DE925715C

DE925715C - Process for the separation of 2,4-dimethyl-6-tert.-butylphenol from mixtures

Info

Publication number: DE925715C
Application number: DEP871A
Authority: DE
Inventors: Horace Andrew Basterfield
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1944-06-19
Filing date: 1948-12-19
Publication date: 1955-03-28

Description

Verfahren zur Abtrennung von 2, 4imethyl-6-tert. -butylphenol aus Gemischen Die Erfindung betrifft die Abtrennung von 2, 4-Dimethyl-6-tert.-butylphenol aus Gemischen.Process for the separation of 2, 4imethyl-6-tert. -butylphenol Mix The invention relates to the separation of 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol from mixtures.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, Gemische von Phenolen dadurch zu alkylieren, daß man sie in Gegenwart von katalytisch wirkenden Mengen Schwefelsäure mit Olefinen behandelt und die alkylierten Phenole aus dem Reaktionsgemisch nach dem Waschen mit Wasser und verdünnter Natriumcarbonatlösung durch fraktionierte Vakuumdestillation abtrennt. It has already been suggested to use mixtures of phenols thereby to alkylate that they can be in the presence of catalytically active amounts of sulfuric acid Treated with olefins and the alkylated phenols from the reaction mixture after washing with water and dilute sodium carbonate solution by fractionated Separates off vacuum distillation.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, die Trennung von Phenolen, z. B. o-Kresol von p-Kresol, durch Behandlung mit festen Atzalkalien oder Alkalicarbonaten durchzuführen, wobei eine unlösliche kristalline Masse entsteht, die ein Adaditionspro,dukt aus 1 Mol eines Alkaliphenolats und 3 Mol des entsprechenden Phenols darstellt. Dieses Additionsprodukt muß dann, um die gewünschten Phenole zu erhalten, z. B. mit einer Säure weiterbehandelt werden. It has also been suggested that the separation of phenols, e.g. B. o-cresol from p-cresol, by treatment with solid caustic alkalis or alkali carbonates to carry out, whereby an insoluble crystalline mass is formed, which is an addition product from 1 mole of an alkali phenolate and 3 moles of the corresponding phenol. This addition product must then, in order to obtain the desired phenols, e.g. B. treated with an acid.

Es wurde nun gefunden, daß 2, 4-Dimethyl-6-tert.-butylphenol aus Gemischen, die dieses neben 2, s-Dimethyl-4-tert.-butylphenol enthalten, dadurch abgetrennt werden kann, daß man das Gemisch mit der wäßrigen Lösung eines Alkalihydroxyds behandelt und aus der wäßrigen Flüssigkeit das unlösliche 2, 4-Dimethyl-6-tert.-butylphenol abtrennt. It has now been found that 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol from Mixtures that contain this in addition to 2, s-dimethyl-4-tert-butylphenol, thereby can be separated by mixing the mixture with an aqueous solution of an alkali metal hydroxide treated and the insoluble 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol from the aqueous liquid separates.

Bei der Herstellung von Dimethylbutylphenolen durch Butylierung eines Gemisches, das 2, 4-Dimetbylphenol und 2, 5 -Dimethylpiienol enthält, erfolgt vornvielgend eine Bntyiierung des 2, 4-Dimethylphenols. Butylilert man ein gegebenes Gemisch dieser Dimethylphenole mit Isobuten, so steigt der Anteil des Reaktionsproduktes, der in der wäßrigen Lösung eines Al'lçahihydroxyds unllösEsh ist, auf einen Höchstwert an und nimmt dann wieder ab. In the production of dimethylbutylphenols by butylating a Mixture containing 2,4-dimethylphenol and 2,5-dimethylpiienol, he follows predominantly a concentration of 2,4-dimethylphenol. Butylilter a given Mixture of these dimethylphenols with isobutene, the proportion of the reaction product increases, which is insoluble in the aqueous solution of an aluminum hydroxide, to a maximum value on and then decreases again.

Dieses unlösliche Produkt besteht im wesentlichen aus reinem 2, 4-Dimethyl-6-tert.-butylphenol.This insoluble product consists essentially of pure 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol.

Dementsprechend wird das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise auf ein Gemisch von Dimethyl-6--tert.-hutylphenolen angewandt, das dadurch erhalten wurde, daß ein Gemisch aus 2, 4-und 2, 5-Dimethylphenolen nur so weit butyliert worden list, bis der genannte, in Alkalilauge unlösliche Teil des Umsetzungsproduktes etwa den Höchstwert erreicht, was durch Bestimmung des in etwa IO°/oiger Alkalilauge unlöslichen Anteils in während der Butylierung entnommenen Proben kontrolliert werden kann. Accordingly, the method of the present invention is preferred applied to a mixture of dimethyl-6 - tert.-hutylphenolen, obtained thereby was that a mixture of 2,4- and 2,5-dimethylphenols butylated only so far been list until the part of the reaction product mentioned, which is insoluble in alkali reached about the maximum value, which was determined by the determination of about 10% of the alkali lye insoluble content in samples taken during butylation can be checked can.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es mit Erfolg auch auf Dimethyl-6-tert.-butylphenol-Gemische angewandt werden kann, welche hunter Verwendung von Schwefelsäure als Butylierungskatalysator hergestellt wurden Bei derartigen Gemischen war es bisher schwierig, die aIs Nebenprodukte gebildeten Sulfonsäuren und Sulfonsäureester aus den butylierten Produkten zu entfernen, zumal bei höherer Temperatur, z. B. bei der Abtrennung der butylierten Phenole durch Destillation, in Gegenwart dieser Sulfonsäuren oder ihrer Ester eine Debutylierung erfolgt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden dagegen durch die Alkalilauge die Ester zersetzt, und die Alkalisulfate und -sulfonate sowie die Phenolate bleiben in der wäßrigen Phase gelöst, so daß das unlösliche 2, 4-Dimethyl-6tbutylpheno1 im wesentlichen frei von unr erwünschten Sulfonsäuren und deren Estern erhalten und eine Entbutylierung des Reaktionsproduktes vermieden wird. A particular advantage of the method according to the invention is that that it can also be successfully applied to dimethyl-6-tert-butylphenol mixtures which can be prepared using sulfuric acid as a butylation catalyst In the case of mixtures of this type, it has hitherto been difficult to isolate the byproducts To remove sulfonic acids and sulfonic acid esters from the butylated products, especially at higher temperature, e.g. B. in the separation of the butylated phenols by distillation, debutylation takes place in the presence of these sulfonic acids or their esters. at In the process according to the invention, on the other hand, the esters are decomposed by the alkali lye, and the alkali sulfates and sulfonates and the phenates remain in the aqueous Phase dissolved, so that the insoluble 2, 4-dimethyl-6tbutylpheno1 essentially obtained free of undesired sulfonic acids and their esters and a debutylation of the reaction product is avoided.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet somit eine brauchbare Arbeitsweise zum Abtrennen von 2, 4-Dimethylphenol aus Gemischen, welche daneben noch 2, 5-Dimethylphenol enthalten, indem man aus dem butylierten Gemisch das in Alkalilauge unlösliche 2, 4-Dimethyl-6-tert.-butylphenol abtrennt und in bekannter Weise, z. B. durch Erhitzen mit einer kleinen Menge Schwefelsäure oder Arylsulfonsäure auf 2000 oder höher, entbutyliert. The method according to the invention thus offers a useful way of working for separating 2,4-dimethylphenol from mixtures which also contain 2,5-dimethylphenol by removing the 2, which is insoluble in alkali from the butylated mixture 4-dimethyl-6-tert-butylphenol is separated off and in a known manner, for. B. by heating with a small amount of sulfuric acid or aryl sulfonic acid to 2000 or higher, debutylated.

Die Konzentration der wäßrigen Lösung des Alkalihydroxyds kann in weiten Grenzen schwanken; es wurde gefunden, daß die Verwendung einer Lösung von 10 Gewichtsprozent befriedigende Ergebnisse liefert. The concentration of the aqueous solution of the alkali metal hydroxide can be in wide boundaries fluctuate; it has been found that the use of a solution of 10 percent by weight gives satisfactory results.

Die Behandlung des die Dimethylbutylpbenole enthaltenden Gemisches mit Ätzalkali kann mit befriedigendem Erfolg bei Zimmertemperatur vorgenommen werden, doch können gewünschtenfalls auch höhere Temperaturen angewendet werden. Treatment of the mixture containing the dimethylbutylbenols caustic alkali can be carried out with satisfactory results at room temperature, however, if desired, higher temperatures can also be used.

Obwohl das abgetrennte 2, 4-Dimethyl-6-butylphenol ziemlich rein ist, kann man es zwecks Herstellung eines besser gefärbten Produktes von höherem Reinheitsgrad weiterbehandeln, beispielsweise im Wasserdampfstrom destillieren. Although the separated 2,4-dimethyl-6-butylphenol is quite pure one can use it for the purpose of making a better colored product of higher Further treat the degree of purity, for example distilling in a stream of steam.

Beispiel Man behandelt I22 g eines Gemisches aus 65 °/o 2, 4-Dimethylphenol und 35 % 2,5-Dimethylphenol in Gegenwart von 4 g Schwefelsäure von 98 Gewichtsprozent mit einem gasförmigen Kohlenwasserstoffgemisch, das 12% Isobuten, 4% n-Butene und 84 0/o Butan enthält, wie es bei der Dehydrierung von Butangemischen anfällt. Man hält die Reaktionstemperatur auf etwa 5O Man leitet das Gas durch das Phenolgemisch, bis eine 65-0/oige Butylierung erfolgt ist, was sich in der ~Absorption von 42 g Isobuten zeigt. Das Reaktionsgemisch hat danach die folgende Zusammensetzung: 25 °/oDimethylphenolen 60% 2,4-Dimethyl--6-butylphenol und I5 O/o - 2, s-Dimethyl-4-butylphenol. Aus diesen Zahlen folgt also ein Gehalt von 33 0/o nicht umgesetzten Phenolen, 54 0/o in 2, 4rDimethyl-6-butylphenol umgewandeltem 2, 4-Dimethylphenol und 13% in 2,5-Dimethyl-4-butylphenol umgewandeltem 2, s-Dimethylphenol. Man behandelt-das Gemisch mit 20 g Ätznatron, die in 200 ccm Wasser gelöst sind, wodurch zwei Schichten gebildet werden. Die unlösliche ölige Schicht wird abgetrennt und im Wasserdampfstrom destilliert. Man erhält das gebildete -2, 4-Dimethyl-6-butylphenol im wesentlichen in quantitativer Ausbeute. EXAMPLE I22 g of a mixture of 65% 2,4-dimethylphenol are treated and 35% 2,5-dimethylphenol in the presence of 4 g sulfuric acid of 98% by weight with a gaseous hydrocarbon mixture containing 12% isobutene, 4% n-butene and 84 0 / o contains butane, as is obtained in the dehydrogenation of butane mixtures. Man keep the reaction temperature at about 50. Pass the gas through the phenol mixture, until a 65-0 / o butylation has taken place, which results in the absorption of 42 g Shows isobutene. The reaction mixture then has the following composition: 25 ° / o dimethylphenols 60% 2,4-dimethyl-6-butylphenol and 15% -2, s-dimethyl-4-butylphenol. From these figures, therefore, follows a content of 33% unreacted phenols, 54 0 / o 2,4-dimethylphenol converted into 2,4r-dimethyl-6-butylphenol and 13% in 2,5-dimethyl-4-butylphenol converted 2, s-dimethylphenol. One treats-that Mixture with 20 g of caustic soda, which are dissolved in 200 ccm of water, creating two layers are formed. The insoluble oily layer is separated and placed in a stream of steam distilled. The -2, 4-dimethyl-6-butylphenol formed is essentially obtained in quantitative yield.

PATENTANSPROCHE 1. Verfahren zur Abtrennung von 2, 4-Dimethyl-6-tert.-butylphenol aus Gemischen, die dieses neben 2,5-Dimethyl-4-tert.-butylphenol - enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gemische mit der wäBrigenLösung eines Alkalihydroxyds behandelt und das unlösliche 2, 4-Dimethyl-6-tert.-butylphenol von der wäßrigen Flüssigkeit abtrennt. PATENT CLAIM 1. Process for the separation of 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol from mixtures that contain this in addition to 2,5-dimethyl-4-tert.-butylphenol - thereby characterized in that the mixtures with the aqueous solution of an alkali metal hydroxide treated and the insoluble 2, 4-dimethyl-6-tert-butylphenol from the aqueous Separates liquid.

Claims

2. The method according to claim I, characterized in that an aqueous Solution is used that contains 10 percent by weight of caustic soda.