DE2712530B2 - Verfahren zur Herstellung von 2,6-Di-tert.butylphenol - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von 2,6-Di-tert.butylphenol

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2,6-Di-tertbutylphenol.
2,6-Di-tertbutylphenol wird weitgehend in der organischen Synthese und insbesondere zur Herstellung von Stabilisierungsmitteln eingesetzt, welche zur Stabilisierung von Synthesekautschuken, Kunststoffen oder Synthesefasern Verwendung finden. Phenolische Stabilisierungsmittel, beispielsweise 4-MethyI-2,6-di-tertbutylphenol (Jonol), dienen auch als Antioxydationsmittel für öle, Brennstoffe und andere Erdölerzeugnisse.
Das bekannte Verfahren zur Herstellung von 2,6-Di-tert.butylphenol besteht in der Alkylierung von Phenol mit Isobutylen in Anwesenheit von Aluminiumphenolat(GB-PS10 62 298).
Nach dem genannten Verfahren wird 2,6-Di-tert.butylphenol in 75 bis 78 gew.-%iger Ausbeute erhalten, während Nebenprodukte, d. h. para-tert.Butylphenol, 2,4-Di-tert.butylphenol und Tri-tert.butylphenol 25 bis 22 Gew.-% betragen.
Es ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von 2,6-Di-tert.butylphenol durch Alkylierung von Phenol mit Isobutylen in Gegenwart von Aluminiumchlorid bei einem Druck von 70 atm bekannt (US-PS 29 23 745). Gemäß diesem Verfahren beträgt die Produktausbeute 56 bis 60 Gew.-o/o.
Es ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von 2,6-Di-tert.butylphenol durch Alkylierung mit Isobutylen in Anwesenheit von Aluminiumphenolat unter Zugabe von Halogenverbindungen (tert.-Butylchlorid u. a.) bei einem Druck von 63 atm bekannt (US-PS 34 26 082).
Gemäß diesem Verfahren übersteigt die Produktausbeute 36 Gew.-% nicht. Der Nachteil der bekannten Verfahren liegt in einer geringen Produktausbeute.
Es ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung von 2,6-Di-tert.butylphenol bekannt, nach dem das Phenol mit Isobutylen in Gegenwart von Aluminiumphenolat bei einer Temperatur von 150° C und einem Druck von 45 bis 50 atm alkyliert wird.
Die Ausbeute an 2,6-Di-tert.butylphenol liegt zwischen 76 und 79 Gew.-% (s. das Buch »Phenole« von GD. Charlampowitsch und Ju. W. Tschurkin, 1974, S. 226 — in Russisch). Trotz hoher Produktausbeute hat das Verfahren Nachteile, bestehend in der komplizierten technologischen Gestaltung und der Notwendigkeit, hohe Drücke anzuwenden.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung war es, das Verfahren zur Herstellung von 2,6-Di-tert.butylphenol durch Erhöhung der Produktausbeute unter gleichzeitiger Vereinfachung des Vorgangs zu vervollkommnen.
In Obereinstimmung mit dem Ziel wurde die Aufgabe gestellt, einen neuen Katalysator aufzufinden, der es ermöglicht, die Selektivität des Prozesses in bezug auf das Endprodukt zu erhöhen.
Die gestellte Aufgabe wurde durch ein Verfahren zur Herstellung von 2,6-Di-tert.butylphenol durch Alkylierung von Phenol mit Isobutylen bei erhöhten Temperaturen in Gegenwart eines Aluminiumphenolats als Katalysator gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Alkylierung bei Temperaturen zwischen 100 und 110° C in Gegenwart von Phenoloxy-orthotertbutylphenoxyhydroaluminiumsäure der Formel
[(OC6H5)n(ortho-tert.C4H9Q)H40)mAl] H
:-, in welcher /J=I bis 3, m = 1 bis 3, π +m = 4 ist, durchführt
Der genannte Katalysator gestattet es, den Vorgang unter milden Bedingungen, d.h. unter Atmosphärendruck, zu verwirklichen und die Selektivität des
.ί Prozesses in bezug auf das Endprodukt auf 90 bis 95% und somit die Produktausbeute auf 80 Gew.-% zu erhöhen.
Das Verfahren wird praktisch wie folgt durchgeführt: In einen Reaktor bringt man das Phenol und den
.'■. erwähnten Katalysator ein, erhitzt das Gemisch auf eine zwischen 100 und 11 D°C liegende Temperatur und leitet durch das Gemisch Isobutylen während 8 Stunden durch. Das erhaltene Alkylierungsprodukt wird unter vermindertem Druck rektifiziert Nach der Umkristalli-
i' sation des Produkt« aus aliphatischen Kohlenwasserstoffen erhält man 2,6-Di-tert.butylpheiiol von 100%iger Reinheit
Der Ausgangskatalysator für die Alkylierung läßt sich durch Umsetzung von Aluminiumphenolat mit Ortho-
i". tertbutylphenol, erhalten durch Rektifikation des Alkylierungsprodukts, zubereiten. Die Katalysatormenge, bezogen auf Aluminium, kann im Laufe des Alkylierungsprozesses zwischen 0,5 bis 1 Gew.-% schwanken.
4i, Wie vorstehend, erfolgt die Alkylierung bei einer zwischen 100 und 110° C liegenden Temperatur. Die Durchführung der Alkylierung bei einer Temperatur von unter 100° C führt zur Verminderung der Ausbeute an 2,6-Di-tert.butylphenol, und die Durchführung der
4r> Alkylierung bei einer über 110° C liegenden Temperatur hat unerwünschte Veränderungen der Zusammensetzung von Alkylphenolen und eine erhöhte Menge von Nebenprodukten zur Folge.
Zur Erläuterung der Erfindung werden die folgenden
V) Beispiele angeführt.
Beispiel 1
74,98 g Katalysator der Zusammensetzung
setzt man dem Gemisch aus 172,4 g Phenol und 156 g Ortho-tertbutylphenol zu, erhitzt das Gemisch auf 110° C und leitet Isobutylen während 8 Stunden durch. Man erhält 697 g Alkylierungsprodukt der Zusammensetzung (in Gewichtsprozent):
Phenol
Ortho-tertbutylphenol
2,6-Di-tert.butylphenol
2,4-Di-tert.butylphenol
2,4,6-Trit-tert.butylphenol
0,2
10,5
80,1
0,2
Das Alkylierungsgemisch wird vom Katalysator durch Wasserhydrolyse befreit und unter vermindertem
Druck rektifiziert Das erhaltene 2,6-Di-ten.butylphenul hat eine Schmelztemperatur von 35° C Die Produktausbeute beträgt 80,1% der Theorie. Um 2,6-Di-terLbutylphenol von 100%'iger Reinheit herzustellen, unterwirft man es der Rektifikation und Umkristallisation aus geradekettigen Kohlenwasserstoffen. Nach Angaben der Gas-Flüssigkeit-Chromatographie beträgt der Reinheitsgrad 100%, der Schmelzpunkt 35,2° C
Beispiel 2
25,0 g Katalysator der Formel
[(OQHsMortho-tert.CiHeG.I-UO) Al] H
vermischt man mit 100 g Phenol und 40 g Ortho tert.l?utylphenol. Man erhitzt das Gemisch auf !050C und leitet Isobutylen während 8 Stunden durch. Das erhaltene Alkylierungsgemisch wird vom Katalysator befreit, und es wird ein Gemisch von Alkylphenolen folgender Zusammensetzung (in Gewichtsprozent) erhalten:
Beispiel 3
37,49 g Katalysator der Zusammensetzung
[(OC41H5)
vermischt man mit 86,2 g PhenoL Das Gemisch erhitzt man auf 110° C und leitet Isobutylen während 8 Stunden durch. Das erhaltene Alkylierungsgemisch wird vom Katalysator befreit, und es wird ein Gemisch von Alkylphenolen folgender Zusammensetzung (in Gewichtsprozent) erhalten:
Phenol 0,2
Ortho-tertbu tylphenol 10,6
2,6-Di-tertbutylphenol 80,0
2,4-Di-tert.butylphenol 0,4
2,4,6-Di-terLbutylphenol 9
Phenol 0,6
Ortho-tertbutylphenol 16,2
2,6-Di-tert.butylphenol 76
2,4-Di-tert.butylphenol 0,2
2,4,6-Tri-tert.butylphenol 5
Die Selektivität beträgt 90,5%.
Beispiel 4
Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung des im Beispiel 1 eingesetzten Katalysators.
30,6 g Aluminiumphenolat, gelöst in einem aliphatischen Lösungsmittel (beispielsweise Heptan), vermischt man mit 30 g Ortho-tertbutylphenol. Das Gemisch wird während 1 Stunde bei Raumtemperatur umgerührt, und nach der Entfernung des Lösungsmittels werden 51,2 g Katalysator folgender Zusammensetzung
Die Selektivität beträgt 94,47%.
erhalten.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung von 2,6-Di-tertbutylphenol durch Alkylierung von Phenol mit Isobutylen bei erhöhten Temperaturen in Gegenwart eines Aluminiumphenolats als Katalysator, dadurch gekennzeichnet, daß man die Alkylierung bei Temperaturen zwischen 100 und 110° C in Gegenwart von die Phenyloxy-ortho-tertbutylphenoxyhydroaluminiumsäure der Formel
    [(OC6H5)„(ortho-tert.C4H9Ci,H40)mAl] H
    in welcher η = ! bis 3, m = 1 bis 3, π + in = 4 ist, durchgeführt
DE2712530A 1976-03-22 1977-03-22 Verfahren zur Herstellung von 2,6-Di-tert.butylphenol Granted DE2712530B2 (de)

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