JP2507510B2 - ジヒドロキシジフェニルスルホンの精製方法 - Google Patents

ジヒドロキシジフェニルスルホンの精製方法

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    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C315/00Preparation of sulfones; Preparation of sulfoxides
    • C07C315/06Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ジヒドロキシジフェニルスルホンの精製方
法に関するものである。さらに詳しくは、本発明は、フ
ェノールと硫酸の反応によって得られる着色したジヒド
ロキシジフェニルスルホンから着色のないジヒドロキシ
ジフェニルスルホンを得るための精製方法に関するもの
である。
〔従来の技術〕
ジヒドロキシジフェニルスルホンは、従来から、めっ
き浴の添加剤、皮革なめし剤、染色助剤、フェノール樹
脂の硬化促進剤、難燃剤、農薬などの原料として広く用
いられてきたが、さらに近年になってポリカーボネー
ト、ポリエステル、ポリエーテルスルホンなどエンジニ
アリングプラスチックの原料、カラー写真エレメント、
写真コントラスト増強剤の原料、感熱記録紙の顕色剤、
ベシキュラー記録材料の添加剤などとして用いられるよ
うになってきた。そして、このような用途においては、
ジヒドロキシジフェニルスルホンの着色が極めて少ない
ことが要求され、従来精製品とされていたジヒドロキシ
ジフェニルスルホンでも要求を満たすことができなくな
っている。
〔発明が解決しようとする課題〕
着色の少ないジヒドロキシジフェニルスルホンを得る
ために、従来から種々の方法が提案されている。たとえ
ば、特公昭38−5274号公報には、脱色炭素で処理する方
法が述べられているが、その溶液はなお薄桃色に着色し
ている。特公昭42−3005号公報には、脂肪族高級アルコ
ールを用いて120℃以上の熱水溶液から有色不純物を抽
出除去する方法が記載されているが、120℃以上で水相
とアルコール相を分離することは工業的に有利には実施
しがたい。また、特公昭47−20223号公報には、化学量
論的比量のフェノールと硫酸を130〜170℃で反応せし
め、かつベンゼンを加えて生成する水を共沸除去する方
法が述べられているが、この方法によって得られるジヒ
ドロキシジフェニルスルホンはなお褐色に着色してお
り、満足すべき色相とはいえない。特公昭55−37550号
公報には、反応生成物をフェノール水溶液に溶解し、2
層に分液することによって着色原因たる油状不純物を含
む下層を分離除去する方法が述べられているが、この方
法では精製品を含む上層へのフェノールの混入が避けら
れず、そのフェノールが新たな着色の原因となるという
問題がある。特公昭58−29946号公報には着色物質を含
むジヒドロキシジフェニルスルホンを溶剤に溶解し、還
元剤を加えて脱色する方法が、また特公昭58−42186号
公報にはアルカリ水溶液に溶解し、無機過酸化物を用い
て処理する方法が述べられている。しかし、これらの方
法でも十分色相の良好な精製品は得られない上に、着色
不純物は単に還元または酸化を受けて無色の状態になっ
ているに過ぎないため、長期間のまたは過酷な条件下で
の使用によって再び着色することがある。
本発明者等は、特開昭61−24559号公報において、フ
ェノールと硫酸の反応によって得られる着色したジヒド
ロキシジフェニルスルホンを、特定組成のメタノール/
水混合溶媒で再結晶することと、特定平均細孔直径の活
性炭で処理するという2工程で精製する方法を提案して
いる。しかし、この方法は着色不純物の除去に2工程を
必要とする。特開昭62−93271号公報には、ジヒドロキ
シジフェニルスルホンの塩基性水溶液に活性炭を接触し
たのちこれを濾過等で除去し、酸を加えてジヒドロキシ
ジフェニルスルホンを沈殿させる方法が述べられてい
る。しかし、この方法ではジヒドロキシジフェニルスル
ホンとほぼ等モルの塩基と酸が必要であり、かつこれら
は塩となってしまい再使用することができないので、経
済的に有利な方法であるとは言い難い。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者等は、これらの従来技術の欠点がなく、工業
的に有利に実施しうる、着色のないジヒドロキシジフェ
ニルスルホンを得るための精製法を種々検討した結果、
フェノールと硫酸の反応によって得られる着色したジヒ
ドロキシジフェニルスルホンを、特定組成のメタノール
/水混合溶媒中で活性炭とハイドロタルサイト類化合物
で処理することにより、1工程で着色不純物を除去しう
ることを見出し、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明は、フェノールと硫酸の反応によっ
て得られる着色したジヒドロキシジフェニルスルホン
を、メタノールと水の混合比(重量比)が10/90以上60/
40未満である混合溶媒中において、活性炭とハイドロタ
ルサイト類化合物を加えて加熱混合し、活性炭とハイド
ロタルサイト類化合物を濾別したのち、濾液を冷却して
析出する結晶を分離することを特徴とする、ジヒドロキ
シジフェニルスルホンの精製方法である。
本発明において用いられる着色したジヒドロキシジフ
ェニルスルホンは、フェノールと硫酸を反応させること
によって得られる。たとえば、反応槽にフェノールを仕
込み、次いで当量の硫酸を加えて攪拌下に加熱し、生成
する水を留去しつつ反応させる。このとき、少量のフェ
ノールも共沸により留去するので、あらかじめやや過剰
量のフェノールを仕込むか、留去した水相とフェノール
相を分離してフェノール相を反応槽に送り返すか、ある
いは留出量と同量のフェノールを新たに反応槽に追加し
てもよい。反応を促進するために、水と共沸するo−ジ
クロルベンゼン等の有機溶媒を添加してもよいし、また
反応系をわずかに減圧にして水の留出をはやめることも
できる。反応が終了したのち、熱いうちに反応槽から反
応混合物を取りだして冷却すると、赤褐色塊状のジヒド
ロキシジフェニルスルホンが得られる。
着色したジヒドロキシジフェニルスルホンは、メタノ
ール/水混合溶媒中に加熱溶解し、活性炭によって脱色
処理される。溶媒として用いるメタノール/水混合溶媒
の組成は、メタノール/水の重量比で10/90以上60/40未
満、好ましくは20/80以上40/60未満である。特開昭62−
93271号公報には、着色したジヒドロキシジフェニルス
ルホンをメタノール/水混合溶媒で単に再結晶する場合
には、溶媒の組成はメタノール/水の重量比で40/60以
上95/5未満、好ましくは50/50以上90/10未満、さらに好
ましくは60/40以上85/15未満であることが述べられてい
る。しかるに、メタノール/水混合溶媒中で活性炭によ
る処理を行う場合には、単なる再結晶の場合よりも混合
溶媒中のメタノールの比率が小さいことが必要であり、
メタノール/水の重量比が60/40以上になると着色物の
除去が十分でなくなる。また、メタノール/水の重量比
が10/90未満の場合には、大気圧下の加熱では混合溶媒
中に溶解するジヒドロキシジフェニルスルホンの量が少
ないので好ましくない。
使用する活性炭の細孔の平均直径は、15オングストロ
ーム以上60オングストローム未満、好ましくは20オング
ストローム以上50オングストローム未満であるのがよ
い。平均細孔直径が15オングストローム未満の場合も60
オングストローム以上の場合も着色物が十分に除去され
ない。使用する活性炭の量は任意であるが、通常着色し
たジヒドロキシジフェニルスルホン100部あたり0.5部な
いし5部を使用することが好ましい。
使用するハイドロタルサイト類化合物は、Mg6Al2(O
H)16CO3・4H2Oという化学式によって代表される炭酸マ
グネシウム、水酸化マグネシウム、および水酸化アルミ
ニウムの複塩の水和物である。ハイドロタルサイト類化
合物には、天然品と合成品が存在し、天然品は産地によ
り、合成品は製法によって多少の組成の変動はあるが、
いずれも使用することができる。使用するハイドロタル
サイト類化合物の量は、通常着色したジヒドロキシジフ
ェニルスルホン100部あたり0.1ないし2部であるのが好
ましい。
着色したジヒドロキシジフェニルスルホンをメタノー
ル/水混合溶媒中に均一に溶解したのちに活性炭とハイ
ドロタルサイト類化合物を添加してもよいし、または溶
解槽の中へメタノール、水、着色したジヒドロキシジフ
ェニルスルホン、活性炭およびハイドロタルサイト類化
合物を入れたのち、全体を加熱攪拌してジヒドロキシジ
フェニルスルホンを溶解してもよい。活性炭とハイドロ
タルサイト類化合物の濾別にあたっては、珪藻土のよう
な濾過助剤を用いることが好ましい。
活性炭とハイドロタルサイト類化合物を濾別した濾液
を冷却すると、着色成分の除去されたジヒドロキシジフ
ェニルスルホンが結晶となって析出する。このジヒドロ
キシジフェニルスルホンを濾別し、乾燥すると色相の良
好な精製品が得られる。結晶を濾別した濾液の中には、
なおジヒドロキシジフェニルスルホンが溶解しているの
で、この濾液の全部または一部をさらに次の活性炭とハ
イドロタルサイト類化合物による脱色処理の溶媒として
使用することもできる。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明をさらに説明する。なお、
実施例中の吸光度とハーゼン色数は、下記の方法によっ
て測定した値である。
(1)吸光度 ジヒドロキシジフェニルスルホンの20%メタノール溶
液を調製し、光路長10mmのセルで(株)島津製作所製デ
ィジタルダブルビーム分光光度計UV−150−02型を用
い、420nmにおける吸光度を測定した。
(2)ハーゼン色数 ジヒドロキシジフェニルスルホンの20%メタノール溶
液を調製し、JIS K−4101に示された標準液と比較する
ことによりハーゼン色数を求めた。
実施例1 フェノール1900gと98%硫酸1000gを5のガラス製反
応器に仕込み、生成する水を留去しつつ、160℃で3時
間、170℃で2時間、さらに180℃で2時間反応させた。
反応混合物を取り出し、放冷して、赤褐色塊状のジヒド
ロキシジフェニルスルホンを得た(以下、これを粗製ジ
ヒドロキシジフェニルスルホンと呼ぶ)。この粗製ジヒ
ドロキシジフェニルスルホンの吸光度は1.088であっ
た。
2のフラスコに、メタノール258gと水602gを入れ、
この混合溶媒(メタノール/水の重量比30/70)に上記
の粗製ジヒドロキシジフェニルスルホン700gを加えて加
熱還流せしめたところ、均一に溶解して褐色の溶液とな
った。この溶液に平均細孔直径39オングストロームの活
性炭14gと合成ハイドロタルサイト7gを加え、攪拌しな
がら1時間加熱還流を続けたのち活性炭とハイドトタル
サイトしたところ、淡褐色の濾液が得られた。この濾液
を室温まで冷却すると、結晶が析出した。濾別によって
結晶と母液を分離し、結晶を乾燥したところ、550gのジ
ヒドロキシジフェニルスルホンが得られ、その吸光度は
0.008、ハーゼン数は5であった。
比較例1 メタノール490g、水210gからなる混合溶媒(メタノー
ル/水の重量比70/30)に実施例1と同様にして合成し
た粗製ジヒドロキシジフェニルスルホン900gを加えて加
熱還流し、均一な褐色の溶液を得た。この溶液に実施例
1で用いたのと同じ活性炭18gと合成ハイドロタルサイ
ト9gを加え、攪拌しながら1時間加熱還流を続けたのち
活性炭とハイドロタルサイトを濾別したところ、淡褐色
の濾液が得られた。この濾液を室温まで冷却すると結晶
が析出した。結晶を濾別乾燥したところ、370gのジヒド
ロキシジフェニルスルホンが得られ、その吸光度は0.02
6、ハーゼン数は60であった。
実施例2 メタノール129g、水301gおよび実施例1で得られた母
液480gを混合した。この混合液(メタノール/水の重量
比は30/70)に実施例1と同様にして合成した粗製のジ
ヒドロキシジフェニルスルホン650gを加えて加熱還流せ
めしたところ均一に溶解した。この溶液に平均細孔直径
24オングストロームの活性炭13gと天然ハイドロタルサ
イト6.5gを加え、攪拌しながら1時間加熱還流を続けた
のち活性炭とハイドロタルサイトを濾別したところ、淡
褐色の濾液が得られた。この濾液を室温まで冷却すると
結晶が析出した。結晶を濾別、乾燥したところ570gのジ
ヒドロキシジフェニルスルホンが得られ、その吸光度は
0.007、ハーゼン数は5であった。
比較例2 実施例1と同様にして合成した粗製ジヒドロキシジフ
ェニルスルホン700gをメタノール258gと水602gよりなる
混合溶媒(メタノール/水の重量比30/70)に加え、加
熱して溶解せしめ、さらにこの溶液に平均細孔直径39オ
ングストロームの活性炭14gを加え、加熱還流させなが
ら1時間攪拌した。この混合液より活性炭を濾別し、濾
液を冷却すると結晶が析出した。この結晶をさらに濾
別、乾燥すると550gのジヒドロキシジフェニルスルホン
が得られ、その吸光度は0.021、ハーゼン色数は50であ
った。
比較例3 活性炭14gの代りに合成ハイドロタルサイト7gを用い
た以外は、比較例2と同じ操作をくりかえした。560gの
ジヒドロキシジフェニルスルホンが得られ、その吸光度
は0.214であった。
実施例5 メタノール200g、水800g、実施例1と同様にして合成
した粗製ジヒドロキシジフェニルスルホン700g、平均細
孔直径20オングストロームの活性炭21gおよび合成ハイ
ドロタルサイト7gを2のフラスコに仕込み、1時間加
熱還流した。この溶媒の組成はメタノール/水の重量比
で20/80である。活性炭を濾別して得られた淡褐色の濾
液を室温まで冷却すると結晶が析出した。この結晶を濾
別し、乾燥すると660gのジヒドロキシジフェニルスルホ
ンが得られ、その吸光度は0.005、ハーゼン色数は0で
あった。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フェノールと硫酸の反応によって得られる
    着色したジヒドロキシフェニルスルホンを、メタノール
    と水の混合比(重量比)が10/90以上60/40未満である混
    合溶媒中において、活性炭とハイドロタルサイト類化合
    物を加えて加熱混合し、活性炭とハイドロタルサイト類
    化合物を濾別したのち、濾液を冷却して析出する結晶を
    分離することを特徴とする、ジヒドロキシジフェニルス
    ルホンの精製方法。
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