転化率41.9%、ビスフェノールのパラ/パ
ラ異性体への選択率91.1%が測定される。生成物中
の硫黄含有量は、0.01mg/g溶液以下(10pp
m以下)である。
【0052】比較例3 円筒型反応器(直径28mm x長さ170mm)に、
予備膨潤し、フェノールに浸し、ドイツ特許出願公開
(DE−A)第3619450号およびドイツ特許出願
公開(DE−A)第3727641号明細書に従って2
−メリカプトエチルアミン25モル%を用いて変性した
レバチットSP120型(H+型)の有機イオン交換樹
脂35gを、反応器内部温度75℃においてモル比1
0:1のフェノール/アセトン溶融物3.3ml/分を
通過させた。WHSVの値は5.7/hである。アセト
ンの転化率は12.5%、p/pビスフェノール−A選
択率は78%である。生成物中の硫黄含有量は、0.0
61mg/g溶液と測定される。
予備膨潤し、フェノールに浸し、ドイツ特許出願公開
(DE−A)第3619450号およびドイツ特許出願
公開(DE−A)第3727641号明細書に従って2
−メリカプトエチルアミン25モル%を用いて変性した
レバチットSP120型(H+型)の有機イオン交換樹
脂35gを、反応器内部温度75℃においてモル比1
0:1のフェノール/アセトン溶融物3.3ml/分を
通過させた。WHSVの値は5.7/hである。アセト
ンの転化率は12.5%、p/pビスフェノール−A選
択率は78%である。生成物中の硫黄含有量は、0.0
61mg/g溶液と測定される。
【0053】実施例4 ドイツ特許(DE)第19536363号明細書に従っ
て製造、乾燥した組成9SiO2・SiO3/2(CH2)3
SO3H・2SiO3/2(CH2)3SHおよび実施例1記
載の物理的性質を有する有機官能性ポリシロキサン60
gを充填した円筒型反応器(45mm x150mm)
中に、モル比10:1のフェノール/アセトン混合物8
0g/hを固定床の温度75℃で通す。WHSVは1.
3/hである。アセトン転化率81.0%、パラ/パラ
−ビスフェノール−Aへの選択率94.0%である。
て製造、乾燥した組成9SiO2・SiO3/2(CH2)3
SO3H・2SiO3/2(CH2)3SHおよび実施例1記
載の物理的性質を有する有機官能性ポリシロキサン60
gを充填した円筒型反応器(45mm x150mm)
中に、モル比10:1のフェノール/アセトン混合物8
0g/hを固定床の温度75℃で通す。WHSVは1.
3/hである。アセトン転化率81.0%、パラ/パラ
−ビスフェノール−Aへの選択率94.0%である。
【0054】実施例5 ドイツ特許(DE)第19536363号明細書に従っ
て製造、乾燥した組成9SiO2・SiO3/2(CH2)3
SO3H・3SiO3/2(CH2)3SHおよび実施例1記
載の物理的性質を有する有機官能性ポリシロキサン60
gを充填した円筒型反応器(45mm x150mm)
中に、モル比10:1のフェノール/アセトン混合物5
0g/hを固定床の温度75℃で通す。WHSVは0.
8/hである。アセトン転化率95.6%、パラ/パラ
−ビスフェノール−Aへの選択率95.4%である。
て製造、乾燥した組成9SiO2・SiO3/2(CH2)3
SO3H・3SiO3/2(CH2)3SHおよび実施例1記
載の物理的性質を有する有機官能性ポリシロキサン60
gを充填した円筒型反応器(45mm x150mm)
中に、モル比10:1のフェノール/アセトン混合物5
0g/hを固定床の温度75℃で通す。WHSVは0.
8/hである。アセトン転化率95.6%、パラ/パラ
−ビスフェノール−Aへの選択率95.4%である。
【0055】実施例6 ドイツ特許(DE)第19536363号明細書に従っ
て製造、乾燥した組成9SiO2・SiO3/2(CH2)3
SO3H・2SiO3/2(CH2)3SHを有する有機官能
性ポリシロキサン合計120gを充填した前後に並べて
直接相互に結合した円筒型反応器(45mm x150
mm)中に、モル比10:1のフェノール/アセトン混
合物60g/hを固定床の温度75℃で通す。WHSV
は0.5/hである。アセトン転化率98.2%、ビス
フェノール−Aのパラ/パラ異性体への選択率95.5
%であり、ビスフェノール−Aの全量(p/p−および
o/p−生成物の和)への選択率99.95%である。
て製造、乾燥した組成9SiO2・SiO3/2(CH2)3
SO3H・2SiO3/2(CH2)3SHを有する有機官能
性ポリシロキサン合計120gを充填した前後に並べて
直接相互に結合した円筒型反応器(45mm x150
mm)中に、モル比10:1のフェノール/アセトン混
合物60g/hを固定床の温度75℃で通す。WHSV
は0.5/hである。アセトン転化率98.2%、ビス
フェノール−Aのパラ/パラ異性体への選択率95.5
%であり、ビスフェノール−Aの全量(p/p−および
o/p−生成物の和)への選択率99.95%である。
【0056】連続操作固定床反応器の実施例3〜6の結
果の纏め
果の纏め
【0057】
【表3】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス ランズィンク ロートゲリンク ドイツ連邦共和国 グラットバッハ ハウ プトシュトラーセ 15 (72)発明者 ハウケ ヤコプゼン ドイツ連邦共和国 ブルーフケーベル ア イヒェンヴェーク 26 (72)発明者 ハイケ リーデマン ドイツ連邦共和国 メムブリス イム ガ イアースラインヴェーク 2ツェー
Claims (6)
- 【請求項1】 相当するフェノールとカルボニル化合物
とを互いに酸性触媒の存在下に反応させることにより
2,2′−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンを
製造する方法において、反応を温度40〜150℃で、
式: 〔O3/2−Si−R1−SO3−〕xMx+ (I) [式中、R1は、炭素原子1〜12個を有する線状また
は分枝状のアルキレン基、炭素原子5〜8個を有するシ
クロアルキレン基または一般式: 【化1】 (式中、nおよびmは、0〜6であり、かつそれぞれケ
イ素または硫黄位置におけるメチレンの数を表す)の単
位を表し、 Mは、H+もしくは場合によりまたNH4 +であり、また
はxが1〜4に等しい原子価を有する金属イオンであ
る]の単位、および式: O3/2−Si−R2−SH (III) [式中、R2=R1である]の単位からなり、その際、ケ
イ素原子に結合している酸素の遊離原子価は、式(I)
および/または(II)の他の基のケイ素原子により、お
よび/または式: SiO4/2 (IV) 【化2】 (式中、R′は、メチル−またはエチル基であり、
R′′は、フェニル、または線状または分枝状C2〜C
12−アルキル基を表す)の架橋性の架橋要素の金属原子
酸素基により飽和されており、かつ式(I)の基の式
(III)の基に対する比は10:1〜1:10、式
(I)の基の式SiO4/2の基に対する比は1:3〜
1:20、および式SiO4/2の基の式(V)の基に対
する比は1:0〜1:0.5である、触媒としての成形
されたスルホネート基およびメルカプト基を有するオル
ガノポリシロキサンの存在下において行い、目的とする
生成物を分離することを特徴とする2,2′−ビス(4
−ヒドロキシフェニル)プロパンの製造方法。 - 【請求項2】 モル比3:1〜25:1の式(IX)に
よるフェノールおよび式(X)によるカルボニル化合物
からなる混合物を連続的に固定床反応器に通過させる、
請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 混合物を0.25〜24h-1のWHSV
において固定床反応器に通過させる、請求項1および2
記載の方法。 - 【請求項4】 本方法を不連続式に実施し、その際、モ
ル比3:1〜25:1の式(IX)によるフェノールお
よび式(X)によるカルボニル化合物からなる混合物
を、カルボニル化合物の1モル当量に対して請求項1記
載の触媒の乾燥物質50g〜250gの存在下で一緒に
転換する、請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 触媒上のSH基のSO3基に対する比が
1:10〜10:1である、請求項1から3までのいず
れか1項記載の方法。 - 【請求項6】 一般式: 【化3】 の2,2′−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
を、一般式: 【化4】 〔式中、R1、R2、R3およびR4は互いに独立して、水
素、C1〜C4−アルキル基、芳香族置換基またはF、C
l、BrおよびIのようなハロゲンを表す〕のフェノー
ルから、一般式: 【化5】 〔式中、R5およびR6は互いに独立して、水素、C1〜
C6−アルキル、C6〜C10−シクロアルキル、C3〜C
14−アリール、C7〜C20−アリールアルキル、C7〜C
20−アルキルアリールを表すか、またはR5およびR6は
炭素原子またはヘテロ原子5〜6個を有する1個の飽和
環を形成する〕のカルボニル化合物と反応させることに
より製造する、請求項1から5までのいずれか1項記載の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19536366A DE19536366A1 (de) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | Herstellung von 2,2'-Bis(4-hydroxyphenyl)propanen in Gegenwart sulfonat- und mercaptogruppenhaltiger Organopolysiloxane |
| DE19536366.3 | 1995-09-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09110767A true JPH09110767A (ja) | 1997-04-28 |
Family
ID=7773612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8255003A Pending JPH09110767A (ja) | 1995-09-29 | 1996-09-26 | 2,2′−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンの製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5789628A (ja) |
| EP (1) | EP0765851B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09110767A (ja) |
| KR (1) | KR970015549A (ja) |
| DE (2) | DE19536366A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| DE19703934C2 (de) * | 1997-02-04 | 1999-05-20 | Degussa | Verfahren zur selektiven Herstellung von 2,2'-Bis(4-hydroxyphenyl)propanen |
| US6229037B1 (en) * | 2000-04-04 | 2001-05-08 | Mitsui Chemicals, Inc. | Polyorganosiloxane catalyst |
| US6620939B2 (en) * | 2001-09-18 | 2003-09-16 | General Electric Company | Method for producing bisphenol catalysts and bisphenols |
| US6703530B2 (en) | 2002-02-28 | 2004-03-09 | General Electric Company | Chemical reactor system and process |
| US7112702B2 (en) * | 2002-12-12 | 2006-09-26 | General Electric Company | Process for the synthesis of bisphenol |
| US7193027B2 (en) * | 2003-08-08 | 2007-03-20 | General Electric Company | Functionalized silicone resins, methods for their preparation, and use as catalysts |
| US8772422B2 (en) * | 2012-01-04 | 2014-07-08 | Momentive Performance Materials Inc. | Polymer composites of silicone ionomers |
| US8974775B2 (en) * | 2012-01-04 | 2015-03-10 | Momentive Performance Materials Inc. | Silicone ionomer composition |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5075511A (en) * | 1986-10-30 | 1991-12-24 | Shell Oil Company | Process and alkylmercaptoamine catalyst for production of bisphenol-A |
| FR2685221B1 (fr) * | 1991-12-19 | 1994-12-23 | Rhone Poulenc Chimie | Procede et catalyseur pour la preparation de bisphenols. |
| TW419458B (en) * | 1994-07-21 | 2001-01-21 | Mitsui Chemicals Inc | Process for preparing bisphenol A |
-
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- 1995-09-29 DE DE19536366A patent/DE19536366A1/de not_active Withdrawn
-
1996
- 1996-09-18 EP EP96114924A patent/EP0765851B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-09-18 DE DE59603771T patent/DE59603771D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-09-20 US US08/710,756 patent/US5789628A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-09-24 KR KR1019960042020A patent/KR970015549A/ko not_active Withdrawn
- 1996-09-26 JP JP8255003A patent/JPH09110767A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE59603771D1 (de) | 2000-01-05 |
| US5789628A (en) | 1998-08-04 |
| DE19536366A1 (de) | 1997-04-03 |
| EP0765851A2 (de) | 1997-04-02 |
| EP0765851B1 (de) | 1999-12-01 |
| KR970015549A (ko) | 1997-04-28 |
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