JP2829869B2 - ４，４’‐ジヒドロキシビフェニルの製造方法 - Google Patents
４，４’‐ジヒドロキシビフェニルの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、4,4′−ジヒドロキシビフェニルの製造方
法に関し、特に2,6−ジ−tert−ブチルフェノールの酸
化カップリングによって得られる3,3′,5,5′−テトラ
−tert−ブチル−4,4′−ジヒドロキシビフェニルを脱
ブチル化して高純度の4,4′−ジヒドロキシビフェニル
を製造する方法に関するものである。
法に関し、特に2,6−ジ−tert−ブチルフェノールの酸
化カップリングによって得られる3,3′,5,5′−テトラ
−tert−ブチル−4,4′−ジヒドロキシビフェニルを脱
ブチル化して高純度の4,4′−ジヒドロキシビフェニル
を製造する方法に関するものである。
本発明の製造目的物である4,4′−ジヒドロキシビフ
ェニルは、近年耐熱性エンジニアリングプラスチック等
の出発原料として脚光を浴びており、本発明の方法によ
り当該ポリマー用原料として供するに足る高純度の4,
4′−ジヒドロキシビフェニルを製造することができ
る。
ェニルは、近年耐熱性エンジニアリングプラスチック等
の出発原料として脚光を浴びており、本発明の方法によ
り当該ポリマー用原料として供するに足る高純度の4,
4′−ジヒドロキシビフェニルを製造することができ
る。
［従来の技術］ 従来4,4′−ジヒドロキシビフェニルの製造方法とし
ては、ジフェニルジスルホン酸のアルカリ溶融、ジブロ
モジフェニルの加水分解、2,6−ジ−tert−ブチルフェ
ノールの酸化二量化とそれに続く脱ブチル化反応が知ら
れているが、このうち前二者は、反応条件が過酷であ
り、また、反応に用いられた大量の無機塩類と生成物と
の分離精製が困難であり、工業的に4,4′−ジヒドロキ
シビフェニルを製造するには2,6−ジ−tert−ブチルフ
ェノールの酸化カップリング法が最も好ましい。
ては、ジフェニルジスルホン酸のアルカリ溶融、ジブロ
モジフェニルの加水分解、2,6−ジ−tert−ブチルフェ
ノールの酸化二量化とそれに続く脱ブチル化反応が知ら
れているが、このうち前二者は、反応条件が過酷であ
り、また、反応に用いられた大量の無機塩類と生成物と
の分離精製が困難であり、工業的に4,4′−ジヒドロキ
シビフェニルを製造するには2,6−ジ−tert−ブチルフ
ェノールの酸化カップリング法が最も好ましい。
しかしながら、この方法では、引続き行う脱ブチル化
反応について、以下に示すような問題がある。
反応について、以下に示すような問題がある。
3,3′,5,5′−テトラ−tert−ブチル−4,4′−ジヒド
ロキシビフェニル（以下TBBPLと略記する）を脱ブチル
化する方法としては、有機溶媒中、硫酸やｐ−トルエン
スルホン酸のような酸触媒を用いて行なう方法が知られ
ている。この酸触媒を用いる方法は、反応を完結させる
ためには高温で反応を行う必要があり、そのため一般に
は高沸点溶媒を用いて180℃以上の高温で反応を行って
いる。例えば、米国特許第4447656号明細書に記載され
た方法では、ジエチルベンゼンのような180℃以上の沸
点を有する無極性芳香族溶媒を用い、脱ブチル化触媒存
在下、溶媒の沸騰しない条件にて反応を行っている。
ロキシビフェニル（以下TBBPLと略記する）を脱ブチル
化する方法としては、有機溶媒中、硫酸やｐ−トルエン
スルホン酸のような酸触媒を用いて行なう方法が知られ
ている。この酸触媒を用いる方法は、反応を完結させる
ためには高温で反応を行う必要があり、そのため一般に
は高沸点溶媒を用いて180℃以上の高温で反応を行って
いる。例えば、米国特許第4447656号明細書に記載され
た方法では、ジエチルベンゼンのような180℃以上の沸
点を有する無極性芳香族溶媒を用い、脱ブチル化触媒存
在下、溶媒の沸騰しない条件にて反応を行っている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記したような高温で脱ブチル化反応
を行った場合、酸触媒と熱とにより製品が劣化して着色
するという問題がある。
を行った場合、酸触媒と熱とにより製品が劣化して着色
するという問題がある。
ところが、低温で反応を行おうとすると反応が遅くな
り、低収率に終わってしまう。このことを回避するため
に、酸触媒を増量して反応を行うと製品の劣化が著しく
なる。
り、低収率に終わってしまう。このことを回避するため
に、酸触媒を増量して反応を行うと製品の劣化が著しく
なる。
［問題を解決するための手段］ 本発明者らは、上記の問題点を解決するために鋭意検
討を行った結果、溶媒を留去させながら脱ブチル化反応
を行ない、発生するイソブテンガス及びその低重合体を
溶媒と共に反応系外に抜き出すことにより反応が促進さ
れ、かつ、製品の劣化も少ないことを見出し、本発明に
到った。
討を行った結果、溶媒を留去させながら脱ブチル化反応
を行ない、発生するイソブテンガス及びその低重合体を
溶媒と共に反応系外に抜き出すことにより反応が促進さ
れ、かつ、製品の劣化も少ないことを見出し、本発明に
到った。
すなわち、本発明は、TBBPLを酸触媒及び有機溶媒存
在下に脱ブチル化して4,4′−ジヒドロキシビフェニル
を製造する方法において、有機溶媒として沸点が100℃
以上のものを用い、反応温度以上に加熱した溶媒を供給
しつつ、反応溶媒が沸騰する状態で溶媒を留去させなが
ら脱ブチル化反応を行なうことを特徴とする4,4′−ジ
ヒドロキシビフェニルの製造方法である。
在下に脱ブチル化して4,4′−ジヒドロキシビフェニル
を製造する方法において、有機溶媒として沸点が100℃
以上のものを用い、反応温度以上に加熱した溶媒を供給
しつつ、反応溶媒が沸騰する状態で溶媒を留去させなが
ら脱ブチル化反応を行なうことを特徴とする4,4′−ジ
ヒドロキシビフェニルの製造方法である。
留出に伴い、反応系の溶媒が減少するので、これを補
うために、溶媒を供給しながら反応を行なうことが好ま
しい。供給する溶媒は、反応系より留去、回収したもの
をリサイクルさせてもよく、また、未使用の溶媒でもよ
い。リサイクルさせる場合には、回収溶媒に少量混在す
るイソブテンの低重合体を除去精製して用いることがよ
り好ましい。
うために、溶媒を供給しながら反応を行なうことが好ま
しい。供給する溶媒は、反応系より留去、回収したもの
をリサイクルさせてもよく、また、未使用の溶媒でもよ
い。リサイクルさせる場合には、回収溶媒に少量混在す
るイソブテンの低重合体を除去精製して用いることがよ
り好ましい。
また、溶媒を供給する際には、溶媒を反応温度以上に
加熱し、熱源として供給することにより吸熱反応である
本脱ブチル化反応を促進し、さらに収率を高めることが
できる。
加熱し、熱源として供給することにより吸熱反応である
本脱ブチル化反応を促進し、さらに収率を高めることが
できる。
原 料 本発明に用いる脱ブチル化原料であるTBBPLは2,6−ジ
−tert−ブチルフェノールの酸化二量化反応により製造
したものを用いるのが好ましいが、その製法は特に限定
されない。TBBPLは単離精製したものを用いることが収
率並びに品質向上の面で好ましいが、上記酸化二量化反
応に引き続き行うこともできる。
−tert−ブチルフェノールの酸化二量化反応により製造
したものを用いるのが好ましいが、その製法は特に限定
されない。TBBPLは単離精製したものを用いることが収
率並びに品質向上の面で好ましいが、上記酸化二量化反
応に引き続き行うこともできる。
有機溶媒 本発明の方法では、有機溶媒中で溶媒を留去させなが
ら反応を行うが、用いる有機溶媒の種類は、厳しく限定
されるものではない。しかし、原料TBBPLを比較的よく
溶かす溶媒が好ましく、また、脱ブチル化反応は少なく
とも100℃で行う必要があるため、これ以上の沸点を有
している必要があり、かつ、反応温度が200℃を超える
と熱による製品の劣化が激しくなるため、200℃以下の
沸点を有する溶媒が好ましい。
ら反応を行うが、用いる有機溶媒の種類は、厳しく限定
されるものではない。しかし、原料TBBPLを比較的よく
溶かす溶媒が好ましく、また、脱ブチル化反応は少なく
とも100℃で行う必要があるため、これ以上の沸点を有
している必要があり、かつ、反応温度が200℃を超える
と熱による製品の劣化が激しくなるため、200℃以下の
沸点を有する溶媒が好ましい。
具体的には、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、
第三ブチルベンゼン、ジエチルベンゼン等の置換芳香族
化合物、デカン、ウンデカン等のパラフィン及び軽油な
どのパラフィン混合物が例示される。これらの溶媒は、
単独で用いても２種類以上混ぜて用いてもよい。
第三ブチルベンゼン、ジエチルベンゼン等の置換芳香族
化合物、デカン、ウンデカン等のパラフィン及び軽油な
どのパラフィン混合物が例示される。これらの溶媒は、
単独で用いても２種類以上混ぜて用いてもよい。
溶媒の使用量は、TBBPL1重量部に対し0.5〜10重量
部、好ましくは１〜５重量部である。
部、好ましくは１〜５重量部である。
触 媒 本発明の方法では、触媒として不揮発性の強酸を用い
る。例えば、ｐ−トルエンスルホン酸などのスルホン酸
系、硫酸などが挙げられる。
る。例えば、ｐ−トルエンスルホン酸などのスルホン酸
系、硫酸などが挙げられる。
触媒の使用量は、TBBPLに対し0.1〜20重量％の範囲で
ある。
ある。
触媒は、反応容器中に直接添加しても、また、適当な
濃度の溶液の状態で添加してもよい。触媒を溶液状で添
加する場合の溶媒としては、触媒をよく溶解し、反応溶
媒よりも沸点の低いものが、溶媒留去の際に分留し易い
ので好ましい。このような溶媒としては、例えばメタノ
ール、エタノールなどの低級アルコール類、アセトン、
メチルエチルケトンなどのケトン類などが挙げられる。
濃度の溶液の状態で添加してもよい。触媒を溶液状で添
加する場合の溶媒としては、触媒をよく溶解し、反応溶
媒よりも沸点の低いものが、溶媒留去の際に分留し易い
ので好ましい。このような溶媒としては、例えばメタノ
ール、エタノールなどの低級アルコール類、アセトン、
メチルエチルケトンなどのケトン類などが挙げられる。
反応条件 反応温度は、用いる溶媒の沸点等により異なるが、反
応圧力において溶媒の留去に必要な温度であり、100〜2
00℃、好ましくは130〜180℃の範囲である。
応圧力において溶媒の留去に必要な温度であり、100〜2
00℃、好ましくは130〜180℃の範囲である。
また、反応圧力は通常常圧で行うが、加圧下又は減圧
下でもよく、好ましくは100Torr〜2atmの範囲である。
下でもよく、好ましくは100Torr〜2atmの範囲である。
溶媒の留出 本発明の方法において、反応は溶媒を留去させながら
行なわれる。留去の方法は任意であるが、一般には反応
溶液が沸騰する状態で反応を行ない、溶媒蒸気を凝縮器
等で回収するなどの方法で行なわれる。窒素等の不活性
ガスを反応溶液中でバブリングさせながら反応を行なう
ときは、反応溶液が沸騰しなくても溶媒を留去すること
ができる。
行なわれる。留去の方法は任意であるが、一般には反応
溶液が沸騰する状態で反応を行ない、溶媒蒸気を凝縮器
等で回収するなどの方法で行なわれる。窒素等の不活性
ガスを反応溶液中でバブリングさせながら反応を行なう
ときは、反応溶液が沸騰しなくても溶媒を留去すること
ができる。
反応により生成するイソブテンは、室温でも気体であ
り、溶媒蒸気とともに排出され、溶媒が凝縮する際に溶
媒と分離する。
り、溶媒蒸気とともに排出され、溶媒が凝縮する際に溶
媒と分離する。
本発明の脱ブチル化反応は吸熱反応であるから、留出
した溶媒を反応系に戻す際には、反応系の温度を低下さ
せないために予め加熱しておくことが好ましい。特に、
該溶媒を反応温度以上に加熱し、反応の熱源として加え
ることによって反応速度を速くし、収率を高めることが
できる。この場合、反応系に戻す溶媒の加熱温度は100
〜250℃の範囲で、特に反応温度〜反応温度＋50℃の範
囲が好ましく、その圧力は反応系の圧力以上で、１〜10
kg/cm2の範囲より選ばれる。
した溶媒を反応系に戻す際には、反応系の温度を低下さ
せないために予め加熱しておくことが好ましい。特に、
該溶媒を反応温度以上に加熱し、反応の熱源として加え
ることによって反応速度を速くし、収率を高めることが
できる。この場合、反応系に戻す溶媒の加熱温度は100
〜250℃の範囲で、特に反応温度〜反応温度＋50℃の範
囲が好ましく、その圧力は反応系の圧力以上で、１〜10
kg/cm2の範囲より選ばれる。
［実施例］ 以下実施例をもって本発明を具体的に説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例１ 300mlの四つ口丸底フラスコにTBBPL50g（0.12モル）
及びエチルベンゼン（沸点138℃）50g（0.28モル）を添
加し、温度計、攪拌羽根及びジムロート型冷却器を取り
付けた水分定量受器を取り付けた。フラスコのもう一つ
の口は溶媒を加える時に用い、反応中は密栓をした。冷
却管の先はガスメーターに接続した。
及びエチルベンゼン（沸点138℃）50g（0.28モル）を添
加し、温度計、攪拌羽根及びジムロート型冷却器を取り
付けた水分定量受器を取り付けた。フラスコのもう一つ
の口は溶媒を加える時に用い、反応中は密栓をした。冷
却管の先はガスメーターに接続した。
このフラスコを、175℃に加熱したオイルバスで外部
加熱し、反応溶液が沸騰し始めた時点で、ｐ−トルエン
スルホン酸3.75g（0.02モル）をメタノール7.5gに溶解
した触媒を加え、反応を開始した。この時の反応溶液の
温度は140℃であり、同温度で５時間反応を行なった。
加熱し、反応溶液が沸騰し始めた時点で、ｐ−トルエン
スルホン酸3.75g（0.02モル）をメタノール7.5gに溶解
した触媒を加え、反応を開始した。この時の反応溶液の
温度は140℃であり、同温度で５時間反応を行なった。
反応中、定量受器に溶媒が回収されたが、初留のメタ
ノールを除去した後、回収エチルベンゼンは、二層分離
するイソブテンの低重量体を除いて反応容器内へ戻し、
反応器内の液面をほぼ一定に保った。なお、本条件での
エチルベンゼンの留出速度は350g/hrであった。
ノールを除去した後、回収エチルベンゼンは、二層分離
するイソブテンの低重量体を除いて反応容器内へ戻し、
反応器内の液面をほぼ一定に保った。なお、本条件での
エチルベンゼンの留出速度は350g/hrであった。
反応終了後、反応溶液を室温まで冷却し、析出した4,
4′−ジヒドロキシビフェニルの結晶を濾過し、エチル
ベンゼン及び水により生成物を洗浄してから、乾燥し
た。
4′−ジヒドロキシビフェニルの結晶を濾過し、エチル
ベンゼン及び水により生成物を洗浄してから、乾燥し
た。
4,4′−ジヒドロキシビフェニルの結晶21.1g（収率93
％）が得られ、その生成物をガスクロマトグラフにより
分析を行ったところ、その純度は99.7％であった。ま
た、得られた結晶の色相は、島津社製分光光度計（UV−
2100）により400nmにおいて、メタノール中５％溶液の
吸光度を測定することにより評価した。10mmの石英セル
中における吸光度は0.105であった。
％）が得られ、その生成物をガスクロマトグラフにより
分析を行ったところ、その純度は99.7％であった。ま
た、得られた結晶の色相は、島津社製分光光度計（UV−
2100）により400nmにおいて、メタノール中５％溶液の
吸光度を測定することにより評価した。10mmの石英セル
中における吸光度は0.105であった。
比較例１ 実施例１において、水分定量受器を置かず、オイルバ
ス温度を160℃として、溶媒をジムロート冷却器によっ
て全還流させて反応を行なった。
ス温度を160℃として、溶媒をジムロート冷却器によっ
て全還流させて反応を行なった。
4,4′−ジヒドロキシビフェニル15.8g（収率70％）が
得られた。
得られた。
実施例２ 実施例１と同様の反応装置に、TBBPL50g（0.12モル）
と沸点180℃のジエチルベンゼン50g（0.37モル）とを添
加し、210℃のオイルバスで外部加熱し、溶液が沸騰し
始めた時点でｐ−トルエンスルホン酸3.75g（0.02モ
ル）をメタノール7.5gに溶解した溶液を加えて反応を開
始した。この時の反応温度は184℃であり、その後この
温度で３時間反応を行った。反応中定量受器に回収され
た溶媒は、実施例１と同様の方法でリサイクルさせ、反
応器内の液面をほぼ一定に保った。なお、本条件でのエ
チルベンゼンの留出速度は290g/hrであった。
と沸点180℃のジエチルベンゼン50g（0.37モル）とを添
加し、210℃のオイルバスで外部加熱し、溶液が沸騰し
始めた時点でｐ−トルエンスルホン酸3.75g（0.02モ
ル）をメタノール7.5gに溶解した溶液を加えて反応を開
始した。この時の反応温度は184℃であり、その後この
温度で３時間反応を行った。反応中定量受器に回収され
た溶媒は、実施例１と同様の方法でリサイクルさせ、反
応器内の液面をほぼ一定に保った。なお、本条件でのエ
チルベンゼンの留出速度は290g/hrであった。
反応終了後、実施例１と同様の方法で後処理を行なっ
た。得られた4,4′−ジヒドロキシビフェニルは21.3g
（収率94％）であり、その純度は99.8％であった。ま
た、５％メタノール溶液色相は0.180であった。
た。得られた4,4′−ジヒドロキシビフェニルは21.3g
（収率94％）であり、その純度は99.8％であった。ま
た、５％メタノール溶液色相は0.180であった。
比較例２ 実施例２において、反応温度を175℃として反応を行
なったところ、メタノール以外は留出回収されず、4,
4′−ジヒドロキシビフェニル18.1g（収率80％）が得ら
れ、その純度は99.5％であった。また、５％メタノール
溶液色相は0.265であった。
なったところ、メタノール以外は留出回収されず、4,
4′−ジヒドロキシビフェニル18.1g（収率80％）が得ら
れ、その純度は99.5％であった。また、５％メタノール
溶液色相は0.265であった。
実施例３ １の四つ口丸底フラスコを用いた以外は実施例１と
同様の反応装置に、TBBPL200g（0.49モル）、エチルベ
ンゼン200g（1.89モル）を添加し、175℃に加熱したオ
イルバスで外部加熱し、溶液が沸騰し始めた時点で、ｐ
−トルエンスルホン酸15g（0.078モル）をメタノール30
gに溶解した溶液を加えて反応を開始した。反応開始
後、エチルベンゼンは留出速度1400g/hrで回収された。
同様の反応装置に、TBBPL200g（0.49モル）、エチルベ
ンゼン200g（1.89モル）を添加し、175℃に加熱したオ
イルバスで外部加熱し、溶液が沸騰し始めた時点で、ｐ
−トルエンスルホン酸15g（0.078モル）をメタノール30
gに溶解した溶液を加えて反応を開始した。反応開始
後、エチルベンゼンは留出速度1400g/hrで回収された。
一方、175℃のオイルバスに内径8mmの銅管で製作した
蛇管を通した蒸気加熱装置を準備し、これに未使用のエ
チルベンゼンを定量ポンプで留出速度と同量だけ送り込
み、エチルベンゼンの蒸気を調製し、反応系内に吹き込
み、反応温度140℃で３時間反応を行った。
蛇管を通した蒸気加熱装置を準備し、これに未使用のエ
チルベンゼンを定量ポンプで留出速度と同量だけ送り込
み、エチルベンゼンの蒸気を調製し、反応系内に吹き込
み、反応温度140℃で３時間反応を行った。
4,4′−ジヒドロキシビフェニル81.6g（収率90％）が
得られ、そのGC純度は99.7％であった。また、５％メタ
ノール溶液色相は0.167であった。
得られ、そのGC純度は99.7％であった。また、５％メタ
ノール溶液色相は0.167であった。
［発明の効果］ 本発明は、TBBPLを酸触媒及び有機溶媒存在下に、酸
触媒を用いて脱ブチル化するに際し、溶媒の沸点以上の
温度で反応を行い、沸騰蒸気する溶媒を系外に抜き出す
ことにより、脱ブチル化で発生するイソブテンガスが系
外に同伴されるので、その結果脱ブチル化反応が促進さ
れ、沸点以下で溶媒があまり蒸発しない条件で反応させ
た場合に比べ高収率が得られる。
触媒を用いて脱ブチル化するに際し、溶媒の沸点以上の
温度で反応を行い、沸騰蒸気する溶媒を系外に抜き出す
ことにより、脱ブチル化で発生するイソブテンガスが系
外に同伴されるので、その結果脱ブチル化反応が促進さ
れ、沸点以下で溶媒があまり蒸発しない条件で反応させ
た場合に比べ高収率が得られる。
したがって、従来よりも短時間ないしは低温で反応を
実施する事が可能となり、従来技術の問題点であった熱
劣化が少なくなり、高品質の4,4′−ジヒドロキシビフ
ェニルを高収率で製造することが可能である。
実施する事が可能となり、従来技術の問題点であった熱
劣化が少なくなり、高品質の4,4′−ジヒドロキシビフ
ェニルを高収率で製造することが可能である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−189127（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−90147（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C07C 39/15 C07C 37/50
Claims (1)
- 【請求項１】3,3′,5,5′−テトラ−tert−ブチル−4,
4′−ジヒドロキシビフェニルを酸触媒及び有機溶媒存
在下に脱ブチル化して4,4′−ジヒドロキシビフェニル
を製造する方法において、有機溶媒として沸点が100℃
以上のものを用い、反応温度以上に加熱した溶媒を供給
しつつ、反応溶媒が沸騰する状態で溶媒を留去させなが
ら脱ブチル化反応を行なうことを特徴とする4,4′−ジ
ヒドロキシビフェニルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1229797A JP2829869B2 (ja) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | ４，４’‐ジヒドロキシビフェニルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1229797A JP2829869B2 (ja) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | ４，４’‐ジヒドロキシビフェニルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0393737A JPH0393737A (ja) | 1991-04-18 |
| JP2829869B2 true JP2829869B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=16897826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1229797A Expired - Fee Related JP2829869B2 (ja) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | ４，４’‐ジヒドロキシビフェニルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2829869B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58189127A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-04 | Showa Denko Kk | Ｐ，ｐ′−ビフエノ−ルの製造法 |
| JPS6490147A (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-06 | Mitsui Petrochemical Ind | Production of p,p'-biphenol |
-
1989
- 1989-09-05 JP JP1229797A patent/JP2829869B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0393737A (ja) | 1991-04-18 |
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