CS235679B1 - Způsob chemické rafinace technického 2,6 - xylenelu - Google Patents

Abstract

Vynález se týká chemického Sištění 2,6 xylenolu od jiných produktů alkylace fenolu. 2,6 xylenol se zahřívá s formaldehydem nebo paraformaldehydem v přítomnosti kysličníků kovů mimo kovy alkalických zemin a kovových solí organických karboxylových kyselin, potom se voda a nezreagovaný formaldehyd oddeatilují.

Description

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

Je známo, že 2,6-xylelon se používá k přípravě polyfenoxidu. K jeho polymeraci je nutný určitý stupeň čistoty.

Zdrojem 2,6-xylonolu je reakční směs po metylaci fenolu, která obsahuje především metylfenoly (e-, m- a p-krezely), di- a trimetylfenoly. V menší míře, z kvantitativního hlediska nepodstatné, i další produkty metylace fenolu.

Podle reakčních podmínek metylace fenolu obsahuje reakční , směs různý poměr o-krezolu a 2,6-xylenolu, a to podle požadavku zda hlavním produktem metylace má být o-krezel nebo

2.6- xylenol. Po oddestilování o-krezolu zůstává Ve zbytku reakční směsi jako hlavní a nejdůležitější složka 2,6-xylenol.

Z ostatních metylderivátu fenolu tvoří samostatné o-, m- a p-krezoly 00 - 96 hmotnostních % nečistot.

Z této směsí dosud 2,6-xylenol izoloval a izoluje fyzikálními postupy, jako jsou rektifikace, krystalizace, respek. frakční krystalizace, nebo kombinace 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 zahříváním s paraformaldehydem za přítomnosti solí mastných kyselin podle Cs. autorského osvědčení 228 471, nebo s vodným roztokem formaldehydu za přítomnosti stejných solí podle Cs. autorského osvědčení 260 842, nebo kysličníku kovů (mimo kysličník kovu alkaliských) podle

Cs. autorského osvědčení 252 834.

Předmětem vynálezu je způsob chemické rafinace technického 2,6-xylenolu obsahujícího jako nečistoty i jiné produkty metylace fenolu, jakož i nezreagovaný fenol, mající alespoň jednu volnou orto-polohu vzhledem k fenolické OH-skupině, zahříváním s paraformaldehydem v množství 5 až 200 hmotnostních % na hmotnostní obsah nečistot nebo s vodným roztokem formaldehydu v množství 10 až 500 hmotnostních % formaldehydu na hmotnostní obsah

- 2. 235 679 nečistot za přítomnosti kysličníků kovů, mimo kysličníky alkalických kovů, kovových solí organických karboxylových kyselin, v množství 0,01 až 50 hmotnostmich % na použitý technický xylenol, při kterém se reakce provádí v přítomnosti katalytického systému obsahujícího směs kysličníků kovů, mimo kovů alkalických, a kovových solí organických karboxylových kyselin v poměru zajištujícím stabilizaci koncentrace vodíkových iontů v rozmezí pH 4 až 7.

Reakce fenolu s vodným roztokem formaldehydu probíhá při varu reakční směsi toliko za přítomnosti katalyzátorů. Při pH 4 až 7 reakční směsi a použití soli například zinku, hořčíku, hliníku, manganu, kadmia, kobaltu, olova, chrómu,niklu a mědi vznikají především o-o’-izomery. Přebytek 15 až 30 hmotnostních % j^íolu vede téměř výhradně k o-o* struktuře produktů reakce. Stopy kyselin vedou ke vzniku p-p’-izomerů. Se vzrůstající pH reakční směsi (nad pH 7) selektivita orto-kondenzace klesá a klesá rovněž i účinnost a výtěžek rafinace 2,6-xylenolu.

Produkty reakce, především nečistot fenolického cherakteru s paraformaldehydem nebo s vodným roztokem formaldehyd^ se vyznačují vyšší molekulární hmotností. Při destilaci rafinovaného

2,6-xylenolu s ním netěkají a zůstávájí v destilačním zbytku.

Použité množství paraformaldehydu závisí na obsahu nečistot fenolického charakteru. Zpravidla hmotnostně nepřevyšuje obsah nečistot. K jejich podstatnému poklesu dochází i při použití 25 až 50 hmotnostních % tohoto množství paraformaldehydu.

Použité množství vodného roztoku formaldehydu rovněž závisí od obsahu nečistot fenolického charakteru· Zpravidla nepřevyšuje hmotnostně pětinásobek obsahu nečistot (propočítáno na bezvo<ý 100 %ní formaldehyd). Menší přebytek formaldehydu vyžaduje delší reakční doby. Koncentrace vodných roztoků formaldehydu komerčního typu bývá zpravidla 36 až 40 hmotnostních %· Lze však použít i jiných koncentrací, s výhodou vyšších, nebo i směs vodného roztoku formaldehydu s paraformaldehydem.

Z kysličníků kovů, mimo alkalických,jaou nejvhodnější kysličníky: zinečnatý, hořečnatý, hlinitý, manganatý, kademnatý, olovnatý, kobaltnatý, chromitý, nikelnatý, mě.žnatý nebo měiný.

Ze solí organických karboxylových kyselin jsou zvláště vhodné soli výše uvedených kysličníků nejdostupnějších kyselin, jako kyseliny octové, kyseliny laurové, Kyseliny stearové, kyseliny olejové, kyseliny citrónové, kyseliny benzoové, kyseliny ftalové, kyseliny metakrylové a jiných.

235 679 ” 3 “

Nejvhodnější teplota chemické rsďiaace technického 2,6-xylenolu paraformaldehydem nebo vodným r@zt©ke« formaldehydu je bod varu reakční směsi. U paraformaldehydu bod varu reakční směsi závisí na obsahu nečistot a pohybuje se v rozmezí 115°C až 175°C.

Po oddestilování vody a nezreagovaného formaldehydu z reakřaí směsi je předostilovaný 2,6-xylen@X téměř úplně zbavený výěe uvedených nečistot, derivátů fenolu obsahující alespoň jednu volnou orto-polohu vzhledem k fenolické OH-skupině.

Ve srovnání se stejnými postupy, ale s použitím samostatných solí organických kařboxylových kyselin₉ kysličníků kovů mimo kovy alkalické, lze použitím směsí na základě různého obsahu a složení výěe charakterizovaných nečistot, upravovat reakční podmínky tak, , aby bylo dosaženo co nějvyššího účinku rařinačního procesu.

Další výhodou použití směsi selektivních katalyzátorů, podporující reakci paraformaldehydu nebo winéfe© roztoku formaldehydu především s volnou orto-polohou fenolického jádra, je i úprava vlastností destilačního zbytku podle potřeb jeho dalšího zpracování.

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. % v příkladech jsou hmotnostní.

Příklad 1

Do 500 ml tříhrdlové baňky opatřené míchadlem, teploměrem a zpětným chladičem se vnese 305 g technického 2,6-xylenolu obsahující jako nečistoty 5,5 % jiných metylderivátú fenolu vznikající při metylaci fenolu, 7 g paraformaldehydm, 2,5 g kysličníku zinečnatého a 1,5 g kysličníku měšnatého. Smis s® zahřívá při bodu varu 4 hodiny. Pak se reakční voda oddestiluje a za vakua 2,6-xylenol předestiluje. Získá se 280 g 2,6-xyl@n©lu © obsahu 0,7 % nečistot.

Příklad 2

Postupuje se podle příkladu 1, jen místo kysličníku měinatého se použije stejné množství kysličníku titaničitého. Získá se 284 g 2,6-xylenolu o obsahu 1,2 % nečistot.

Příklad 3

Postupuje se podle příkladu 1, jen použitý technický 2,6-xy lenol obsahuje 16 % nečistot, paraformaldehydu se použije 20 g

-*r 235 679 a místo kysličníku mšůnatého se použije stejné množství kysličníku hlinitého. Získá se 233 g 2,6-xylenolu o obsahu 1,3 % nečistot.

Příklad 4

Postupuje se podle příkladu 3, jen místo kysličníku zinečnatého se použije stejné množství kysličníku vápenatého. Získá se

236 g 2,6-xylenolu o obsahu 1,7 % nečistot.

Příklad 5

Postupuje se podle příkladu 3, jen místo kysličníku zinečnatého se použije stejné množství kysličníku hořečnatého. Získá se

237 g 2,6-xylenolu o obsahu 2,3 % nečistot.

Příklad 6

Postupuje se podle příkladu 3,jen ke kysličníkům zinečnatému a hlinitému se ještě přidá 2 g octanu zinečnatého. Získá se 231 g 2,6-xyůenolu o obsahu 0,4 % nečistot.

Příklad 7

Postupuje se podle příkladu 3, jen místo kysličníku hlinitého se použije stejné množství octanu zinečnatého. Získá se 230 g 2,6-xylenolu o obsahu 0,3 % nečistot.

Příklad 8

Postupuje se podle příkladu 3, jen místo kysličníku zinečnatého se použije směs 2 g octanu zinečnatého a 3 g stearanu zinečnatého. Získá se 229 g 2,6-xylenolu o obsahu 0,2 % nečistot.

Příklad 9 ^Λ

Postupuje se podle příkladu 3, jen místo kysličníku zinačnatého se použije směs 2 g octanu měánatého a 3 g lauranu hlitého. Získá se 230 g 2,6-xylepolu o obsahu 0,5 % nečistot.

Příklad 10

Postupuje se podle příkladu 3, jen místo kysličníku hlinitého se použije směs 1 g kysličníku hořečnatého a 2 g octanu zinečnatého.Získá se 233 g 2,6-xylenolu o obsahu 0,5 % nečistot. Příklad 11

Postupuje se podle příkladu 1, jen místo paraformaldehydu se použije 50 ml vodného roztoku formaldehydu o koncentraci 37 %, místo kysličníku měinatého se použije 4 g stearanu zinečnatého, reakční směs se zahřívá při bodu varu 6 hodin a po oddestilování nezreagovaného formaldehydu se získá 260 g 2,6-xylenolu o obsahu 0,8 % nečistot.

- 5 Příklad 12

235 679

Postupuje se podle příkladu 11, jen ke směsi kysličníku zinečnatého a stearanu zinečnatého se jeětě přidá 2 g sekundární ho citranu sodného a 1 g sekundárního ftalanu draselného. Získá se 258 g 2,6-xylenelu o obsahu 0,4 % nečistot.

Příkld 13

Postupuje se podle příkladu 11, jen vodného roztoku formaldehydu se použije 70 ml, kysličníku zinečnatého 0,2 g a octanu zinečnatého 0,1 g. Získá se 265 g 2,6-xylenolu o obsahu 1,3 % nečistot.

, Přiklad 14

Postupuje se podle příkladu 1, jen paraformaldehydu se poua žije 10 g a místo kysličníku zinečnatého a mědnatého se použije g stearanu zinečnatého. Získá se 278 g 2,6-xylenolu o obsahu 0,2 % nečistot.

Příklad 15

Postupuje se podle příkladu 14, jen místo paraformaldehydu se použije 600 g 37 Sního vodného roztoku formaldehydu. Získá se 259 g 2,6-xylenolu o obsahu 0,2 % nečistot.

Claims (1)

1. Způsob chemické rafinace technického 2,6-xylenolú, obsahuji’í jako nečistoty i jiné produkty metyláce fenolu, jakož i nezreagovaný fenol mající alespoň jednu volnou orto-polohu vzhledem k fenolické OH-skupině, zahříváním s paraformaldehydem v množství 5 až 20Q hmotnostních % na hmotnostní obsah nečistot nebo a vodným roztokem formaldehydu v množství 10 až 500 hmotnostních % formaldehydu na hmotnostní obsah nečistot, za přítomnosti kysličníků kovů, mimo kysličníky alkalických kovů, kovových solí organických karboxylových kyselin, v množství 0,01 až 50 hmotnostních % na použitý technický xylenol, vyznačený tím, že se reakce provádí v přítomnosti katalytického systému obsahujícího směs kysličníků kovů,mimo kovů alkalických, a kovových solí organických karboxylových kyselin,v poměru zajišťujícím stabilizaci koncentrace vodíkových iontů v rozmezí pH 4 až 7·