JP4500076B2 - 高純度フェノール・酸化エチレン付加体の製造方法 - Google Patents
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Description
反応器に原料のフェノール及び塩基性触媒を仕込み、反応器内の雰囲気を窒素、ヘリウム等の不活性ガスで置換し、130〜180℃、好ましくは155〜175℃に加熱し、同温度範囲で酸化エチレンをフェノール(仕込量)に対しモル比で1〜10、好ましくは1.0〜3.0に達するまで供給し、付加反応させる。通常、フェノールは反応に先立ち、反応器内に所定量の全量が一括して仕込まれる。
本発明において熟成とは、所定量の酸化エチレンの供給を終えた後、酸化エチレンを供給することなく、反応混合物をそのまま加熱状態に保持することをいう。好ましくは緩やかな撹拌下に保持されるが、撹拌は不可欠ではない。熟成中の温度は、後段反応と同温度、又は更に0〜15℃低い温度条件下、通常10分〜300分、好ましくは20分〜2時間行われる。熟成中酸化エチレンは供給されないが、反応混合物中に存在する未反応の酸化エチレンがフェノールと反応する押しきりが行われ、所定の組成を有する付加体が得られる。この熟成中にも付加体の分解によりフェノールが増加するおそれがあるので、上記の温度条件下で実施することが肝要である。結果として、付加体中のフェノール含有量が30ppm以下、好ましくは20ppm以下、酸化エチレン濃度として、好ましくは1000ppm以下、更に好ましくは500ppm以下に調整することができる。
本発明の中和工程は、反応混合物中に残存する塩基性触媒を無害化するために行われる。中和剤としては、硫酸、塩酸、リン酸等の無機酸、酢酸、乳酸、クエン酸等の有機酸を使用することができる。これらの酸の中では、酢酸又は硫酸が好ましい。また、吸着剤により塩基性触媒等を除去することもできる。例えば、キョーワード−600及びキョーワード−700(協和化学工業社製)のようなアルカリ吸着剤で処理して、処理液を濾過、遠心分離等の固液分離操作を施すこともできる。さらに塩基性触媒に対して過剰量の硫酸、塩酸、リン酸等の無機酸で中和し、キョーワード−500(協和化学工業社製)のような酸吸着剤で処理して、処理液に濾過、遠心分離等の固液分離操作を施してもよい。
なお、化学分析は下記の方法に従った。
JIS K 0400−28−10:1999に準拠して行った。
(2)酸化エチレン濃度
島津製作所社製 GC−14Aを使用してガスクロマトグラフィー分析により求めた。
充填剤: Silicone OV−1 10%
担体: Uniport HP 60/80
カラム温度: 145℃(4分間保持)から220℃(5℃/分の昇温)
窒素流量: 50mL/分
ピリジン溶媒中、微沸下で所定量のサンプルを過剰の無水酢酸と反応させ、生成する酢酸と残存する酢酸を自動滴定装置(京都電子工業社製、AT−420)を使用し、N/2の水酸化カリウム水溶液で滴定する。ブランクとの差より水酸基価を計算し、mgKOH/gの単位で表示した。
フェノール470g(5モル)、触媒として水酸化カリウム0.32g(0.006モル)を撹拌機及び冷却手段を有する容量1リットルのオートクレーブに仕込み、窒素置換を行った。その後、60分かけて135℃まで加熱し、その温度で酸化エチレンの供給を開始した。酸化エチレンは連続的に定量供給した。
フェノール329g(3.5モル)、触媒として水酸化カリウム0.65g(0.012モル)を撹拌機及び冷却手段を有する容量1リットルのオートクレーブに仕込み、窒素置換を行った。その後、90分かけて150℃まで加熱し、その温度で酸化エチレンの供給を開始した。酸化エチレンは連続的に定量供給した。
フェノール470g(5モル)、触媒として水酸化カリウム0.32g(0.006モル)を撹拌機及び冷却手段を有する容量1リットルのオートクレーブに仕込み、窒素置換を行った。その後、60分かけて135℃まで加熱し、その温度で酸化エチレンの供給を開始した。酸化エチレンは連続的に定量供給した。
Claims (13)
- 無溶媒、塩基性触媒の存在下でフェノールと酸化エチレンとを反応させて、フェノール・酸化エチレン付加体を製造する方法において、フェノール1モルに対して1〜10モルの酸化エチレンを、反応混合物中の酸化エチレン濃度が常時0.05%以上となるように維持しながら、反応温度130〜180℃で供給し、酸化エチレンの供給量が所要量の70%を超え100%未満の時点で、前記反応温度よりも15℃以上低い温度にまで冷却しつつ残余の酸化エチレンを供給し、更に該残余の酸化エチレンを供給した後段反応と同温度又は該残余の酸化エチレンを供給した後段反応温度より0〜15℃冷却した温度条件下、酸化エチレンを供給することなく、熟成することを特徴とする高純度フェノール・酸化エチレン付加体の製造方法。
- 反応温度が155〜175℃であることを特徴とする請求項1に記載の高純度フェノール・酸化エチレン付加体の製造方法。
- 熟成温度が100〜150℃であることを特徴とする請求項1又は2に記載の高純度フェノール・酸化エチレン付加体の製造方法。
- 酸化エチレンの供給量が所要量の80〜100%未満の範囲で冷却を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の高純度フェノール・酸化エチレン付加体の製造方法。
- 冷却速度が2℃/分以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の高純度フェノール・酸化エチレン付加体の製造方法。
- 反応混合物中の酸化エチレン濃度が常時0.06〜1%となるように維持することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の高純度フェノール・酸化エチレン付加体の製造方法。
- 反応温度から20〜40℃低い温度に冷却することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の高純度フェノール・酸化エチレン付加体の製造方法。
- フェノール1モルに対して1.0〜3.0モルの酸化エチレンを供給することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の高純度フェノール・酸化エチレン付加体の製造方法。
- 酸化エチレンの供給を連続的又は間欠的に実施することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の高純度フェノール・酸化エチレン付加体の製造方法。
- 酸化エチレンを連続・一定の供給速度で供給することを特徴とする請求項9に記載の高純度フェノール・酸化エチレン付加体の製造方法。
- 熟成時間が10〜300分であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の高純度フェノール・酸化エチレン付加体の製造方法。
- 熟成終了後、熟成温度又は熟成温度よりも冷却された50〜100℃の温度下、酸成分を添加して残存する塩基性触媒を中和することを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の高純度フェノール・酸化エチレン付加体の製造方法。
- 酸成分が硫酸又は酢酸であることを特徴とする請求項12に記載の高純度フェノール・酸化エチレン付加体の製造方法。
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