CS216081B3 - Způsob přípravy bisfenolů - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu přípravy bisfenolů kondenzací vhodných fenolických a ketonických sloučenin za katalýzy iontoměničovou pryskyřicí se speciální strukturou polymerní hmoty, která zabezpečuje vysokou rychlost kondenzace.

Autorské osvědčení je závislé na autorském osvědčení č. 200 351.

Syntéza bisfenolů je reakoe velmi citlivá na polymerní strukturu ionexového katalyzátoru. S vysokou rychlostí probíhá pouze ve velmi permeabilní, nízko zesítěné polymerní hmotě. Polymerní hmota ionexového katalyzátoru takovýchto vlastností je však velmi měkká a snadno deformovatelná, takže běžné nízko zesítěné ionexy nelze v průmyslovém reaktoru použít. Podle čs. AO 200 351 je výhodné provádět přípravu bisfenolů za přítomnosti speciálního ionexového katalyzátoru, který má díky vyššímu zesítění dobré mechanické vlastnosti, ale přes poměrně značný obsah zesítujícího činidla má vysokou katalytickou aktivitu, podobně jako nízko zesítěné ionexy. V polymerním skeletu tohoto speciálního ionexového katalyzátoru je zesítující složka rozložena zvláště nerovnoměrně, takže vedle podstatného podílu nízko zesítěné polymerní hmoty obsahuje i výše zesítěnou zpevňující složku. Dosahuje se toho příeadou rozpustidel do polymerační směsi při přípravě jejich polymerního skeletu.

Tato rozpustidla mohou být dvojího typu. Jednak taková, ve kterých vznikající polymer bot»á, a jednak taková, ve kterých vznikající polymer nebotná, tzv, srážedla. S výhodou je možné použít směsí obou typů rozpustidel. Určitou nevýhodou srážedel jmenovitě navrhova216 081 ných pro přípravu ionexového katalyzátoru a polymerní strukturou zvláště vhodnou pro katalýzu v AO 200 351, tj. alifatických uhlovodíků s 5 až 13 C nebo mastných kyselin u 15 až 20 C, je jejich obtížné odstraňování z hotového kopolymerú. Předmětem tohoto vynálezu je způsob přípravy bisfenolů s použitím podobného ionexového katalyzátoru, jaký je k tomuto účelu navrhován v AO 200 351, avšak připraveného s využitím alkoholů s 1 až 10 C jako modifikačních rozpustidel. Přísada alkoholů, zejména nižších s 1 až 4 C, může být použita jako erážedlo ve smyslu požadovaných účinků podle AO 200 351 a popřípadě doplněna příměsí botnadel jako aromatických uhlovodíků s 6 až 9 C, alifatických halogenovaných uhlovodíků s 1 až 4 C nebo halogenovaných derivátů benzenu. Oproti srážedlům doporučovaným v autorském osvědčení AO 200 351 je odstranění alkoholů z hotového kopolymerú podstatně snazěí. Kromě toho lze u alkoholů změnou délky polymerního řetězce regulovat lipofilní charakter molekuly a dosáhnout požadované modifikace polymerní struktury i jednosložkovou přísadou bez zvláštní příměsi botnadel, což může být z technologického hlediska výhodné.

Příklad 1

Směs 21,75 g styrenu a 2,33 g technického divlnylbenzenu (61,5 % DVB), 0,15 g dibenzoylperoxidu (81 % účinné složky) á 15,5 g n-butanolu se disperguje ve 100 ml 0,12 % roztoku polyvinylalkoholu, ve kterém bylo rozpuštěno 0,35 g bramborového škrobu. Polymeruje se za stálého míchání 4 h při 80 °C a 2 h při 90 °C, poté se destilací s vodní párou odstraní inerty a nezreagované složky. Kopolymer se promyje vodou a suší 10 h při 80 °C,

Ze suchého kopolymerú se oddělí frakce 0,25 až 1 mm. Vytříděný kopolymer se po předbotnání v 1,2-dichloretanu sulfonuje osminásobným přebytkem 98% hmot. kyseliny sírové při 80 až 125 °C po dobu 6 h. Nadbytečná kyselina se po skončení sulfonaoe postupně odmyje vodou. Získá se silně kyselý katex a výměnnou kapacitou 5,23 meq/g.

Příklad 2

Směs 209 g styrenu, 30,7 g divlnylbenzenu (62,5 % DVB), 196,2 g 2-etylhexanolu a

1,5 g dibenžoylperoxidu (80 % účinné složky) se disperguje v 1200 g 0,15 % roztoku polyvinylalkoholu, ve kterém bylo rozpuštěno 4,5 g bramborového škrobu. Polymerujese 5 h při 76 °G a 5 h při 90 °0, pak se inerty a nezreagované složky oddestilují s Vodní párou. Kopolymer se suší 6 h.při 40 °C a 6 h při 80 °C. Vytříděná frakce 0,25 až 1,2 mm se sulfonuje postupem podle příkladu 1. Získá se silně kyselý katex o výměnné kapacitě 5,12 meq/g. Příklad 3

Homogenní směs 180,5 g styrenu, 19,5 g divinylbensaau (61,5 % DVB), 100 g n~butaaolu, 100 g toluenu a 1,2 g dibenžoylperoxidu (80 %. účinné složky) se disperguje v 800 g 0,2% roztoku polyvinylalkoholu. Polymeruje se 4 h při 80 °C a 6 h při 90 °C. Inerty a nezreago·* váné složky se oddestilují s vodní párou, kopolymer se promyje vodou a suší 10 h při 80 °C. Frakce zrn o velikosti 0,25 áž 1 mm sé sulfonuje postupem podle příkladu 1 a získá se tak silně kyselý katex o výměnné kapacitě 5,20 meq/g.

Příklady použití

Všechny katalyzátory uvedené v příkladech postupu přípravy 1 až 3 byly testovány pro reakci syntézy 4,4-(l-metylidene)bisfenolu (komerční názvy bisfenol A, dian) v průtokovém trubkovém mikroreaktoru při 70 °C s reakční směsí fenolu a acetonu v molárním poměru 8 «1,

Do testu byly zahrnuty i komerční katexy A a B, která jsou výrobcem deklarovány jako speciální ionexy pro katalýzu. Všechny testované ionexy byly předem modifikovány neutralizací 15 1» kyselých aktivních skupin merkaptoetylaminem. Výsledky jsou uvedeny v tabulce:

Výsledky testu aktivity ionexovanýeh katalyzátorů. Syntéza bisfenolů A, teplota 70 °C, reakční směs fenolu a acetonu 8:1.

Katalyzátor	Zatížení katalyzátoru (g kat.h/mol acetonu)	Konverse acetonu (%)
Příklad 1	65	45
	90	49
	130	55
Příklad 2	65	43
	90	51
	130	55
Příklad 3	60	50
	90	53
	130	61
A	250	26
	500	50
B	130	39
	260	44
	350	58

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (1)

1. Způsob přípravy bisfenolů podle A. 0. č. 200 351, vyznačený tím, že reakce probíhá v přítomnosti silně kyselého ionexového katalyzátoru, u něhož se heterogenního rozložení zesítující složky dosáhne rozpustidly typu alkoholů β 1 až 10 atomy uhlíku buď samotných, nebo ve směsi S přísadou 0 až 60 % hmot. aromatických uhlovodíků s 6 až 9 atomy uhlíku, alifatických halogenovaných uhlovodíků s 1 až 4 atomy uhlíku nebo halogenovaných derivátů benzenu, přidávaných do polymerační směsi při přípravě polymerního skeletu.