DE1809555A1 - Verfahren zur Herstellung von 2,6-Dialkylphenolen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von 2,6-DialkylphenolenInfo
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Description
tOientamveilte ρ 24- 653
Naucno-issledovatelskiJ ZELLENTIM & LUYKEhJ8.Nov.1968
Institut resinovych i ,„-,..„8000 München 22 1809555
lateksnych isdelij, Moökau/üdüoH Zweibrüdten5,r. h iuuooau
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON 2,6-DlALKYLPHEN0LEN
Die vorliegende Erfindung bezieht sioh auf Verfahren zur
Herstellung von 2,6-Dialkylphenolen.
Die genannten Verbindungen sind Zwischenprodukte in der Synthese von Antioxydans zum Stabilisieren vor der Therraooxydation
von Polyolefinen, Polyamiden, Synthesekautsohuk, Gummi
auf der Grundlage von Natur- und synthetischem Kautschuk, Treibstoffen, Schmierölen und anderer organischer Stoffe.
Bs sind bekannt Verfahren zur Herstellung von 2,6-Dialkylphenolen,
insbesondere von 2,6-ditert.-Butyphenol durch Alkylierung des Phenols durch Alkene, insbesondere durch das
Isobutylen unter Erhitzen unter Druck in Gegenwart von Katalysatoren, der Phenolate der Metalle vorwiegend von Aluminium
unter anschließender Isolierung der Zielprodukte· Die genannten Katalysatoren werden vor der Synthese der Zielprodukte in
demselben Reaktor, in welchem die Alkylierung durchgeführt wird, durch Umsetzung des Phenols mit Metallen unter Erhitzen
in der Atmosphäre eines Inertgases, z.B. des Stickstoffes hergestellt (siehe USA-Patentschrift Nr. 2459597; Patentschriften
der BRD NrNr. 944014 und 1044825).
Ein Nachteil der genannten Verfahren ist eine geringe Reaktionsgeschwindigkeit
des Phenols mit Metallen, insbesondere
mit Aluminium bei der Phenolateherstellung.
Außerdem finden bei der Herstellung von Katalysatoren und bei der Alkylierung oxydative Nebenprozease statt, die die
Reaktionsfähigkeit des Aüsgangsphenols und die Wirksamkeit
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der Katalysatoren verringern und folglich die Ausbeute an
Zielprodukten herabsetzen (die Ausbeute beträgt 54-59 Gew.5»
von dem zu alkylierenden Phenol).
Der Alkylierungsprozeß verläuft in den bekannten Verfahren
sehr instabil.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung i3t die Beseitigung der genannten Nachteile.
Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, ein Verfahren
zur Herstellung von 2,6-Dialkylphenolen, insbesondere
von 2,6-ditert-Butylphenol zu entwickeln, das es möglich
macht, die Ausbeute an Zielprodukten zu erhöhen und den technologischen Prozeß zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in dem Verfahren zur Herstelluni; von 2,6-Dialkylphenole durch Alkylierung des
Phenole durch Alkene bei einer Temperatur von 50-25O0C in
Gegenwart von Katalysatoren, der Phenolate der Bietalle, vorwiegend
des Aluminiums unter anschließender Isolieruni; der Zielprodukte, wobei die genannten Katalysatoren durch Umsetzung
des Phenols mit Metallen bei einer Temperatur von 150-190 C hergestellt werden, die Herstellung der Katalysatoren
und die Alkylierung des Phenols erfindungsgemäß In Gegenwart von sterisch gehinderten Phenolen durchgeführt wird, die in
einer Menge von 0,1-2 Gew.^ von dem zu alkylierenden Phenol
genommen werden.
Der Einfluß dieser Zusätze ist darauf zurückzuführen, daß die sterisch gehinderten Phenole al3 wirksame Antioxydations»
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mittel die oxydative Nebenprozesse hemmen und dadurch zur
Beibehaltung der Wirksamkeit der Katalysatoren bis zur Beendigung des Prozesses und der Reaktionsfähigkeit des Ausgangsphenols
beitragen.
Als sterisch gehinderte Phenole verwendet man zweckmäßig das 2,2 - t"ethylen-bis-(4-raethyl-6-tert-butylphenol) in einer
Menge von 0,7 - 1,5 Gew./6 von dem zu alkylirenden Phenol
sowie das 4,4 - Kethylen-bis-(2,6-ditert-butylphenol) in einer
"enge von 1-1,5 Gew.# bezogen auf das zu alkylierende Phenol.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Alkylierung des Phenols auch unter einem Druck von 1,1-200 at durchgeführt
werden.
Der erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von 2,6-Dialkylphenolen
wird wie folgt durchgeführt.
In einen Reaktor, der mit einem Rührwerk, einem Thermometer, einem RückfluQkühler und einem Barboteur versehen ist,
bringt man ein Metall, vorzugsweise das Aluminium, das Phenol und das sterisch gehinderte Phenol ein.
Als sterisch gehinderte Phenole können z.B, 2,2 -Methylenbis-(4.-methyl-6-tert.Butylphenol),
4,4 -Methylen-bis-(2,6-ditert.Butylphenol),
2,2 -Methylen-bis-(4-methyl-6-zyklohexylphenol),
2,2 -Methylen-bis-(4-methyl-6-methylzyklohexylphenol),
4-Methyl-2,6-die- «i- -methylbenzylphenol sowie verschiedene Gemische
der sterisch gehinderten Phenolen verwendet werden.
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Das Reaktionsgemisch erhitzt man auf eine Temperatur von
150 - 19O0G und rührt während 20-120 Minuten. In dieser Zeit
wird die Bildung des Phenolate beendet (statt 5-8 Stunden nach dem bekannten Verfahren)·
Dabei braucht der Prozeß nicht in der Atmosphäre eines Inertgases durchgeführt au werden.
Dann wird die Reaktionsmasse, die eine Lösung von Phenolat
dos Metalls im Phenol mit einem Zusatz von sterisch gehindertem
Phenol darstellt, abgekühlt oder auf eine Alkylle-
wonach
rungstemperatur (50-250 C) erhitzt^man in diese das Alken
einführt.
Als alkylierende Agenzien können z.B. geradekettige oder
verzweigte Olefine C2*"Oi2» zyM-oalkene, das Styrol, das #C Methylstyrol
sowie Gemische verschiedener Alkene verwendet werden.
Nach der Beendigung der Alkylierung gibt man zu dem Reaktionsgemisch
bei einer Temperatur von 950C Wasser zum Zersetzen
des Katalysators hinzu (im Falle von Eisenphenolat verwendet man die Schwefelsäurelösungl filtriert Zersetzungsprodukte ab, trennt die wässerige Schicht, die eine Lösung
von Phenol darstellt, von der organischen Schicht und destilliert die letztere unter Vakuum, indem man das Zielprodukt
isoliert.
Die genannte Zersetzung des Katalysators und die Isolierung des Zielproduktes wird nach dem bekannten Verfahren durch·
geführt, das in der Patentschrift der BRD Nr. 1199277 be-
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sohrieben 1st·
Im Falle des 2,6-dltert.Butylphenols erreicht die Ausbeute 76-77 Gew.^, bezogen auf das zu alkylierende Phenol,
statt 54-59 Gew.jS nach dem bekannten Verfahren.
Die Ausbeute an Zielprodukten kann daduroh erhöht werden, daß man für die Zersetzung des Metallphenolats eine wässerige Phenollösung von der vorhergehenden Alkylierung verwendet.
Die Verwendung statt Wasser einer wässerigen Phenollösung Jj macht es mögljLch, die Ausbeute an Zielprodukten um weitere
3-4 Gew.ji zu erhöhen und die Bildung von phenolhalt igen Abwässern auszusohlieββη·
Eine Erhöhung der Ausbeute an Zielprodukten wird auoh daduroh herbeigeführt, daß sich neben dem 2,6"*Dialkylphenol
bildende 2-Alkylphenol in den Alkylierungsprozeß zurückgeführt
wird. Xm Falle von 2,6-ditert.Butylphenol steigt die Ausbeute um 12-14 Gew.2*.
klaven durchgeführt werden, wobei die Alkylierung des Phenols bei einem erhöhten Druck von I9I - 200 at durongeführt wird.
Zum besseren Verstehen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend folgende Beispiele filx die Herstellung von
2,6-Dialkylphenol#n angeführt·
l f
In «inen Reaktor, der alt eines meohanisohen Rührwerk, einem Thermometer, einem Rüokflußkühler und einem fiarboteur zum
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Gaazuführen versehen ist, bringt man 94 g Phenol, 1 g Aluminium
und 0,7 g 2,2 - Methylen-bis-(4-methyl-6-tert· Butylphenol)
ein. Die Reaktionsmasse wird auf eine Temperatur von 16O-165°C erhitzt und bis zur vollständigen Auflösung des
Metalls und der Beendigung der Wasserstoffentwicklung gerührt,
was von der beendeten Reaktion der Phenolatbildung zeugt. Die
Dauer des Rührens beträgt 30 Minuten.
Dann erniedrigt man die Temperatur in dem Reaktor auf 120 - 1250C und leitet das trockene Isobutylen während 5 Stun
Die Reaktionsmasse kühlt man auf 95°C ab, gießt 10 ml
Wasser hinzu und rührt während 60 Minuten. Der ausgefallene Aluminiumhydroxid wird abfiltriert, die organische Schicht
von der wässerigen Schicht getrennt und im Vakuum destilliert.
Die Ausbeute an 2,6-ditert.Butylphenol beträgt 76 Gew.^,
bezogen auf das zu alkylierende Phenol.
Beiapl·! 2.
Der Prozeß wird ähnlich, wie in dem Beispiel 1 beschrieben,
durohfeführt, man bringt jedoch statt Aluminium 1 g Legierung
ein, die zu 99,5 - 99,75* aus Aluminium, zu 0,15-0,20$
aus Ilsen, «u 0,08 - 0,10Ji aus Silizium, zu 0,01 - 0,015#
aus Kupfer und su 0,05 - 0,10Ji aus Zink besteht.
Sie Ausbeute an 2,6-ditert.Butylphenol beträgt 76 Gew.^,
bezogen auf das zu alkyllerende Phenol·
Der Prozeß wird ähnlich, wie in dem Beispiel beschrie~
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-7-
ben, durchgeführt, man bringt jedoch statt 2,2 -Methylen-bis-(4-methyl-6-tert.Butylphenol)
1 g 4,41-Methylen-bis-( 2, entert. But ylphenol) ein und verwendet für die Zersetzung des
Katalysators das in dem Beispiel 1 von der organischen Schicht getrennte Wasser.
Die Ausbeute an 2,6-ditert-Butylphenol beträgt 80 Gew.^,
bezogen auf das alkylierende Phenol.
In einen Autoklaven bringt man 94 g Phenol, 1 g Eisen
und 1,2 g 4-Methal-2,6-die-o6-methylbenzylphenol ein. Die Reaktionsmasse
wird auf eine Temperatur von 180 C erhitzt und während 1,5 Stunden gerührt. Dann kühlt man das Gemisch auf
eine Temperatur von 12O0C ab, nimmt den Druck des Wasserstoffes
weg und führt unter einem Druck von 50 at d em Autoklaven
112 g Isobutylen zu. Pon Autoklaven verschließt man hermetisch
und rührt die Reaktionsmasse bei 1200C während 5 Stunden.
Der Druck wird dabei von 18-20 at auf 3-4 at herabgesetzt.
Man kühlt den Autoklaven ab, nimmt den Druck weg und behandelt die Reaktionsmasse mit 50 ml lO^iger Schwefelsäure.
Dann trennt man die Säureschicht ab, wäscht die organische Schicht mit Wasser bis zur neutralen Reaktion, trennt von
dem Wasser und destilliert unter Vakuum,
Die Ausbeute an 2,6-ditert.Butylphenol beträgt 41 Gew.#,
bezogen auf das zu alkylierende Phenol.
Beispiel 5. .
In einen Reaktor, der mit einem Rührwerk, einem Rüokfluß-
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kühler, einem Thermometer und einem Tropftrichter versehen ist, bringt man 94 g Phenol, 1 g Aluminium und 1 g 2,2 -Kethylen-bis-(4-methyl-6-zyklohexylphenol)
ein. Die Reaktionsmasse erhitzt man auf eine Temperatur von 165-170 C und rührt während 30 Minuten, Dann kühlt man die Reaktionsma3se auf
eine Temperatur von 120 C ab, gibt 208 g Styrol während 2 Stunden hinzu und rührt während 5 Stunden. Danach gibt man
I50 ml Wasser zu, rührt bei einer Temperatur von 95-10O0C wähl
rend 1 Stunde und gibt 100 ml Benzol zu. Man filtriert das
Aluminiumhydroxid ab, trennt die organische Schicht und destilliert nach dem Abtreiben von Benzol unter Vakuum, Die Ausbeute
an 2,6-Di-i/'-methylbenzylphenol beträgt 62 Gew.$, bezogen
auf das zu alkylierende Phenol.
BeisriejL 6.
In einen Reaktor bringt man 25 g Phenol, 1^2g Aluminium
und 1,2 g 2,2 -Methylen-bis-(4-methyl-6-methylzyklohexylphenol)
ein. Die Reaktionsmasse erhitzt man auf eine Temperatur von 160 C und rührt während 3O Minuten. Dann kühlt man die
Reaktionsmasse auf eine Temperatur von 120 C ab, gibt I5O g
2-tert.Butylplienol zu, das als Nebenprodukt bei der Alkylierung,
wie sie in dem Beispiel 1 besehrieben ist, anfällt, und führt den Prozeß der Alkylierung ähnlich, wie in dem Beispiel
1 beschrieben durch.
Die Ausbeute an 2,6-ditert.Butylphenol beträgt 95 Gew.#,
bezogen auf die zu alkylierende Phenole.
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Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von 2, 6-Dialkyl phenolen durch
Alkylierung des Phenols durch Alkene "bei einer Temperatur von 50-25O0G in Gegenwart von Katalysatoren, der Phenolate der Metalle,
vorzugsweise des Aluminiums, unter anschließender Isolierung
der Zielprodukte, wobei die genannten Katalysatoren durch Umsetzung des Phenols mit Metallen bei einer Temperatur
von 150-19O0C hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Herstellung der Katalysatoren und die Alkylierung des Phenols in Gegenwart von sterisch gehinderten
Phenolen durchgeführt werden, die in einer Kenge von
0,1-2 Gew.~ß>, bezogen auf das zu alkylierende Phenol genommen
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als sterisch gehinderte Phenole das 2,2 -l£ethylen-bis-(4-methyl-6-tert.butylphenol) in einer alenge
von 0,7-1,5 Gew.56, bezogen auf das zu alkylierende Phenol, verwendet
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet,
daß als sterisch gehinderte Phenole das 4,4 -Methylen-bis-(2,6-ditert.butylphenol) in einer Menge von
1-1,5 Gew.^, bezogen auf das zu alkylierende Phenol, verwendet
wird.
4. Verfahren naoh Anspruch 1-3» dadurch gekennzeichnet,
daß die Alkylierung des Phenols unter einem Druok von 1,1-200 at durchgeführt wird,
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ORIGINAL INSPECTED
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GB1229480A (de) | 1971-04-21 |
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Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |