CS232834B1 - Způsob chemické rafinace technického 2,6-xylenolu - Google Patents

Abstract

Vynález se týká chemické rafinace technického 2,6-xylenolu, obsahující jako nečistoty v různém poměru i jiné produkty metylace fenolu, zahříváním s vodným roztokem formaldehydu v množství 10—500 hmot. proč. (propočteno na bezvodý 100% formaldehyd) na hmot. obsah nečistot za přítomnosti kysličníků kovů, mimo kysličníky kovů alkalických, v množství 0,1 až 10 hmot. proč. na použitý technický 2,6-xylenol. Výše uvedené kysličníky kovů působí jako selektivní katalyzátory podporující reakci formaldehydu s volnou ortho-polohou fenolu nébo jeho metylderivátů.

Description

< Vynález se týká způsobu chemického čištění ’ (rafinace) surového 2,6-xylenolu jeho zahříváním s vodným roztokem formaldehydu.

Je známo, že 2,6-xylenol se používá k přípravě polyfenylenoxidu. K jeho polymerací je nutný určitý stupeň čistoty.

Zdrojem 2,6-xylenolu je reakční směs po· metylaci fenolu, která obsahuje především metylfenoly (o-, m-, a p-krezoly), di- a trimetylfenoly. V menší míře, z kvantitativního hlediska nepodstatné, i další produkty metylace fenolu.; Podle reakčních podmínek metylace fenolu obsahuje reakční smě|s různý poměr o-krezolu a 2,6-xylenolu, a to podle požadavku zda hlavním produktem metylace má být o- krezol nebo 2,6-xylenol. Po oddestilování o-krezolu zůstává ve zbytku reakční směsi jako hlavní a nejdůležitější složka 2,6-xylenol. Z ostatních metylderivátů fenolu tvoří samotné o-, m- a p-krezoly 90—95 hmot. % nečistot.

Z této směsi se dosud 2,6-xylenol izoloval a izoluje fyzikálními postupy jako jsou rektifikace, krystalizace, resp. frakční krystalizace nebo kombinací těchto postupů. Pro všechny tyto postupy je charakteristické, že jsou značně energeticky náročné, zdlouhavé a vyžadují složité a nákladné zařízení.

S úspěchem lze provádět chemickou rafinaci technického 2,6-xylenolu jeho zehříváním |s paraformaldehydem nebo vodným roztokem formaldehydu za přítomnosti solí mastných kyselin.

Předmětem vynálezu je způsob chemické rafinace technického 2,6-xylenolu, u kterého jako nečistoty jsou deriváty fenolu mající alespoň jednu volnou ortho-polohu vzhledem k fenolické OH-skupině, zahříváním této směsi s vodným roztokem formaldehydu za přítomnosti kysličníků kovů — mimo alkalických kovů v množství 0,01 až 10 hmot. % na použitý technický 2,6-xylenol.

Reakce fenolu s vodným roztokem formaldehydu probíhá při varu reakční směsi toliko za přítomnosti katalyzátorů. Při PH 4—7 reakční směsi a použití alkalických solí např. Zn, Mg, Al, Mn, Cd, Co, Pb, Cr, Ni a Cu vznikají především o-o‘-izomery. 15—30% přebytek fenolu vede téměř výhradně k o-o‘-struktuře produktů reakce. Stopy kyselin vedou ke vzniku p-p‘-izomerů. Se vzrůstajícím pH reakční smělsi (nad pH

7) selektivita ortho-kondenzace klesá a klesá rovněž i účinnost a výtěžnost rafinace 2,6-xylenolu.

Produkty reakce, především nečistot fenolického charakteru s formaldehydem se vyznačují vyšší molekulární hmotností. Při destilaci rafinovaného 2,6-xylenolu s ním netěkají a zůstávají v destilačním zbytku.

Použité množství vodného roztoku formaldehydu závisí od obsahu nečistot fenolického charakteru. Zpravidla nepřevyšuje hmotnostně pětinásobek obsahu nečistot (propočítáno na bezvodý 100% formaldehyd)). Menší přebytek formaldehydu vyžaduje delší reakční doby. Koncentrace vodných roztoků formaldehydu komerčního· typy bývá zpravidla 36—40 hmot. %. Lze však použít i jiných koncentrací, s výhodou vyšších, nebo· i isměs vodného roztoku formaldehydu s paraformaldehydem.

Z kysličníků kovů, mimo kovů alkalických, posunují alkalitu reakční směsi do oblasti nad pH 7,0, jsou nejvhodnější kysličníky: ZnO, MgO, AI2O3, MnO, CdO, CoO, PbO, CrzCte, NiO a CuO nebo CuaO.

Nejvhodnější teplota chemické rafinace technického 2,6-xylenolu vodným roztokem formaldehydu je teplota bodu varu reakční směsi, tj. cca 100 °C.

Po oddestilování vody a nezreagovaného formaldehydu z reakční smělsi je předestilovaný 2,6-xylenol téměř úplně zbavený výše uvedených nečistot, derivátů fenolu obsahující alespoň jednu volnou ortho-polohu vzhledem k fenolické OH-skupině.

Ve srovnání se stejným postupem, ale s použitím solí mastných kyselin, má tento postup výhodu v tom, že je možno využít snadněji dostupných a levnějších kysličníků kovů.

Charakteristickým rysem pro tento nový způsob čištění technického 2,6-xylenolu je jednoduchost a rychlost provedení, jednoduchost a nenáročnost výrobního zařízení se značnou úsporou energie.

Vynález osvětlí následující příklady. Příklady provedení:

Přikladl

Do 500ml trííirdlé baňky opatřené míchadlem, teploměrem a zpětným chladičem se vnese 305 g technického 2,6-xylenolu obsahující jako nečistoty 3,3 hmot. % jiných metylderivátů fenolu vznikající při metylaci fenolu, 40 ml 36% vodného roztoku formaldehydu a 2,5 g kysličníku zinečnatého. Směs se zahřívá při bodu varu 2 hodiny. Pak ise reakční voda spolu s nezreagovaným formaldehydem oddestiluje a 2,6-xylenol předestiluje.

Získá se 290 g 2,6-xylenolu o obsahu 0,4 hmot. % nečistot, (w

Příklad 2

Postupuje se podle příkladu 1, jen místo kysličníku zinečnatého se použije stejné množství kysličníku hlinitého.

Získá se 285 g 2,6-xylenolu o obsahu 0,4 hmot. % nečistot.

Příklad 3

Postupuje se podle příkladu 1, jen místo kysličníku zinečnatého se použije istejné •množství kysličníku vápenatého.

Získá se 290 g 2,6-xylenolu o obsahu 0,8 hmot. % nečistot.

Příklad 4

Postupuje se podle příkladu 1, jen místo kysličníku vápenatého se použije stejné množství kysličníku železitého.

Získá se 2188 g 2,6-xylenolu o obsahu 1,2 hmot. % nečistot.

Příklad 5

Postupuje se podle příkladu 1, jen místo kysličníku zinečnatého se použije stejné množství kysličníku měďného.

Získá se 290 g 2,6-xylenolu o obsahu 1,6 hmot. % nečistot.

Příklad 6

Postupuje se podle příkladu 1, jen místo kysličníku zinečnatého se použije stejné množství kysličníku chromitého.

Získá se 2Θ0 g 2,6-xylenolu o obsahu 0,4 hmot. % nečistot.

Příklad 7

Postupuje se podle příkladu 1, jen místo kysličníku zinečnatého se použije stejné množství kysličníku olovnatého.

Získá ise 291 g 2,6-xy.lenolu o obsahu 0,8 hmot. % nečistot.

Příklad 8

Postupuje se podle příkladu 1, jen místo kysličníku zinečnatého se použije stejné množství kysličníku hořečnatého.

Získá se 290 g 2,6-xylenolu o obsahu 0,8 hmot. % nečistot.

Příklad 9

Postupuje se podle příkladu 1, jen místo kysličníku zinečnatého se použije stejné množství kysličníku měďnatého.

Získá se 290 g 2,6-xylenolu o obsahu 1,6 hmot. % nečistot.

Příklad 10

Postupuje se podle příkladu 1, jen kysličníku zinečnatého se použije 0,3 g.

Získá se 291 g 2,6-xylenolu o obsahu 0,7 hmot. % nečistot.

Příklad 11

Postupuje se podle příkladu 1, jen kysličníku zinečnatého se použije 30 g.

Získá se 289 g 2,6-xylenolu o obsahu 0,3 hmot. % nečistot.

Claims (1)

1. Způsob chemické rafinace technického 2,6-xylenolu, obsahující jako nečistoty v různém poměru i jiné produkty metylace fenolu jako jsou krezoly, xylenoly, trimetylfenoly, polymetylfenoly, anisol, jakož i nezreagovaný fenol a charaterizující tyto nečistoty jako deriváty fenolu alespoň s jednou volnou ortho-polohou k fenclické OH-skupině, zahříváním s vodným roztokem formaldehydu v množství 10—500 % hmotnostních, propočteno na bezvodý 100% forynAlezu maldehyd na hmotnostní obsah nečistot vyznačený tím, že výše uvedená směs fenolických látek s vodným roztokem formaldehydu se zahřívá pod zpětným chladičem za přítomnosti kysličníků kovů, mimo kysličníky kovů alkalických, v množství 0,1 až 10 % hmotnostních na použitý technický 2,6-xylenol, reakční voda spolu s nezreagovaným formaldehydem se oddestiluje a pak bez nebo za vakua se 2,6-xylenol předestiluje.