PL225455B1 - Sposób otrzymywania glicydylowych eterów monohydroksylowych fenoli - Google Patents
Sposób otrzymywania glicydylowych eterów monohydroksylowych fenoliInfo
- Publication number
- PL225455B1 PL225455B1 PL406589A PL40658913A PL225455B1 PL 225455 B1 PL225455 B1 PL 225455B1 PL 406589 A PL406589 A PL 406589A PL 40658913 A PL40658913 A PL 40658913A PL 225455 B1 PL225455 B1 PL 225455B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- alkali metal
- water
- phenol
- reaction
- monohydroxy
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 34
- FQYUMYWMJTYZTK-UHFFFAOYSA-N Phenyl glycidyl ether Chemical class C1OC1COC1=CC=CC=C1 FQYUMYWMJTYZTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical group [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 91
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 43
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 36
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical class OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 19
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 19
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 15
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims description 14
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical class C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 12
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N o-cresol Chemical compound CC1=CC=CC=C1O QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 8
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims description 6
- WJQOZHYUIDYNHM-UHFFFAOYSA-N 2-tert-Butylphenol Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=CC=C1O WJQOZHYUIDYNHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N Nonylphenol Natural products CCCCCCCCCC1=CC=C(O)C=C1 IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N nonylphenol Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1O SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- CYEJMVLDXAUOPN-UHFFFAOYSA-N 2-dodecylphenol Chemical compound CCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1O CYEJMVLDXAUOPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 3
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 16
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 16
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 16
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 9
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 8
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 8
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 7
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 6
- 239000003444 phase transfer catalyst Substances 0.000 description 6
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 6
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- -1 glycidyl phenol monohydroxy ethers Chemical class 0.000 description 5
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- PLXVTJBBUQBDRQ-UHFFFAOYSA-N 2-(hydroperoxymethyl)oxirane Chemical compound OOCC1CO1 PLXVTJBBUQBDRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 4
- 238000007033 dehydrochlorination reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 150000003944 halohydrins Chemical class 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000004850 liquid epoxy resins (LERs) Substances 0.000 description 4
- 150000008442 polyphenolic compounds Polymers 0.000 description 4
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 4
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012223 aqueous fraction Substances 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- AKBVFMRIWRSHMA-UHFFFAOYSA-N 2-(oxiran-2-ylmethyl)benzene-1,4-diol Chemical class OC1=CC=C(O)C(CC2OC2)=C1 AKBVFMRIWRSHMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IGDUBEZMULCNAF-UHFFFAOYSA-N 2-[(2-dodecylphenoxy)methyl]oxirane Chemical compound CCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1OCC1OC1 IGDUBEZMULCNAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KFUSXMDYOPXKKT-UHFFFAOYSA-N 2-[(2-methylphenoxy)methyl]oxirane Chemical compound CC1=CC=CC=C1OCC1OC1 KFUSXMDYOPXKKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WNISWKAEAPQCJQ-UHFFFAOYSA-N 2-[(2-nonylphenoxy)methyl]oxirane Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1OCC1OC1 WNISWKAEAPQCJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N Dodecane Natural products CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000007806 chemical reaction intermediate Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- XENVCRGQTABGKY-ZHACJKMWSA-N chlorohydrin Chemical compound CC#CC#CC#CC#C\C=C\C(Cl)CO XENVCRGQTABGKY-ZHACJKMWSA-N 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000007700 distillative separation Methods 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 239000012567 medical material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 150000003003 phosphines Chemical class 0.000 description 1
- 150000004714 phosphonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004597 plastic additive Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000563 toxic property Toxicity 0.000 description 1
Landscapes
- Epoxy Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania glicydylowych eterów monohydroksylowych fenoli o wysokich parametrach jakościowych, stosowanych głównie jako rozcieńczalniki aktywne żywic epoksydowych oraz jako produkty pośrednie, między innymi w produkcji środków zmiękczających, optycznie aktywnych materiałów medycznych, dodatków do tworzyw sztucznych oraz środków powierzch niowo-czynnych.
Glicydylowe etery monohydroksylowych fenoli wytwarza się metodą jednostopniową lub dwustopniową podobnie jak ciekłe żywice epoksydowe na bazie polihydroksylowych fenoli, na przykład bisfenolu A (BPA). Proces jednostopniowy charakteryzuje się tym, że w etapie kondensacji faza add ycji epichlorohydryny do monohydroksylowego fenolu z utworzeniem chlorohydrynowego eteru pokrywa się z fazą jego dehydrochlorowania do glicydylowego eteru monohydroksylowego fenolu. Syntezę glicydylowych eterów monohydroksylowych fenoli prowadzi się w środowisku alkalicznym, przy dużym nadmiarze molowym epichlorohydryny (ECH) w stosunku do monohydroksylowego fenolu (MHP). Jako czynnik alkaliczny stosuje się najczęściej wodorotlenek sodu, który użyty w nadmiarze molowym umożliwia otrzymanie glicydylowego eteru monohydroksylowego fenolu bez dodatkowego etapu dehydrochlorowania, typowego dla procesu prowadzonego z niedomiarem molowym NaOH względem monohydroksylowego fenolu.
Przykładem tak zdefiniowanego jednostopniowego procesu z nadmiarem molowym NaOH w etapie kondensacji jest synteza ciekłych żywic metodą rozpuszczalnikową opisana w polskich patentach 172981 oraz w patencie 198669. W patencie 172981 stosuje się 2,04-2,28 moli NaOH na 1 mol bisfenolu A. Początkowo prowadzi się reakcję bisfenolu A i epichlorohydryny w obecności wody, izopropanolu i 5-20% całkowitej ilości NaOH, po ochłodzeniu mieszaniny dozuje się główną część NaOH, po czym oddziela się solankę, oddestylowuje się izopropanol, wodę i epichlorohydrynę, do produktu dodaje się rozpuszczalnik i 1-8% NaOH i kontynuuje się reakcję. W patencie 198669 mieszaninę węglowodoru polihydroksyfenolowego, epichlorohydryny, alkoholu izopropylowego i wody poddaje się reakcji z wodnym roztworem wodorotlenku metalu alkalicznego w ilości od 0,85 do 1,00 mola wodorotlenku w przeliczeniu na jedną grupę fenolową węglowodoru polihydroksyfenolowego, po końcowym dehydrochlorowaniu i oczyszczaniu produktu, po usunięciu frakcji wodnej zawierającej chlorek metalu alkalicznego i oddestylowaniu rozpuszczalników i nieprzereagowanej epichlorohydryny, reakcję prowadzi się w temperaturze w środowisku rozpuszczalników stosowanych w ilości od 20 do 150% w odniesieniu do masy żywicy oraz w obecności wody w ilości od 5 do 50% w odni esieniu do masy żywicy, wprowadzając do mieszaniny reakcyjnej wodny roztwór wodorotlenku metalu alkalicznego w ilości 0,8-1,2 mola wodorotlenku na 1 mol chloru związanego organicznie, z żywicy usuwa się frakcję wodną zawierającą chlorek metalu alkalicznego, przemywa się wodą, oraz poddaje się destylacji. Ciekłe żywice epoksydowe otrzymywane jednostopniową metodą rozpuszczalnikową zawierają ponad 2,5% grup α-glikolowych oraz ponad 0,05% chloru hydrolizującego.
Bardziej rozpowszechniony jest dwustopniowy proces syntezy, w którym etapy addycji i deh ydrochlorowania są rozdzielone w czasie. W metodzie dwustopniowej zmniejsza się udział reakcji konkurencyjnych i niepożądane zużycie epichlorohydryny, na korzyść wzrostu wydajności produktu. W charakterze katalizatorów addycji stosowane są na ogół trzeciorzędowe aminy, czwartorzędowe sole i zasady amoniowe oraz analogiczne fosfiny i związki fosfoniowe. I tak, firma Dow Global Technologies Inc. w patencie WO 2009/120685 zastrzega proces produkcji ciekłych żywic epoksydowych obejmujący:
- mieszanie polihydroksylowego fenolu z epihalogenohydryną w obecności jonowego katalizatora z wytworzeniem halogenohydrynowego produktu pośredniego reakcji,
- reakcję części halogenohydrynowego produktu pośredniego z wodorotlenkiem metalu alkalicznego z otrzymaniem stałej soli w postaci suspensji w ciekłej mieszaninie zdehydrohalogenowego produktu i nieprzereagowanego halogenohydrynowego produktu pośredniego, przy czym wodorotlenek stosowany jest w ilości mniejszej od stechiometrycznej,
- usuwanie wody i epihalogenohydryny z mieszaniny reakcyjnej w postaci par,
- wydzielanie stałej soli z ciekłej mieszaniny,
- reakcję pozostałej części nieprzereagowanego halogenohydrynowego produktu pośredniego z wodorotlenkiem metalu alkalicznego w obecności wody z wytworzeniem roztworu organicznego, zawierającego żywicę epoksydową i nieprzereagowaną epihalogenohydrynę i wodnego roztworu, zawierającego sól,
PL 225 455 B1
- oddzielanie wodnego roztworu od organicznego,
- usuwanie nieprzereagowanej epichlorohydryny z ciekłej żywicy epoksydowej.
Zwykle w procesie wytwarzania glicydylowych eterów monohydroksylowych fenoli oraz żywic epoksydowych część grup epoksydowych ulega hydrolizie, w wyniku której powstają grupy α-glikolowe na końcach cząsteczek otrzymanego produktu. Doskonałe właściwości przetwórcze, w tym wysoką temperaturę zeszklenia, zapewniają żywice o zawartości grup α-glikolowych poniżej 1%. Wyższa zawartość tych grup w żywicach wskazuje na nieprawidłowości w procesie jej wytwarzania oraz powoduje utrudnienia w usuwaniu zanieczyszczeń z żywicy w etapie przemywania jej roztworu wodą, z powodu tworzenia się emulsji. Jednym z najczęstszych sposobów ograniczenia wzrostu zawartości grup α-glikolowych w żywicy jest usuwanie produktów hydrolizy epichlorohydryny przed zawróceniem jej do reaktora (WO 9511266). Obecność chloru organicznie związanego w glicydylowych eterach monohydroksylowych fenoli oraz w żywicach epoksydowych, zwłaszcza chloru łatwo hydrolizującego występującego w grupach 1,2-chlorohydrynowych, jest również niepożądana. W przypadku żywic epoksydowych, wysoka zawartość chloru łatwo hydrolizującego powoduje pogorszenie stabilności termicznej i właściwości dielektrycznych oraz zmniejszenie funkcyjności żywicy. Zawartość chloru hydrolizującego w glicydylowych eterach monohydroksylowych fenoli oraz w żywicach epoksydowych nie przekracza zwykle 0,1%, a w odpowiednich produktach o standardzie światowym wynosi mniej niż 0,05%.
Celem wynalazku było opracowanie sposobu otrzymywania glicydylowych eterów monohydroksylowych fenoli o niskiej zawartości grup α-glikolowych i o niskiej zawartości chloru hydrolizującego, zapewniającego wysoką jakość produktu końcowego i niskie koszty produkcji.
Nieoczekiwanie okazało się, że możliwe jest uzyskanie glicydylowych eterów monohydroksylowych fenoli o wysokiej jakości w bezpośredniej reakcji monohydroksylowego fenolu, epichlorohydryny i wody z wodorotlenkiem metalu alkalicznego przy zastosowaniu proporcji reagentów w etapie addycji jak 1 : 3,0-8,0 : 0,35-1,50 : 0,05-0,30.
Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że:
• epichlorohydrynę, monohydroksylowy fenol i wodę przy ciągłym mieszaniu podgrzewa się do temperatury 25-85°C, aż do całkowitego rozpuszczenia monohydroksylowego fenolu, nadal mieszając dozuje się wodny roztwór wodorotlenku metalu alkalicznego, przy czym stosuje się proporcje molowe monohydroksylowy fenol : epichlorohydryna : woda : wodorotlenek metalu alkalicznego jak 1 : 3,0-8,0 : 0,35-1,50 : 0,05-0,30, i reakcję prowadzi się, aż do uzyskania ponad 50% konwersji monohydroksylowego fenolu, • ciśnienie w reaktorze obniża się do 300-600 mbar, do mieszaniny reakcyjnej o temperaturze 60-70°C dodaje się 0,75-0,95 mola wodorotlenku metalu alkalicznego, w przeliczeniu na 1 mol monohydroksylowego fenolu, w czasie 1,5-3,5 godziny, następnie masę reakcyjną miesza się jeszcze przez 0,25-1 godziny, po czym usuwa się wodę z układu reakcyjnego w postaci azeotropu z epichlorohydryną, a warstwę epichlorohydrynową zawraca się do środowiska reakcji, • chlorek metalu alkalicznego powstały w procesie wymywa się wodą i oddziela się dolną warstwę solankową od warstwy organicznej, • z warstwy organicznej oddestylowuje się nieprzereagowaną epichlorohydrynę, a do pozost ałości po destylacji, o temperaturze 50-80°C, w obecności rozpuszczalnika lub bez jego dodatku, wprowadza się w czasie 5-45 minut 0,03-0,20 mola wodorotlenku metalu alkalicznego w przeliczeniu na 1 mol monohydroksylowego fenolu, reakcję prowadzi się przez kolejne 0,5-1,5 godziny, utrzymując temperaturę w zakresie 50-80°C, • do mieszaniny poreakcyjnej o temperaturze 50-80°C, dodaje się gorącą wodę, oddziela się dolną warstwę solanki, • roztwór glicydylowego eteru przemywa się gorącą wodą, • z roztworu glicydylowego eteru oddestylowuje się wodę oraz ewentualnie rozpuszczalnik, a wydzielony glicydylowy eter monohyroksylowego fenolu filtruje się.
Korzystnie jest, jeżeli jako monohydroksylowy fenol stosuje się fenol, o-krezol, tert-butylofenol, nonylofenol, lub dodecylofenol.
Korzystnie jest, jeżeli stosuje się wodorotlenek metalu alkalicznego w postaci wodnego roztworu.
Korzystnie jest, jeżeli stosuje się wodorotlenek metalu alkalicznego w postaci wodnego roztworu o stężeniu 40-50%.
Korzystnie jest, jeżeli jako wodorotlenek metalu alkalicznego stosuje się wodorotlenek sodu.
PL 225 455 B1
Sposób według wynalazku umożliwia prowadzenie addycji z wysoką wydajnością i wysoką selektywnością w niższym zakresie temperatur, w porównaniu do procesów addycji prowadzonych z zastosowaniem katalizatorów przeniesienia fazowego (amoniowych), wykazujących mniejszą aktywność w niższych temperaturach.
Ług sodowy użyty jako katalizator reakcji addycji jest tańszy od katalizatorów przeniesienia fazowego i nie wymaga stosowania kosztownych i skomplikowanych metod jego wydzielania, odzyskiwania i zawracania do procesu.
Ług łatwiej wymywa się z roztworu glicydylowego eteru monohydroksylowego fenolu, niż katalizatory przeniesienia fazowego, których nawet niewielka ilość, pozostająca w roztworze może powodować wzrost udziału reakcji oligomeryzacji w etapie destylacyjnego wydzielania glicydylowego eteru i pogorszenie jego barwy. Obecność śladowych ilości katalizatorów przeniesienia fazowego w produkcie końcowym może zakłócić przebieg procesu utwardzania kompozycji epoksydowej z udziałem glicydylowego eteru oraz niekorzystnie wpłynąć na zmianę właściwości przetwórczych produktu.
Oprócz tego w sposobie według wynalazku rozdział faz w etapie oddzielania solanki i warstw wodnych w etapie przemywania roztworu glicydylowego eteru monohydroksylowego fenolu nie przysparza żadnych kłopotów technologicznych; jest szybki i wyraźny, podczas gdy w dotychczas stosowanych rozwiązaniach występują problemy z rozdziałem faz.
Praca z katalizatorami przeniesienia fazowego wymaga dużej ostrożności, z uwagi na ich właściwości toksyczne.
P r z y k ł a d 1
Do reaktora o pojemności 1 dm wyposażonego w płaszcz grzewczy, wkraplacz, chłodnicę zwrotną i mieszadło wprowadza się 524,77 g epichlorohydryny, 108,14 g o-krezolu i 27,00 g wody. Zawartość reaktora miesza się w temperaturze 25°C, aż do całkowitego rozpuszczenia o-krezolu, po czym dozuje się 12,40 g 48,0% wodnego roztworu NaOH. Reakcję prowadzi się pod ciśnieniem atmosferycznym w temperaturze 25±2°C, przy ciągłym mieszaniu reagentów. Konwersja o-krezolu oznaczona metodą chromatografii gazowej wynosi 76,44%.
W kolejnym etapie syntezy obniża się ciśnienie w reaktorze do 600 mbar. Następnie do mieszaniny reakcyjnej o temperaturze 60°C dodaje się 79,16 g 48,0% wodnego roztworu NaOH w czasie
1,5 godziny, usuwając jednocześnie wodę z układu reakcyjnego w postaci azeotropu z epichloroh ydryną i zawracając warstwę epichlorohydrynową do środowiska reakcji. W czasie prowadzenia reakcji temperaturę utrzymuje się w zakresie 60-62°C, a ciśnienie na poziomie 600±20 mbar. Po wdozowaniu roztworu NaOH masę reakcyjną miesza się jeszcze przez 15 minut. Następnie powstały chlorek sodu rozpuszcza się w wodzie i oddziela dolną warstwę solankową od warstwy organicznej. Z warstwy organicznej oddestylowuje się nieprzereagowaną epichlorohydrynę, uzyskując surowy produkt o następujących właściwościach:
Liczba epoksydowa (LEP) - 0,567 mol/100 g, zawartość chloru hydrolizującego - 0,542%, zawartość α-glikoli - 0,16%.
Do surowego produktu o temperaturze 50°C, przy ciągłym mieszaniu, w czasie 5 minut dodaje się porcjami 0,65 g 48,0% wodnego roztworu NaOH. Po wprowadzeniu roztworu NaOH reakcję prowadzi się przez kolejne 30 minut, utrzymując temperaturę w zakresie 50-55°C. Po zakończeniu reakcji mieszaninę poreakcyjną podgrzewa się do 70°C, dodaje się gorącą wodę, w celu rozpuszczenia powstałego NaCI i oddziela się dolną warstwę solanki. Roztwór glicydylowego eteru o-krezolu po kilkukrotnym przemyciu wodą poddaje się destylacji, usuwając wodę i wydzielając produkt, który po filtracji charakteryzuje się poniższymi właściwościami:
LEP - 0,598 mol/100 g, zawartość chloru hydrolizującego - 0,021%, zawartość α-glikoli - 0,33%.
P r z y k ł a d 2
Do reaktora o pojemności 1 dm wyposażonego w płaszcz grzewczy, wkraplacz, chłodnicę zwrotną i mieszadło wprowadza się 525,00 g epichlorohydryny, 262,43 g dodecylofenolu i 6,30 g wody. Zawartość reaktora podgrzewa się do 85°C i miesza, aż do całkowitego rozpuszczenia dodecyl ofenolu, po czym dozuje się 12,58 g 48,0% wodnego roztworu NaOH. Reakcję prowadzi się pod ciśnieniem atmosferycznym w temperaturze 85±2°C, przy ciągłym mieszaniu reagentów.
Konwersja dodecylofenolu wynosi 67,53%.
PL 225 455 B1
W kolejnym etapie syntezy mieszaninę reakcyjną podgrzewa się do 70°C, obniżając ciśnienie w reaktorze do 300 mbar. Następnie dodaje się 68,69 g 48,0% wodnego roztworu NaOH w czasie 3,5 godziny, usuwając jednocześnie wodę z układu reakcyjnego w postaci azeotropu z epichlorohydryną zawracając warstwę epichlorohydrynową do środowiska reakcji. W czasie reakcji utrzymuje się temperaturę w zakresie 68-70°C, a ciśnienie na poziomie 300±20 mbar. Po wdozowaniu roztworu NaOH mieszaninę reakcyjną utrzymuje się w tych warunkach jeszcze przez 0,5 godziny. Następnie powstały chlorek sodu rozpuszcza się w wodzie i oddziela dolną warstwę solankową od warstwy organicznej. Z warstwy organicznej oddestylowuje się nieprzereagowaną epichlorohydrynę, uzyskując surowy produkt o następujących właściwościach:
LEP - 0,277 mol/100 g zawartość chloru hydrolizującego - 0,436% zawartość α-glikoli - 0,31%
Do surowego produktu o temperaturze 80°C, przy ciągłym mieszaniu, w czasie 5 minut dozuje się porcjami 5,50 g 48,0% wodnego roztworu NaOH. Po wprowadzeniu roztworu NaOH reakcję prowadzi się przez kolejne 1,5 godziny, utrzymując temperaturę na poziomie 78-80°C. Po zakończeniu reakcji mieszaninę poreakcyjną schładza się do 70°C, dodaje się gorącą wodę, w celu rozpuszczenia powstałego NaCI, i oddziela dolną warstwę solanki. Roztwór glicydylowego eteru dodecylofenolu po kilkukrotnym przemyciu wodą poddaje się destylacji, usuwając wodę i wydzielając produkt, który po filtracji charakteryzuje się poniższymi właściwościami:
LEP - 0,295 mol/100 g, zawartość chloru hydrolizującego - 0,030%, zawartość α-glikoli - 0,57%.
P r z y k ł a d 3
Do reaktora o pojemności 1 dm wyposażonego w płaszcz grzewczy, wkraplacz, chłodnicę zwrotną i mieszadło wprowadza się 277,59 g epichlorohydryny, 150,22 g tert-butylofenolu i 18,00 g wody. Zawartość reaktora miesza się w temperaturze 65°C, aż do całkowitego rozpuszczenia tert-butylofenolu, po czym dozuje się 4,08 g 49,0% wodnego roztworu NaOH. Reakcję prowadzi się pod ciśnieniem atmosferycznym w temperaturze 65±2°C, przy ciągłym mieszaniu reagentów.
Konwersja tert-butylofenolu wynosi 52,63%.
W kolejnym etapie syntezy obniża się ciśnienie w reaktorze do 500 mbar. Następnie do mieszaniny reakcyjnej o temperaturze 65°C dodaje się 65,31 g 49,0% wodnego roztworu NaOH w czasie godzin, usuwając jednocześnie wodę z układu reakcyjnego w postaci azeotropu z epichlorohydryną i zawracając warstwę epichlorohydrynową do środowiska reakcji. W czasie prowadzenia reakcji temperaturę utrzymuje się w zakresie 64-66°C, a ciśnienie na poziomie 500±20 mbar. Po wdozowaniu roztworu NaOH masę reakcyjną miesza się jeszcze przez 0,75 godziny. Następnie powstały chlorek sodu rozpuszcza się w wodzie i oddziela dolną warstwę solankową od warstwy organicznej. Z warstwy organicznej oddestylowuje się nieprzereagowaną epichlorohydrynę, uzyskując surowy produkt o następujących właściwościach:
Liczba epoksydowa (LEP) - 0,404 mol/100 g, zawartość chloru hydrolizującego - 1,015%, zawartość α-glikoli - 0,28%.
Do surowego produktu o temperaturze 65°C, przy ciągłym mieszaniu, dodaje się 92,40 g toluenu i w czasie 15 minut dozuje się w sposób ciągły 16,33 g 49,0% wodnego roztworu NaOH. Po wprowadzeniu roztworu NaOH reakcję prowadzi się przez kolejną 1 godzinę, utrzymując temperaturę w zakresie 60-65°C. Po zakończeniu reakcji mieszaninę poreakcyjną podgrzewa się do 70°C, dodaje się gorącą wodę, w celu rozpuszczenia powstałego NaCI, i oddziela się dolną warstwę solanki. Roztwór glicydylowego eteru tert-butylofenolu po kilkukrotnym przemyciu wodą poddaje się destylacji, usuwając toluen i wodę oraz wydzielając produkt, który po filtracji charakteryzuje się poniższymi właściwościami:
LEP - 0,452 mol/100 g zawartość chloru hydrolizującego - 0,042% zawartość α-glikoli - 0,48%
P r z y k ł a d 4
Do reaktora o pojemności 2 dm wyposażonego w płaszcz grzewczy, wkraplacz, chłodnicę zwrotną i mieszadło wprowadza się 740,24 g epichlorohydryny, 220,35 g nonylofenolu i 9,00 g wody. Zawartość reaktora miesza się w temperaturze 75°C, aż do całkowitego rozpuszczenia nonylofenolu,
PL 225 455 B1 po czym dozuje się 24,49 g 49,0% wodnego roztworu NaOH. Reakcję prowadzi się pod ciśnieniem atmosferycznym w temperaturze 75±2°C, przy ciągłym mieszaniu reagentów.
Konwersja nonylofenolu wynosi 83,27%.
W kolejnym etapie syntezy obniża się ciśnienie w reaktorze do 400 mbar. Następnie do mieszaniny reakcyjnej o temperaturze 70°C dodaje się 61,23 g 49,0% wodnego roztworu NaOH w czasie 2 godzin, usuwając jednocześnie wodę z układu reakcyjnego w postaci azeotropu z epichlorohydryną i zawracając warstwę epichlorohydrynową do środowiska reakcji. W czasie prowadzenia reakcji te mperaturę utrzymuje się w zakresie 68-70°C, a ciśnienie na poziomie 400±20 mbar. Po wdozowaniu roztworu NaOH masę reakcyjną miesza się jeszcze przez 1 godzinę. Następnie powstały chlorek sodu rozpuszcza się w wodzie i oddziela dolną warstwę solankową od warstwy organicznej. Z warstwy organicznej oddestylowuje się nieprzereagowaną epichlorohydrynę, uzyskując surowy produkt o następujących właściwościach:
Liczba epoksydowa (LEP) - 0,317 mol/100 g, zawartość chloru hydrolizującego - 1,390%, zawartość α-glikoli - 0,15%.
Do surowego produktu o temperaturze 70°C, przy ciągłym mieszaniu, w czasie 45 minut dozuje się porcjami 9,80 g 49,0% wodnego roztworu NaOH. Po wprowadzeniu roztworu NaOH reakcję prowadzi się przez kolejną 1 godzinę, utrzymując temperaturę w zakresie 65-70°C. Po zakończeniu reakcji mieszaninę poreakcyjną utrzymuje się w temperaturze 70°C, dodaje się gorącą wodę, w celu rozpuszczenia powstałego NaCI, i oddziela się dolną warstwę solanki. Roztwór glicydylowego eteru nonylofenolu po kilkukrotnym przemyciu wodą poddaje się destylacji, usuwając wodę oraz wydzielając produkt, który po filtracji charakteryzuje się poniższymi właściwościami:
LEP - 0,338 mol/100 g zawartość chloru hydrolizującego - 0,049% zawartość α-glikoli - 0,71%.
Glicydylowe etery monohydroksylowych fenoli otrzymywane sposobem według wynalazku charakteryzują się wysoką jakością. Zawierają poniżej 1,0% grup α-glikolowych oraz poniżej 0,05% chloru hydrolizującego. Sposób według wynalazku pozwala osiągać wysoką jakość glicydylowych eterów monohydroksylowych fenoli, osiąganą dotychczas głównie metodami dwuetapowymi z zastosowaniem kłopotliwych katalizatorów przeniesienia fazowego.
Claims (5)
1. Sposób otrzymywania glicydylowych eterów monohydroksylowych fenoli, znamienny tym, że • epichlorohydrynę, monohydroksylowy fenol i wodę przy ciągłym mieszaniu podgrzewa się do temperatury 25-85°C, aż do całkowitego rozpuszczenia monohydroksylowego fenolu, nadal mieszając dozuje się wodny roztwór wodorotlenku metalu alkalicznego, przy czym stosuje się proporcje m olowe monohydroksylowy fenol : epichlorohydryna : woda : wodorotlenek metalu alkalicznego jak 1 : 3,0-8,0 : 0,35-1,50 : 0,05-0,30, i reakcję prowadzi się, aż do uzyskania ponad 50% konwersji monohydroksylowego fenolu, • ciśnienie w reaktorze obniża się do 300-600 mbar, do mieszaniny reakcyjnej o temperaturze 60-70°C dodaje się 0,75-0,95 mola wodorotlenku metalu alkalicznego, w przeliczeniu na 1 mol monohydroksylowego fenolu, w czasie 1,5-3,5 godziny, następnie masę reakcyjną miesza się jeszcze przez 0,25-1 godziny, po czym usuwa się wodę z układu reakcyjnego w postaci azeotropu z epichlorohydryną a warstwę epichlorohydrynową zawraca się do środowiska reakcji, • chlorek metalu alkalicznego powstały w procesie wymywa się wodą i oddziela się dolną warstwę solankową od warstwy organicznej, • z warstwy organicznej oddestylowuje się nieprzereagowaną epichlorohydrynę, a do pozost ałości po destylacji, o temperaturze 50-80°C, w obecności rozpuszczalnika lub bez jego dodatku, wprowadza się w czasie 5-45 minut 0,03-0,20 mola wodorotlenku metalu alkalicznego w przeliczeniu na 1 mol monohydroksylowego fenolu, reakcję prowadzi się przez kolejne 0,5-1,5 godziny, utrzymując temperaturę w zakresie 50-80°C, • do mieszaniny poreakcyjnej o temperaturze 50-80°C, dodaje się gorącą wodę, oddziela się dolną warstwę solanki, • roztwór glicydylowego eteru przemywa się gorącą wodą
PL 225 455 B1 • z roztworu glicydylowego eteru oddestylowuje się wodę oraz ewentualnie rozpuszczalnik, a wydzielony glicydylowy eter monohyroksylowego fenolu filtruje się.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako monohydroksylowy fenol stosuje się o-krezol, tert-butylofenol, nonylofenol lub dodecylofenol.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się wodorotlenek metalu alkalicznego w postaci wodnego roztworu.
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się wodorotlenek metalu alkalicznego w postaci wodnego roztworu o stężeniu 40-50%.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako wodorotlenek metalu alkalicznego stosuje się wodorotlenek sodu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL406589A PL225455B1 (pl) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | Sposób otrzymywania glicydylowych eterów monohydroksylowych fenoli |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL406589A PL225455B1 (pl) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | Sposób otrzymywania glicydylowych eterów monohydroksylowych fenoli |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL406589A1 PL406589A1 (pl) | 2015-06-22 |
| PL225455B1 true PL225455B1 (pl) | 2017-04-28 |
Family
ID=53396800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL406589A PL225455B1 (pl) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | Sposób otrzymywania glicydylowych eterów monohydroksylowych fenoli |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL225455B1 (pl) |
-
2013
- 2013-12-19 PL PL406589A patent/PL225455B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL406589A1 (pl) | 2015-06-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9963436B2 (en) | Process for the manufacture of epoxy-monomers and epoxides | |
| US9540331B2 (en) | Preparation method of dexmedetomidine intermediate | |
| US9133112B2 (en) | Process for preparing β-mercaptocarboxylic acid | |
| KR20210081344A (ko) | 3,3,5-트리메틸시클로헥실리덴 비스페놀 (bp-tmc)을 제조하는 방법 | |
| CN112739675A (zh) | 回收高品质3-甲基-丁-3-烯-1-醇的方法 | |
| PL225455B1 (pl) | Sposób otrzymywania glicydylowych eterów monohydroksylowych fenoli | |
| CN108102075A (zh) | 一种低氯酚醛环氧树脂的制备方法 | |
| EP0018040A1 (en) | Process for the preparation of polyglycidyl ethers of polyhydric phenols and polyglycidyl ethers so prepared | |
| CN103702987B (zh) | 烷基二醇单缩水甘油基醚的制造方法 | |
| US10683250B2 (en) | Manufacturing process for dihydroxydiphenylmethane with high selectivity for 2,4′-dihydroxydiphenylmethane | |
| JP4383180B2 (ja) | 結晶性エポキシ化合物の製造方法 | |
| JP4945958B2 (ja) | 精製エポキシ樹脂の製造方法 | |
| CN106536493B (zh) | 用于制备n,o-三缩水甘油基氨基酚的能量有效的制造方法 | |
| JP4685409B2 (ja) | 2,5−ビス(アミノメチル)−1,4−ジチアン化合物の製造方法 | |
| KR20160088897A (ko) | 에폭시 수지의 제조 방법 | |
| JP4196627B2 (ja) | エポキシ樹脂の製造方法 | |
| US9206119B2 (en) | Process for preparing β-mercaptocarboxylic acid | |
| PL222754B1 (pl) | Sposób otrzymywania ciekłych żywic epoksydowych | |
| PL212803B1 (pl) | Sposób wytwarzania żywic epoksydowych | |
| JPS5850991B2 (ja) | オキシランの製造方法 | |
| CN110642681A (zh) | 一种二环己醚的制备方法 | |
| PL198669B1 (pl) | Sposób wytwarzania płynnych żywic epoksydowych | |
| PL217010B1 (pl) | Sposób wytwarzania płynnych żywic epoksydowych | |
| WO2009002761A1 (en) | A method for making n-2,3-dibromopropyl-4,5-dibromohexahydrophthalimide | |
| PL219387B1 (pl) | Sposób odchlorowodorowania 1,3-dichloro-2-propanolu |