JP2006008634A - Method for producing bisphenols - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method, capable of obtaining a high purity bisphenol F without increasing the molar ratio of phenol/formaldehyde so much. <P>SOLUTION: This method for producing a bis(hydroxyphenyl)methane by performing the condensation reaction of the phenol with formaldehyde in the presence of an acid catalyst is provided by feeding at least one liquid in 2 kinds of liquids consisting of a first liquid containing hydroxybenzyl alcohol produced by performing the reaction of a phenol with a formaldehyde in the presence of a base catalyst and a second liquid containing an acid catalyst, into a mixing space through in a plurality of fine flowing passages having 1-500 μm width, and also 2 kinds of the liquids from passages crossing their central axes at one point, mixing and reacting under an acid condition. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、樹脂原料等として有用なビスフェノールFの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing bisphenol F useful as a resin raw material.

モノフェノール類とホルムアルデヒド類との反応により製造されるビスフェノール、例えばビス(ヒドロキシフェニル)メタン(以下、ビスフェノールFという)は、ビスフェノールAを原料とするいわゆるビスA型エポキシ樹脂より低粘性で耐熱性に優れたエポキシ樹脂を提供できる他、エポキシ樹脂用硬化剤やフェノール樹脂改質剤としても利用されており、注目されている。中でも、エポキシ樹脂用途では、ニーズの多様化に伴って更なる粘性及び耐熱性の改善が強く望まれている。   Bisphenols produced by the reaction of monophenols and formaldehydes, such as bis (hydroxyphenyl) methane (hereinafter referred to as bisphenol F), have a lower viscosity and heat resistance than the so-called bis-A type epoxy resin made from bisphenol A. In addition to providing an excellent epoxy resin, it is also used as a curing agent for epoxy resins and a phenol resin modifier, and is attracting attention. Among them, for epoxy resin applications, further improvement in viscosity and heat resistance is strongly desired as needs are diversified.

一般に、ビスフェノールFは、酸性触媒、例えば蓚酸を触媒としてフェノールとホルムアルデヒドとの縮合反応により製造されるが、生成したビスフェノールF中には、4,4'‐ビスフェノールF、2,4'‐ビスフェノールF及び2,2'‐ビスフェノールFの三種類の異性体(二核体)に加え、更にホルムアルデヒドが付加し、引き続きフェノールと高次に重縮合した三核体をはじめとする多様な重質物が含まれている。これら重質物を含むビスフェノールFをエポキシ化して得られるエポキシ樹脂は高粘度となり、ビスフェノールFエポキシの特徴である低粘度性を大きく損なう。また、重質物を含むビスフェノールFエポキシ樹脂を構成成分とする塗料は高純度ビスフェノールFエポキシ樹脂を構成成分とする塗料よりも、塗膜の耐蝕性、耐薬品性等の点で劣ることも報告されている(特開平2-166114号公報)。   In general, bisphenol F is produced by a condensation reaction of phenol and formaldehyde using an acidic catalyst such as oxalic acid as a catalyst. Among the bisphenol F produced, 4,4'-bisphenol F, 2,4'-bisphenol F In addition to the three isomers (binuclear) of 2,2'-bisphenol F, various heavy substances are included, including trinuclear bodies that are further polycondensed with phenol after addition of formaldehyde. It is. Epoxy resins obtained by epoxidizing bisphenol F containing these heavy substances have a high viscosity and greatly impair the low viscosity characteristic of bisphenol F epoxy. It has also been reported that paints containing bisphenol F epoxy resins containing heavy materials are inferior in terms of coating corrosion resistance, chemical resistance, etc. compared to paints containing high purity bisphenol F epoxy resins as constituents. (Japanese Patent Laid-Open No. 2-166114).

したがって、ビスフェノールF製造においては、重質物の生成を抑制するための様々な方法が検討されている。例えば、現在用いられている純度90〜94%のビスフェノールFは、前記の蓚酸触媒による均一反応系において、フェノール/ホルムアルデヒドのモル比を理論モル比の15倍以上である30〜40としている。そのため、反応終了後に過剰のフェノールを蒸留回収するのに長い時間と運転コストを必要としており、釜生産性も10%以下と非常に低いものになっている。   Therefore, in the production of bisphenol F, various methods for suppressing the formation of heavy substances have been studied. For example, currently used bisphenol F having a purity of 90 to 94% has a phenol / formaldehyde molar ratio of 30 to 40 which is 15 times or more of the theoretical molar ratio in the homogeneous reaction system using the oxalic acid catalyst. Therefore, it takes a long time and operation cost to distill and recover excess phenol after the reaction is completed, and the productivity of the kettle is very low at 10% or less.

下記特許文献1には、85%の高濃度リン酸を多量に用いて、フェノール/ホルムアルデヒドのモル比を5程度で、反応温度を45℃で、純度88%のビスフェノールFを得る方法が記載されている。また、特許文献2には、多量のトルエン等の有機溶剤と水と蓚酸等の触媒を用い、フェノール/ホルムアルデヒドを低モル比で、トルエン等を主体とする液相と水及び蓚酸等を主体とする液相との撹拌下の液‐液不均一系で反応を行い、反応後、トルエン等の有機溶剤及びフェノールを蒸留回収し、ビスフェノールFを得る方法が開示されている。更に、特許文献3には、50〜80%リン酸水を触媒として、原料アルデヒドを逐次的に加え、生成するビスフェノールFを速やかにフェノール相に抽出することで、重質分の副生を抑える方法が提案されている。しかしながら、いずれの場合も、生産性と品質を共に満足できる方法を提供するには至っていない。   Patent Document 1 below describes a method for obtaining bisphenol F having a purity of 88% at a reaction temperature of 45 ° C. with a molar ratio of phenol / formaldehyde of about 5 using a large amount of 85% high-concentration phosphoric acid. ing. Patent Document 2 uses a large amount of an organic solvent such as toluene, a catalyst such as water and oxalic acid, a phenol / formaldehyde in a low molar ratio, a liquid phase mainly composed of toluene and the like, mainly water and oxalic acid and the like. A method of obtaining bisphenol F by reacting in a liquid-liquid heterogeneous system under stirring with a liquid phase to be obtained, and distilling and recovering an organic solvent such as toluene and phenol after the reaction is disclosed. Furthermore, in Patent Document 3, 50 to 80% phosphoric acid water is used as a catalyst, raw material aldehyde is added sequentially, and the produced bisphenol F is rapidly extracted into the phenol phase, thereby suppressing the heavy by-product. A method has been proposed. However, in any case, no method has been provided that satisfies both productivity and quality.

特公平3-72049号公報Japanese Patent Publication No. 3-72049 特開平6-135872号公報Japanese Patent Application Laid-Open No.6-135872 特開平09-67287号公報JP 09-67287 A 特開2002-346355号公報JP 2002-346355 A 特表2002-512272号公報Special Table 2002-512272

ところで、2以上の微小流路と混合空間又は混合領域を有するマイクロミキサは上記特許文献4〜5等で知られているが、これがビスフェノールFの製造装置として適することを教えるものはない。   By the way, although the micromixer which has two or more microchannels and a mixing space or a mixing area | region is known by the said patent documents 4-5 etc., there is nothing which teaches that this is suitable as a manufacturing apparatus of bisphenol F.

本発明は、フェノール/ホルムアルデヒドのモル比をさほど高めることなく優れた生産性を有する上に、生成するビスフェノールFの純度を向上できる製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a production method capable of improving the purity of bisphenol F to be produced while having excellent productivity without increasing the phenol / formaldehyde molar ratio so much.

本発明者らは、上記事情に鑑み鋭意研究を行った結果、フェノール類とホルムアルデヒド類を塩基触媒の存在下にて反応し生成したヒドロキシベンジルアルコールを含む第1液と酸触媒を含む第2液とを混合する際、2液の少なくとも1つが幅1〜500μmの複数の微小流路から混合空間に供給され、且つ2液の流路の中心軸を1点で交差させることで、ヒドロキシベンジルアルコールを効率良く速やかに反応せしめ、重質物の生成比率を小さくすることができることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies in view of the above circumstances, the present inventors have found that a first liquid containing hydroxybenzyl alcohol produced by reacting phenols and formaldehyde in the presence of a base catalyst and a second liquid containing an acid catalyst. When at least one of the two liquids is supplied to the mixing space from a plurality of micro flow channels having a width of 1 to 500 μm, and the central axis of the two liquid flow channels intersects at one point, hydroxybenzyl alcohol Has been found to be able to react quickly and efficiently to reduce the production ratio of heavy substances, thereby completing the present invention.

すなわち、本発明は、フェノール類とホルムアルデヒド類を縮合させてビス(ヒドロキシフェニル)メタン類を製造する方法において、フェノール類とホルムアルデヒド類を塩基触媒の存在下にて反応し生成したヒドロキシベンジルアルコールを含む第1液と酸触媒を含む第2液からなる2つの液の内、少なくとも1つの液を幅1〜500μmの複数の微小流路から、且つ2つの液を流路の中心軸が1点で交差する流路から混合空間に供給し、混合し、酸性条件下で反応させることを特徴とするビス(ヒドロキシフェニル)メタン類の製造方法である。   That is, the present invention includes hydroxybenzyl alcohol produced by reacting phenols and formaldehyde in the presence of a base catalyst in a method for producing bis (hydroxyphenyl) methanes by condensing phenols and formaldehyde. Of the two liquids comprising the first liquid and the second liquid containing the acid catalyst, at least one liquid is from a plurality of micro flow channels with a width of 1 to 500 μm, and the two liquids are at one central point of the flow channel. This is a method for producing bis (hydroxyphenyl) methanes, characterized in that a mixed space is supplied from an intersecting flow path, mixed, and reacted under acidic conditions.

ここで、次の要件のいずれか1以上を満足させることは更によい製造方法となる。1)第1液が、フェノール類/ホルムアルデヒド類のモル比が2〜30で反応させて得られたヒドロキシベンジルアルコールを含む液であること、2)塩基触媒の存在下での反応温度が40〜100℃、酸性条件下での反応温度が50〜170℃であること、3)塩基触媒の存在下の反応生成物が、速やかな温度変化をもって連続して酸性条件下の反応へ供されること、4)2液を供給する少なくとも1つの流路が、途中で分岐して複数の流路を形成し、混合空間に供給されること、5)分岐した複数の流路が同じ断面形状を有すること、6)複数の微小流路から混合空間に供給される際の線速度が1m/sec以上であること、又は7)微小流路及び混合空間を有する装置が、マイクロミキサであること。   Here, satisfying any one or more of the following requirements is a better manufacturing method. 1) The first liquid is a liquid containing hydroxybenzyl alcohol obtained by reacting at a molar ratio of phenols / formaldehydes of 2-30, and 2) the reaction temperature in the presence of a base catalyst is 40- The reaction temperature under acidic conditions at 100 ° C. is 50 to 170 ° C. 3) The reaction product in the presence of the base catalyst is continuously subjected to the reaction under acidic conditions with a rapid temperature change. 4) At least one flow path for supplying two liquids branches in the middle to form a plurality of flow paths, and is supplied to the mixing space. 5) The plurality of branched flow paths have the same cross-sectional shape. 6) The linear velocity when being supplied to the mixing space from a plurality of microchannels is 1 m / sec or more, or 7) The apparatus having the microchannels and the mixing space is a micromixer.

反応装置としては、流入した2種の液体をそれぞれ独立して混合空間に供給する装置であって、少なくとも1種の液体を供給する供給チャンネルは、概液体を混合空間に供給する複数のサブチャンネルを有してなり、複数のサブチャンネルの中心軸、分岐しない場合は、その液体を混合空間に供給するチャンネルの、すべての中心軸が1点で交差するように、供給チャンネル及びサブチャンネルが形成されて、速やかに均一混合される構成とされた構造の装置が望ましく、例えばこのような構造を有するマイクロミキサが好ましく例示される。   The reaction apparatus is an apparatus that supplies the two kinds of flowing liquids independently to the mixing space, and the supply channel that supplies at least one kind of liquid includes a plurality of subchannels that supply the liquid to the mixing space. The supply channel and subchannel are formed so that all the central axes of the channels that supply the liquid to the mixing space intersect at one point if they do not branch. Thus, an apparatus having a structure in which uniform mixing is quickly performed is desirable. For example, a micromixer having such a structure is preferably exemplified.

以下、本発明の反応条件について詳細に説明する。
反応原料は、フェノール類及びホルムアルデヒド類である。この反応原料を、塩基触媒を使用してヒドロキシベンジルアルコールを生成させ、ヒドロキシベンジルアルコールを含む液を、酸性触媒を使用してビスフェノールFを生成させる。以下、ヒドロキシベンジルアルコールを生成させる反応を第1の反応、ビスフェノールFを生成させる反応を第2の反応ということがある。
Hereinafter, the reaction conditions of the present invention will be described in detail.
Reaction raw materials are phenols and formaldehydes. From this reaction raw material, hydroxybenzyl alcohol is produced using a base catalyst, and bisphenol F is produced from a liquid containing hydroxybenzyl alcohol using an acidic catalyst. Hereinafter, the reaction for generating hydroxybenzyl alcohol is sometimes referred to as a first reaction, and the reaction for generating bisphenol F is sometimes referred to as a second reaction.

フェノール類としては、ビスフェノールFを生成するフェノールが好ましいが、その他に耐熱性その他物性を制御する目的で、モノ、ジ置換フェノールなども使用できる。置換フェノールとしては、クレゾール、キシレノール等の低級アルキル置換フェノール類が好ましく挙げられる。   Phenols that generate bisphenol F are preferred as the phenols, but mono- and di-substituted phenols can also be used for the purpose of controlling heat resistance and other physical properties. Preferred examples of the substituted phenol include lower alkyl-substituted phenols such as cresol and xylenol.

ホルムアルデヒド類としては、ホルムアルデヒドの他、ホルマリンや反応系でホルムアルデヒドを生じるパラホルムアルデヒド、トリオキサン及びテトラオキサンが挙げられるが、好ましくはパラホルムアルデヒドである。
上記のように、本発明でいうフェノールとホルムアルデヒドは、その誘導体を含む場合があるが、理解を容易にするため、誤解の生じない範囲で、フェノール類とホルムアルデヒド類をフェノールとホルムアルデヒドということがあり、ビス(ヒドロキシフェニル)メタン類をビスフェノールFで代表させることがある。
Examples of formaldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, trioxane, and tetraoxane that generate formaldehyde in the reaction system and formaldehyde. Paraformaldehyde is preferred.
As described above, phenol and formaldehyde as used in the present invention may include derivatives thereof. However, in order to facilitate understanding, phenols and formaldehydes may be referred to as phenol and formaldehyde within a range not causing misunderstanding. Bis (hydroxyphenyl) methanes may be represented by bisphenol F.

第1の反応に用いる塩基触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの金属水酸化物、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、tert‐ブトキシカリウムなどの金属アルコキシドのような、フェノールよりも塩基性度の高い金属塩基が好ましい。中でも水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの金属水酸化物が好適である。   The basic catalyst used in the first reaction is more basic than phenol, such as metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, metal alkoxides such as sodium methoxide, sodium ethoxide and potassium tert-butoxy. A high degree of metal base is preferred. Of these, metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide are preferred.

第1の反応に供するフェノール/ホルムアルデヒドのモル比は、2〜30、好ましくは5〜15である。このモル比が30を超えると生産性が大きく低下し、経済的ではない。またモル比2は量論比であるが、2〜5の範囲では、条件によって塩基触媒反応でのホルムアルデヒドの転化が終結せず、続いて行われる酸触媒反応においてフェノールと反応し、二核体含有率(二核体/二核体以上の多核体)が低くなる場合がある。5〜15の範囲において、より好適に二核体含有率の高いビスフェノールを効率良く製造できる。   The molar ratio of phenol / formaldehyde used for the first reaction is 2-30, preferably 5-15. When this molar ratio exceeds 30, the productivity is greatly reduced, which is not economical. The molar ratio 2 is a stoichiometric ratio, but in the range of 2 to 5, the conversion of formaldehyde in the base-catalyzed reaction does not end depending on conditions, and reacts with phenol in the subsequent acid-catalyzed reaction. The content (binuclear / binuclear or higher polynuclear) may be low. In the range of 5 to 15, a bisphenol having a high binuclear content can be more efficiently produced.

第1の反応では、ホルムアルデヒドとフェノールを塩基触媒の存在下に反応させる。原料のフェノールは、溶融フェノール溶液のまま用いるほか、各種溶媒を用いて溶液状態で用いることも可能である。溶媒としては、フェノール及び触媒を好適に溶解するものなら支障無いが、中でもトルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素や1,4‐ジオキサン、ジフェニルエーテルなどのエーテル類、ベンゾニトリルなどが好ましい。   In the first reaction, formaldehyde and phenol are reacted in the presence of a base catalyst. The raw material phenol can be used as a molten phenol solution as it is or in a solution state using various solvents. The solvent is not particularly limited as long as it dissolves phenol and the catalyst suitably, but aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, ethers such as 1,4-dioxane and diphenyl ether, and benzonitrile are preferable.

第1の反応である塩基触媒反応は、40〜100℃、好ましくは60〜90℃である。100℃以上では、ホルムアルデヒドがフェノールと2個以上反応し、ビス又はトリス‐(ヒドロキシメチル)‐フェノールを生成し、次いで行う第2の反応である酸触媒反応において重質物を生じる原因となる。一方、40℃未満では反応が十分進行せず、長い時間を要するばかりでなく、未反応のホルムアルデヒドが第2の反応においてフェノール類と高次に反応し、重質物を生成する。   The base catalyzed reaction which is the first reaction is 40 to 100 ° C, preferably 60 to 90 ° C. Above 100 ° C., formaldehyde reacts with two or more phenols to form bis or tris- (hydroxymethyl) -phenol, which in turn causes heavy products in the acid-catalyzed second reaction. On the other hand, if the temperature is lower than 40 ° C., the reaction does not proceed sufficiently and it takes a long time, but unreacted formaldehyde reacts with phenols in a second order in the second reaction to produce a heavy product.

第1の反応では、ホルムアルデヒドの90%以上、好ましくは99%以上を反応させることが好ましいが、過剰に加えるフェノールは未反応のまま多くが残存してもよい。第1の反応終了後は、生成したヒドロキシベンジルアルコールを分離、濃縮してもよいが、溶媒や未反応フェノール、触媒などを含んだままの溶液で第2の反応に供することが簡便である。   In the first reaction, it is preferable to react 90% or more of formaldehyde, preferably 99% or more. However, a large amount of phenol added excessively may remain unreacted. After completion of the first reaction, the produced hydroxybenzyl alcohol may be separated and concentrated, but it is convenient to use the solution for the second reaction with a solvent, unreacted phenol, catalyst and the like.

第2の反応は、第1の反応で得られたヒドロキシベンジルアルコールを含む第1液と酸触媒を含む第2液とを酸性条件下で反応させる。第1液は、ヒドロキシベンジルアルコールを含む液であり、第1の反応で得られたヒドロキシベンジルアルコールを濃縮又は分離して得られた液又はこれに溶媒を加えた液であることができるが、第1の反応で得られたヒドロキシベンジルアルコールを含む反応混合液であることが有利である。なお、この反応混合液には、必要により溶媒やフェノール等を配合してもよい。第2液は、酸触媒を含む液であり、必要により水、有機溶媒等の溶媒やフェノール等を配合してもよい。   In the second reaction, the first liquid containing hydroxybenzyl alcohol obtained in the first reaction and the second liquid containing an acid catalyst are reacted under acidic conditions. The first liquid is a liquid containing hydroxybenzyl alcohol, and can be a liquid obtained by concentrating or separating the hydroxybenzyl alcohol obtained in the first reaction or a liquid obtained by adding a solvent to the liquid. The reaction mixture containing the hydroxybenzyl alcohol obtained in the first reaction is advantageous. In addition, you may mix | blend a solvent, phenol, etc. with this reaction liquid mixture as needed. The second liquid is a liquid containing an acid catalyst, and if necessary, a solvent such as water or an organic solvent, phenol or the like may be blended.

酸触媒としては、塩酸、硫酸、りん酸等の無機鉱酸、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、リンモリブドタングステン酸等のヘテロポリ酸、塩化亜鉛、塩化アルミニウム等のハロゲン化金属塩、トリクロル酢酸、ジクロル酢酸等のハロゲン化カルボン酸、芳香族スルホン酸、蟻酸、蓚酸が挙げられるが、中でも蓚酸や無機鉱酸、芳香族スルホン酸が好適である。酸触媒の使用量は、第1液に塩基触媒が含まれる場合は、それを中和し、全体を酸性にするに足る量以上である。   Examples of the acid catalyst include inorganic mineral acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid, heteropolyacids such as phosphotungstic acid, phosphomolybdic acid and phosphomolybdotungstic acid, metal halide salts such as zinc chloride and aluminum chloride, trichloroacetic acid, Halogenated carboxylic acids such as dichloroacetic acid, aromatic sulfonic acids, formic acid, and oxalic acid can be mentioned, among which oxalic acid, inorganic mineral acids, and aromatic sulfonic acids are preferred. When the first liquid contains a base catalyst, the acid catalyst is used in an amount sufficient to neutralize the acid catalyst and make the whole acidic.

第2の反応では、ヒドロキシベンジルアルコールを含む第1液と酸触媒を含む第2液が、複数の微小流路を経て混合され、酸性条件となっている条件で行われる。この反応における温度は50〜170℃、好ましくは80〜140℃である。50℃未満では反応が十分進行せず、混合空間内で反応が終結しない。また、170℃を超えると、生成物の着色などによる品質低下が起こる他、溶媒や未反応フェノールの部分気化により、混合空間内での生成物による閉塞などが懸念される。反応時間は、ヒドロキシベンジルアルコールの90%以上、好ましくは99%以上が反応するように調整する。   In the second reaction, the first liquid containing hydroxybenzyl alcohol and the second liquid containing an acid catalyst are mixed through a plurality of microchannels, and the reaction is performed under acidic conditions. The temperature in this reaction is 50 to 170 ° C, preferably 80 to 140 ° C. Below 50 ° C., the reaction does not proceed sufficiently, and the reaction does not end in the mixing space. Further, when the temperature exceeds 170 ° C., the quality is deteriorated due to coloring of the product, and there is a concern that the product is blocked in the mixed space due to partial vaporization of the solvent and unreacted phenol. The reaction time is adjusted so that 90% or more, preferably 99% or more of the hydroxybenzyl alcohol is reacted.

ここで、第1液は速やかに第2の反応に供給することが望まれる。特に、塩基触媒を含んだままの第1液が、第2液と混合される前に100℃以上の温度に加温されると、ヒドロキシベンジルアルコールが互いに縮合して架橋型の重質物を生成する。したがって、第1液を連続して第2の反応装置に装入する場合は、急速に第2の反応温度に加温して、第2液と混合して第2の反応に速やかに供給することがよい。このためには、例えば高い熱交換効率を持つマイクロ熱交換器などを経て、急速に第2の反応温度に加温し、第2の反応が生じる混合空間に送液されることが望ましい。   Here, it is desirable to supply the first liquid to the second reaction promptly. In particular, when the first liquid containing the base catalyst is heated to a temperature of 100 ° C. or higher before being mixed with the second liquid, hydroxybenzyl alcohol condenses with each other to form a crosslinked heavy product. To do. Therefore, when the first liquid is continuously charged into the second reaction apparatus, the first liquid is rapidly heated to the second reaction temperature, mixed with the second liquid, and quickly supplied to the second reaction. It is good. For this purpose, it is desirable to rapidly heat to the second reaction temperature via a micro heat exchanger having high heat exchange efficiency, for example, and send the solution to the mixing space where the second reaction occurs.

次に、第2の反応で使用する反応装置、好ましくはマイクロミキサについて説明する。
第2の反応は、迅速且つ均一な混合を行い、基質を一斉に反応させることが重要であるので、第1液と第2液の混合が急速に行われる装置を使用する。かかる装置は、反応原料として供給する2液の少なくとも1つが、幅1〜500μmの複数の微小流路から混合空間に供給され、且つ2液の流路の中心軸が1点で交差するような構造のものである。
Next, a reaction apparatus used in the second reaction, preferably a micromixer will be described.
In the second reaction, it is important to perform rapid and uniform mixing and react the substrates all at once. Therefore, an apparatus that rapidly mixes the first liquid and the second liquid is used. In such an apparatus, at least one of the two liquids supplied as reaction raw materials is supplied to the mixing space from a plurality of micro flow channels having a width of 1 to 500 μm, and the central axes of the two liquid flow channels intersect at one point. Of structure.

つまり、少なくとも1種の流体を供給する供給チャンネルは、混合空間に流入する複数のサブチャンネルを有してなり、そして、これらのサブチャンネルが液体を混合空間に供給し、分岐しない場合は、1つの供給チャンネルが液体を混合空間に供給する。そして、それら供給チャンネル及び複数のサブチャンネルのすべての中心軸とが一点で交差するように、形成される。中心軸が交差する点は、混合空間内に位置する。ここで言う、「チャンネル」とは液体が流れる流路であり、「サブチャンネル」はチャンネルから複数に分岐した各々の流路を指す。通常、サブチャンネルは微小流路を構成する。   In other words, the supply channel that supplies at least one fluid has a plurality of subchannels that flow into the mixing space, and when these subchannels supply liquid to the mixing space and do not branch, 1 Two supply channels supply liquid to the mixing space. The supply channels and the central axes of the plurality of subchannels are formed so as to intersect at one point. The point where the central axes intersect is located in the mixing space. As used herein, “channel” refers to a flow path through which liquid flows, and “subchannel” refers to each flow path branched into a plurality of channels. Usually, a subchannel comprises a microchannel.

供給チャンネル又はサブチャンネルの中心軸とは、混合空間に流入する液体の質量中心(又は重心)の移動方向に沿った軸(又は直線)を意味する。具体的には、混合空間に流入する液体の供給チャンネル又はサブチャンネルが円筒又は角筒状である場合、筒の長さ方向に垂直な断面(すなわち、円形又は矩形)の重心(円の中心又は対角線の交点)を通過して筒の長さ方向に沿った軸が、中心軸に相当する。また、一点で交差するとは中心軸の延長線上で交差することをいい、数学的な意味での点でなくとも多少の面積を有する点であってもよい。   The central axis of the supply channel or the subchannel means an axis (or a straight line) along the moving direction of the center of mass (or center of gravity) of the liquid flowing into the mixing space. Specifically, when the supply channel or subchannel of the liquid flowing into the mixing space is a cylinder or a rectangular tube, the center of gravity (the center of the circle or the circle) The axis passing through the diagonal line) and extending along the length of the cylinder corresponds to the central axis. In addition, intersecting at one point means intersecting on an extension line of the central axis, and may be a point having a certain area, not a mathematical point.

本発明によれば、フェノールとホルムアルデヒドのモル比を高めることなく優れた生産性を有する上に、生成するビスフェノールFの純度を向上できる。また、同一の二核体含有率を得る場合には、ホルムアルデヒドのモル比を高め、生産性を向上させることができる。   According to the present invention, the productivity can be improved without increasing the molar ratio of phenol and formaldehyde, and the purity of bisphenol F produced can be improved. Moreover, when obtaining the same dinuclear content rate, the molar ratio of formaldehyde can be raised and productivity can be improved.

更に、図面を参照して、装置をより具体的に説明する。
図1は、原料液の流れ及び混合を模式的に示す図面である。矢印で示すように、2種の液体A及びBが、それぞれ供給チャンネル12、供給チャンネル18を経由して流れ、その後、液体Aは分岐点14にて分割されてサブチャンネル16及び16'を経由して、混合空間10に供給される。液体Bは、供給チャンネル18を経由したまま、分割されることなく混合空間10に供給される。
Further, the apparatus will be described more specifically with reference to the drawings.
FIG. 1 is a drawing schematically showing the flow and mixing of the raw material liquid. As indicated by the arrows, the two liquids A and B flow through the supply channel 12 and the supply channel 18, respectively, and then the liquid A is divided at the branch point 14 and passes through the subchannels 16 and 16 ′. Then, it is supplied to the mixing space 10. The liquid B is supplied to the mixing space 10 without being divided through the supply channel 18.

図示するように、サブチャンネル16及び16'を経由して混合空間10に流入した液体Aの中心軸、分割されることなく供給チャンネル18を経由して混合空間10に流入した液体Bの中心軸を一点鎖線で示す。図示した態様は、チャンネル及びサブチャンネルは円筒状又は角筒状である場合を示し、従って、中心軸がチャンネル及びサブチャンネルの実質的に中央を通過するように描き、中心軸が点20で交差する様子を示す。   As shown in the figure, the central axis of the liquid A flowing into the mixing space 10 via the subchannels 16 and 16 ', and the central axis of the liquid B flowing into the mixing space 10 via the supply channel 18 without being divided Is shown by a one-dot chain line. The illustrated embodiment shows the case where the channel and the subchannel are cylindrical or rectangular, and therefore, the central axis is drawn so as to pass through substantially the center of the channel and the subchannel, and the central axis intersects at the point 20. It shows how to do.

また、図1では液体A、Bが合流した混合空間10に続いて、混合液体の排出チャンネル26が始まり、これらの全てのチャンネルが実質的に同一の平面内で配置されている。この時の各供給サブチャンネル16、16'と排出チャンネル26の成す角度α、α'及び供給チャンネル18と供給サブチャンネル16、16'との成す角度β、β'は、それぞれ0°より大きく180°以下の値を採り得るが、αとα'、βとβ'は、それぞれ等しい方がより好ましい。また、供給チャンネル18と排出チャンネル26の成す角度も、同様に0°より大きく180°以下の値を採り得る。   Further, in FIG. 1, the mixed liquid discharge channel 26 starts after the mixed space 10 where the liquids A and B merge, and all these channels are arranged in substantially the same plane. At this time, the angles α and α ′ formed by the supply subchannels 16 and 16 ′ and the discharge channel 26 and the angles β and β ′ formed by the supply channel 18 and the supply subchannels 16 and 16 ′ are each greater than 0 ° and 180 °. Although values below 0 ° can be adopted, α and α ′, and β and β ′ are more preferably equal. Similarly, the angle formed by the supply channel 18 and the discharge channel 26 can take a value greater than 0 ° and 180 ° or less.

チャンネル及びサブチャンネルから供給された原料液は、混合空間で速やかに均一に混合されて反応が生じる。混合空問の容積は所定の滞留時間が得られるように調整されるが、反応が十分でない場合は、その後に続く排出チャンネル26にて引き続き反応が進行しても良く、排出チャンネル26も複数であってもよい。   The raw material liquid supplied from the channel and the subchannel is quickly and uniformly mixed in the mixing space to cause a reaction. The volume of the mixing air is adjusted so as to obtain a predetermined residence time. However, if the reaction is not sufficient, the reaction may continue in the subsequent discharge channel 26, and the number of the discharge channels 26 may be plural. There may be.

チャンネル及びサブチャンネルは、それぞれ半円形や矩形、その他の断面を持つが、同じ液体が流れるサブチャンネルは同じ断面を持つことが好ましい。更に、サブチャンネルはその液体が流れるチャンネルと同じ、若しくは更に小さな断面を持つことが好ましい。チャンネル及びサブチャンネルの深さは、幅と同じ、若しくは小さい値が好ましく、その流路長さには制限はない。   The channel and the subchannel each have a semicircular shape, a rectangular shape, or other cross sections, but the subchannels through which the same liquid flows preferably have the same cross section. Furthermore, the subchannel preferably has the same or smaller cross section than the channel through which the liquid flows. The depth of the channel and the subchannel is preferably equal to or smaller than the width, and the flow path length is not limited.

ここで、2つの原料液は、合流した後の混合空間にて反応が進行し、触媒濃度、反応温度等の条件は、ヒドロキシベンジルアルコールの濃度や未反応フェノールの濃度等の混合空間における混合物の状態で決定される。したがって、各液体の混合前の温度、流量、経路については混合空間における所定の条件を満足するような任意の値を取り得る。但し、混合空間に供給されるチャンネルの断面積に応じた流量で供給され(逆に、供給される液体の流量に応じたチャンネルの断面積が決定される)、その線速度は1m/sec以上が好ましく、より好ましくは2m/sec以上である。   Here, the reaction of the two raw material liquids proceeds in the mixed space after merging, and the conditions such as the catalyst concentration and the reaction temperature are the conditions of the mixture in the mixed space such as the concentration of hydroxybenzyl alcohol and the concentration of unreacted phenol. Determined by state. Accordingly, the temperature, flow rate, and path before mixing of each liquid can take any value that satisfies a predetermined condition in the mixing space. However, it is supplied at a flow rate corresponding to the cross-sectional area of the channel supplied to the mixing space (conversely, the cross-sectional area of the channel is determined according to the flow rate of the supplied liquid), and the linear velocity is 1 m / sec or more. Is preferable, and more preferably 2 m / sec or more.

このように本発明では、合流する液体の中心軸が一点で交差するように衝突・接触するので、これら流体は、それが有する運動エネルギーによって瞬間的により小さい流体塊に分割(又は微細化)すると共に流体塊の接触状態も改善される。その結果、合流する液体同士の接触界面積が急激に増加し、これらの液体間の混合が促進され、よって、より迅速かつ均一な混合が達成される。故に、このような装置を用いることで、高速逐次反応を制御することが可能となり、その顕著な成果がビスフェノール類の製造法と言える。   In this way, in the present invention, since the central axes of the converging liquids collide and contact so that they intersect at a single point, these fluids are instantaneously divided (or refined) into smaller fluid masses by their kinetic energy. At the same time, the contact state of the fluid mass is improved. As a result, the contact interface area between the joining liquids increases rapidly, and mixing between these liquids is promoted, so that more rapid and uniform mixing is achieved. Therefore, by using such an apparatus, it becomes possible to control a high-speed sequential reaction, and the remarkable result can be said to be a method for producing bisphenols.

反応終了後は、従来法(例えば蒸留、抽出など)により溶媒や未反応フェノール、触媒などを除去することで、二核体含有率の高いビスフェノールを容易に得ることができる。   After completion of the reaction, bisphenol having a high binuclear content can be easily obtained by removing the solvent, unreacted phenol, catalyst and the like by conventional methods (eg, distillation, extraction, etc.).

次に、実施例で使用した反応装置を図2、図3に示す。
図2は、装置100を構成する3つのパーツを分解した様子を示す斜視図である。供給部102では、液体A、Bが、断面が矩形の環状チャンネル108及び110に到るボア112及び114より供給される。合流部104では、環状チャンネルの周方向で等間隔に配置された貫通ボア116、118を経由して、液体A、Bは4つに分割されたサブチャンネル124及び126から中心128に向かって流入する。言うまでも無く、サブチャンネル124の中心軸とサブチャンネル126の中心軸は、中心128にて交差しており、合流した液体Cは、ボア130を経由して装置外部に排出される。
Next, the reactor used in the examples is shown in FIGS.
FIG. 2 is a perspective view showing a state where three parts constituting the apparatus 100 are disassembled. In the supply unit 102, the liquids A and B are supplied from the bores 112 and 114 that reach the annular channels 108 and 110 having a rectangular cross section. In the confluence 104, the liquids A and B flow from the sub-channels 124 and 126 divided into four toward the center 128 through the through-bore 116 and 118 arranged at equal intervals in the circumferential direction of the annular channel. To do. Needless to say, the central axis of the subchannel 124 and the central axis of the subchannel 126 intersect at the center 128, and the joined liquid C is discharged to the outside of the apparatus via the bore 130.

図3は他の反応装置を示すが、図2と同様装置100を構成する3つのパーツを分解した様子を示す斜視図である。図3及びその説明において、図2と同じな符号は同様な意味を有する。図3の反応装置では、液体Bを供給部102の中央から導入できるようになっている。液体Aは、断面が矩形の環状チャンネル108及び110に到るボア112及び114より供給され、液体Bは供給部102の中央を貫通するチャンネル132より供給される。合流部104では、2つの環状チャンネルの周方向で等間隔に配置された貫通ボア116、118を経由して、液体Aが8つに分割されたサブチャンネル124及び126から中心128に向かって流入するのに対し、液体Bは、分割されること無く、チャンネル134を経由して中心128に流入する。言うまでも無く、サブチャンネル124、126の中心軸とチャンネル134の中心軸は、中心128にて交差しており、合流した液体Cは、ボア130を経由して装置外部に排出される。   FIG. 3 shows another reaction apparatus, but is a perspective view showing an exploded state of three parts constituting the apparatus 100 as in FIG. 3 and the description thereof, the same reference numerals as those in FIG. 2 have the same meaning. In the reaction apparatus of FIG. 3, the liquid B can be introduced from the center of the supply unit 102. The liquid A is supplied from the bores 112 and 114 that reach the annular channels 108 and 110 having a rectangular cross section, and the liquid B is supplied from the channel 132 that passes through the center of the supply unit 102. In the confluence 104, the liquid A flows from the sub-channels 124 and 126 divided into eight toward the center 128 through the through-bore 116 and 118 arranged at equal intervals in the circumferential direction of the two annular channels. In contrast, the liquid B flows into the center 128 via the channel 134 without being divided. Needless to say, the central axis of the subchannels 124 and 126 and the central axis of the channel 134 intersect at the center 128, and the joined liquid C is discharged to the outside of the apparatus via the bore 130.

このように本発明では、合流する液体の中心軸が一点で交差するように衝突・接触するので、これら流体は、それが有する運動エネルギーによって瞬間的により小さい流体塊に分割(又は微細化)すると共に流体塊の接触状態も改善され、迅速かつ均一な混合が達成される。これにより、高速逐次反応を制御することが可能となり、ビスフェノールFの選択率を向上させると考えられる。   In this way, in the present invention, since the central axes of the converging liquids collide and contact so that they intersect at one point, these fluids are instantaneously divided (or refined) into smaller fluid masses by their kinetic energy. At the same time, the contact state of the fluid mass is improved, and rapid and uniform mixing is achieved. This makes it possible to control the high-speed sequential reaction, and is considered to improve the selectivity of bisphenol F.

反応終了後は、従来法(例えば蒸留、抽出など)により溶媒や未反応フェノール、触媒などを除去することで、二核体含有率の高いビスフェノールを容易に得ることができる。   After completion of the reaction, bisphenol having a high binuclear content can be easily obtained by removing the solvent, unreacted phenol, catalyst and the like by conventional methods (eg, distillation, extraction, etc.).

以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。なお、分析は高速液体クロマトグラフを用いて行った。また、%は特に断りのない限り重量%である。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. The analysis was performed using a high performance liquid chromatograph. Further,% is% by weight unless otherwise specified.

装置の材質は、ステンレススチールであり、各チャンネル、サブチャンネル、ボアの仕様は以下のようであった:
環状チャンネル108の断面形状、幅、深さ、直径:矩形断面、1.5mm、1.5mm、25mm
環状チャンネル110の断面形状、幅、深さ、直径:矩形断面、1.5mm、1.5mm、20mm
ボア112の直径、長さ1.5mm、10mm(円形断面)
ボア114の直径、長さ1.5mm、10mm(円形断面)
ボア132の直径、長さ1.5mm、10mm(円形断面)
ボア116の直径、長さ0.5mm、4mm(円形断面)
ボア118の直径、長さ0.5mm、4mm(円形断面)
ボア134の直径、長さ0.5mm、4mm(円形断面)
マイクロチャンネル124の断面形状、幅、深さ、長さ:矩形断面、200μm、200μm、12.5mm
マイクロチャンネル126の断面形状、幅、深さ、長さ:矩形断面、200μm、200μm、10mm
ボア130の直径、長さ:1mm、10mm(円形断面)
The material of the device was stainless steel, and the specifications of each channel, subchannel and bore were as follows:
Cross-sectional shape, width, depth, diameter of annular channel 108: rectangular cross-section, 1.5mm, 1.5mm, 25mm
Cross-sectional shape, width, depth, diameter of annular channel 110: rectangular cross-section, 1.5mm, 1.5mm, 20mm
Bore 112 diameter, length 1.5mm, 10mm (circular cross section)
Bore 114 diameter, length 1.5mm, 10mm (circular cross section)
Bore 132 diameter, length 1.5mm, 10mm (circular cross section)
Bore 116 diameter, length 0.5mm, 4mm (circular cross section)
Bore 118 diameter, length 0.5mm, 4mm (circular cross section)
Bore 134 diameter, length 0.5mm, 4mm (circular cross section)
Microchannel 124 cross-sectional shape, width, depth, length: rectangular cross-section, 200μm, 200μm, 12.5mm
Microchannel 126 cross-sectional shape, width, depth, length: rectangular cross-section, 200μm, 200μm, 10mm
Bore 130 diameter and length: 1mm, 10mm (circular cross section)

実施例1
200mlナスフラスコに、フェノール80g(0.850mol)と94%パラホルムアルデヒド3.6g(0.11mol)を加え、90℃の油浴中で加熱撹拌しパラホルムアルデヒドを溶解させた。これに、2N水酸化ナトリウム水溶液1ml(0.002mol)を加え、10分間撹拌し、反応を終了させ、A液を得た。分析の結果、ホルムアルデヒド転化率は99.5%、o‐ヒドロキシベンジルアルコールとp‐ヒドロキシベンジルアルコールの収率は各々72.0%と27.1%であった。同様にフェノール80g(0.85mol)に、パラトルエンスルホン酸一水和物3.42g(0.018mol)を加え、80℃の水浴中で加熱撹拌し、パラトルエンスルホン酸一水和物を溶解させたものをB液とした。
A液、B液の各入り口上流側に50cmのステンレス管(外径1.6mm、内径1.0mm)をらせ
ん状に巻いた予熱部を備えた図2に示す装置を油浴中に浸漬し、これに原料液A、B液を、ともに9.0ml/分で流した。混合器の出口後部に装備した30cmのテフロン(登録商標)管(外径1.6mm、内径1.0mm)を油浴中に浸し、反応部とした。反応温度は110℃であった。生成物は急速に冷却し反応を停止したのち、分析した。ホルムアルデヒド転化率及び2核体含有率は表1に示した。
Example 1
To a 200 ml eggplant flask, 80 g (0.850 mol) of phenol and 3.6 g (0.11 mol) of 94% paraformaldehyde were added and heated and stirred in a 90 ° C. oil bath to dissolve paraformaldehyde. To this was added 1 ml (0.002 mol) of a 2N aqueous sodium hydroxide solution, and the mixture was stirred for 10 minutes to complete the reaction and obtain liquid A. Analysis showed that the conversion of formaldehyde was 99.5% and the yields of o-hydroxybenzyl alcohol and p-hydroxybenzyl alcohol were 72.0% and 27.1%, respectively. In the same manner, 3.42 g (0.018 mol) of paratoluenesulfonic acid monohydrate was added to 80 g (0.85 mol) of phenol, and heated and stirred in a water bath at 80 ° C. to dissolve paratoluenesulfonic acid monohydrate. Was designated as B liquid.
Immerse the device shown in Fig. 2 with a preheated part in which a 50cm stainless steel tube (outer diameter 1.6mm, inner diameter 1.0mm) is spirally wound on the upstream side of each inlet of liquid A and liquid B. The raw material liquids A and B were both flowed at 9.0 ml / min. A 30 cm Teflon (registered trademark) tube (outer diameter 1.6 mm, inner diameter 1.0 mm) equipped at the rear end of the mixer was immersed in an oil bath to form a reaction part. The reaction temperature was 110 ° C. The product was rapidly cooled to stop the reaction and then analyzed. The formaldehyde conversion and binuclear content are shown in Table 1.

実施例2
300mlナスフラスコに、フェノール175.5g(1.865mol)と94%パラホルムアルデヒド4.24g(0.133mol)を加え、90℃の油浴中で加熱撹拌しパラホルムアルデヒドを溶解させた。これに、2N水酸化ナトリウム水溶液3.6ml(0.007mol)を加え、10分間撹拌し、反応を終了させ、A液を得た。分析の結果、ホルムアルデヒド転化率は99.8%、o‐ヒドロキシベンジルアルコールとp‐ヒドロキシベンジルアルコールの収率は各々72.2%と27.2%であった。
50mlナスフラスコに、フェノール12.5g(0.133mol)とパラトルエンスルホン酸一水和物5.22g(0.027mol)を加え、80℃の水浴中で加熱撹拌し、パラトルエンスルホン酸一水和物を溶解させたものをB液とした。
このA液、B液を使用し、各々14.0ml/分、1.0ml/分で流した他は、実施例1と同様にして反応を行った。
Example 2
To a 300 ml eggplant flask, 175.5 g (1.865 mol) of phenol and 4.24 g (0.133 mol) of 94% paraformaldehyde were added and stirred in an oil bath at 90 ° C. to dissolve paraformaldehyde. To this, 3.6 ml (0.007 mol) of 2N aqueous sodium hydroxide solution was added and stirred for 10 minutes to complete the reaction, and liquid A was obtained. As a result of the analysis, the formaldehyde conversion rate was 99.8%, and the yields of o-hydroxybenzyl alcohol and p-hydroxybenzyl alcohol were 72.2% and 27.2%, respectively.
To a 50 ml eggplant flask, add 12.5 g (0.133 mol) of phenol and 5.22 g (0.027 mol) of paratoluenesulfonic acid monohydrate, and heat and stir in an 80 ° C water bath to dissolve paratoluenesulfonic acid monohydrate. The resulting solution was designated as solution B.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the liquid A and liquid B were used and flowed at 14.0 ml / min and 1.0 ml / min, respectively.

実施例3
300mlナスフラスコに、フェノール175.5g(1.865mol)、94%パラホルムアルデヒド4.24g(0.13mol)を加え、90℃の油浴中で加熱撹拌しパラホルムアルデヒドを溶解させた。これに、2N水酸化ナトリウム水溶液3.6ml(0.007mol)を加え、10分間撹拌し、反応を終了させ、A液を得た。分析の結果、ホルムアルデヒド転化率は99.8%、o‐ヒドロキシベンジルアルコールとp‐ヒドロキシベンジルアルコールの収率は各々72.2%と27.2%であった。
50mlナスフラスコに、フェノール12.5g(0.13mol)とパラトルエンスルホン酸一水和物5.22g(0.027mol)を加え、80℃の水浴中で加熱撹拌し、パラトルエンスルホン酸一水和物を溶解させたものをB液とした。
図3に示す装置を使用し、このA液、B液を各々14.0ml/分、1.0ml/分で流した他は、実施例1と同様にして反応を行った。
Example 3
To a 300 ml eggplant flask, 175.5 g (1.865 mol) of phenol and 4.24 g (0.13 mol) of 94% paraformaldehyde were added and stirred in an oil bath at 90 ° C. to dissolve paraformaldehyde. To this, 3.6 ml (0.007 mol) of 2N aqueous sodium hydroxide solution was added and stirred for 10 minutes to complete the reaction, and liquid A was obtained. As a result of the analysis, the formaldehyde conversion rate was 99.8%, and the yields of o-hydroxybenzyl alcohol and p-hydroxybenzyl alcohol were 72.2% and 27.2%, respectively.
Add 12.5 g (0.13 mol) of phenol and 5.22 g (0.027 mol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate to a 50 ml eggplant flask and heat and stir in an 80 ° C water bath to dissolve p-toluenesulfonic acid monohydrate. The resulting solution was designated as solution B.
Using the apparatus shown in FIG. 3, the reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the liquid A and the liquid B were flowed at 14.0 ml / min and 1.0 ml / min, respectively.

比較例1
200mlのバッフル付きセパラブルフラスコに、フェノール120g(1.275mol)、94%パラホルムアルデヒド2.71g(0.085mol)を入れ、油浴中で加熱、タービン翼(回転数600rpm)で撹拌した。内温は90℃であった。パラホルムアルデヒドが完全に溶解したのち、2N水酸化ナトリウム水溶液0.75ml(0.0015mol)を加え、更に10分間撹拌を続け、第1の反応を終了させた。分析の結果、ホルムアルデヒド転化率は99.5%、o‐ヒドロキシベンジルアルコールとp‐ヒドロキシベンジルアルコールの収率は各々72.0%と27.1%であった。引き続いて、パラトルエンスルホン酸一水和物2.57g(0.0135mol)を加え、加熱撹拌を30分間継続し、第2の反応を終了し、内容物を分析した。
Comparative Example 1
A 200 ml baffled separable flask was charged with 120 g (1.275 mol) of phenol and 2.71 g (0.085 mol) of 94% paraformaldehyde, heated in an oil bath, and stirred with a turbine blade (rotation speed: 600 rpm). The internal temperature was 90 ° C. After paraformaldehyde was completely dissolved, 0.75 ml (0.0015 mol) of 2N aqueous sodium hydroxide solution was added, and stirring was continued for another 10 minutes to complete the first reaction. Analysis showed that the conversion of formaldehyde was 99.5% and the yields of o-hydroxybenzyl alcohol and p-hydroxybenzyl alcohol were 72.0% and 27.1%, respectively. Subsequently, 2.57 g (0.0135 mol) of paratoluenesulfonic acid monohydrate was added, and heating and stirring were continued for 30 minutes to complete the second reaction, and the contents were analyzed.

比較例2
図2に示した装置に替えて、流路幅800μmの流路を有する図4に示すPEEK製T字流路ミキサーを用いた以外は、すべて実施例1と同じ反応を行った。
分析結果をまとめて表1に示す。
Comparative Example 2
The same reaction as in Example 1 was carried out except that the PEEK T-shaped channel mixer shown in FIG. 4 having a channel width of 800 μm was used instead of the apparatus shown in FIG.
The analysis results are summarized in Table 1.

Figure 2006008634
Figure 2006008634

混合様式の模式図Schematic diagram of mixing style 反応装置の分解斜視図Exploded perspective view of reactor 他の反応装置の分解斜視図Exploded perspective view of another reactor 従来例のミキサの模式図Schematic diagram of a conventional mixer

符号の説明Explanation of symbols

100:反応装置、102:供給部、108及び110:環状チャンネル、112及び114:ボア、104:合流部、116、118:貫通ボア、124及び126:サブチャンネル、128:交差中心、130:排出ボア 100: reactor, 102: feed section, 108 and 110: annular channel, 112 and 114: bore, 104: junction, 116, 118: through bore, 124 and 126: subchannel, 128: crossing center, 130: discharge Bore

Claims (8)

フェノール類とホルムアルデヒド類を縮合させてビス(ヒドロキシフェニル)メタン類を製造する方法において、フェノール類とホルムアルデヒド類を塩基触媒の存在下にて反応し生成したヒドロキシベンジルアルコールを含む第1液と酸触媒を含む第2液からなる2つの液の内、少なくとも1つの液を幅1〜500μmの複数の微小流路から、且つ2つの液を流路の中心軸が1点で交差する流路から混合空間に供給し、混合し、酸性条件下で反応させることを特徴とするビス(ヒドロキシフェニル)メタン類の製造方法。   In the method for producing bis (hydroxyphenyl) methane by condensing phenols and formaldehyde, a first liquid containing hydroxybenzyl alcohol produced by reacting phenols and formaldehyde in the presence of a base catalyst and an acid catalyst Among the two liquids comprising the second liquid containing at least one liquid, at least one liquid is mixed from a plurality of micro flow channels having a width of 1 to 500 μm, and the two liquids are mixed from a flow channel whose central axis intersects at one point. A process for producing bis (hydroxyphenyl) methanes, characterized in that it is supplied to a space, mixed, and reacted under acidic conditions. 第1液が、フェノール類/ホルムアルデヒド類のモル比が2〜30で反応させて得られたヒドロキシベンジルアルコールを含む液である請求項1記載のビス(ヒドロキシフェニル)メタン類の製造方法。   The method for producing bis (hydroxyphenyl) methanes according to claim 1, wherein the first liquid is a liquid containing hydroxybenzyl alcohol obtained by reacting at a molar ratio of phenols / formaldehydes of 2 to 30. 塩基触媒の存在下での反応温度が40〜100℃、酸性条件下での反応温度が50〜170℃である請求項1又は2記載のビス(ヒドロキシフェニル)メタン類の製造方法。   The process for producing bis (hydroxyphenyl) methanes according to claim 1 or 2, wherein the reaction temperature in the presence of a base catalyst is 40 to 100 ° C, and the reaction temperature under acidic conditions is 50 to 170 ° C. 塩基触媒の存在下の反応生成物が、速やかな温度変化をもって連続して酸性条件下の反応へ供されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のビス(ヒドロキシフェニル)メタン類の製造方法。   The bis (hydroxyphenyl) methane according to any one of claims 1 to 3, wherein the reaction product in the presence of a base catalyst is continuously subjected to a reaction under acidic conditions with a rapid temperature change. Manufacturing method. 2液を供給する少なくとも1つの流路が、途中で分岐して複数の流路を形成し、混合空間に供給される請求項1〜4のいずれかに記載のビス(ヒドロキシフェニル)メタン類の製造方法。   5. The bis (hydroxyphenyl) methanes according to claim 1, wherein at least one flow path for supplying the two liquids is branched in the middle to form a plurality of flow paths and is supplied to the mixing space. Production method. 分岐した複数の流路が同じ断面形状を有する請求項5に記載のビス(ヒドロキシフェニル)メタン類の製造方法。   The method for producing bis (hydroxyphenyl) methanes according to claim 5, wherein the plurality of branched flow paths have the same cross-sectional shape. 複数の微小流路から混合空間に供給される際の線速度が1m/sec以上である請求項1〜6に記載のビス(ヒドロキシフェニル)メタン類の製造方法。   The method for producing bis (hydroxyphenyl) methanes according to claim 1, wherein a linear velocity when being supplied to the mixing space from a plurality of microchannels is 1 m / sec or more. 微小流路及び混合空間を有する装置が、マイクロミキサである請求項1〜7のいずれか
に記載のビス(ヒドロキシフェニル)メタン類の製造方法。
The method for producing bis (hydroxyphenyl) methanes according to any one of claims 1 to 7, wherein the apparatus having a microchannel and a mixing space is a micromixer.
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