JP6074902B2 - Method for producing purified phenolic compound - Google Patents

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本発明は、フェノール系化合物の製造工程で残留する不純物を、スルホン酸型陽イオン交換樹脂を用いて除去する精製フェノール系化合物の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a purified phenol compound in which impurities remaining in the production process of a phenol compound are removed using a sulfonic acid type cation exchange resin.

フェノールは、ポリカーボネート樹脂やエポキシ樹脂の製造原料、その他、抗酸化剤などとして工業的に有用なビスフェノールAの製造原料などに用いられる非常に重要な化合物であり、工業的にはその多くがクメン法によって製造される。クメン法では、ベンゼンとプロペンをフリーデル・クラフツ反応で付加反応させてクメン(イソプロピルベンゼン)を製造し(下記反応式(i))、これを酸化してクメンヒドロペルオキシドとし、更に、酸で転位させることによってアセトンとフェノールが製造される(下記反応式(ii)))
66+CH2=CHCH3 → C65CH(CH3)2 …(i)
65CH(CH3)2+O2 → C65C(OOH)(CH3)2
→ C65OH+(CH3)2C=O …(ii)
Phenol is a very important compound that is used as a raw material for producing polycarbonate resin and epoxy resin, as well as a raw material for producing bisphenol A, which is industrially useful as an antioxidant, etc. Manufactured by. In the cumene method, benzene and propene are subjected to addition reaction by Friedel-Crafts reaction to produce cumene (isopropylbenzene) (the following reaction formula (i)), which is oxidized to cumene hydroperoxide, and further rearranged with an acid. To produce acetone and phenol (reaction formula (ii) below))
C 6 H 6 + CH 2 = CHCH 3 → C 6 H 5 CH (CH 3 ) 2 (i)
C 6 H 5 CH (CH 3 ) 2 + O 2 → C 6 H 5 C (OOH) (CH 3 ) 2
→ C 6 H 5 OH + (CH 3 ) 2 C═O (ii)

ビスフェノールAは、2当量のフェノールと1当量のアセトンとの反応により合成され(下記反応式(iii))、この反応には、助触媒であるチオール化合物で変性されたスルホン酸型陽イオン交換樹脂が触媒として用いられる(特許文献1)。   Bisphenol A is synthesized by the reaction of 2 equivalents of phenol and 1 equivalent of acetone (the following reaction formula (iii)), and in this reaction, a sulfonic acid type cation exchange resin modified with a thiol compound as a promoter. Is used as a catalyst (Patent Document 1).

Figure 0006074902
Figure 0006074902

クメン法によって得られるフェノール中には、アセトール(ヒドロキシアセトン)、メシチルオキシド、ベンズアルデヒド、アセトフェノン、(メチル)ベンゾフラン、α−メチルスチレン等が不純物として含まれている。これらの不純物を含むフェノールをフェノールの誘導体の製造原料として用いると、
(1) 助触媒であるチオール化合物を劣化させ、触媒活性を低下させる。
(2) 得られるフェノールの誘導体が着色する。
という問題がある。特に、上記(2)の点については、ポリカーボネート樹脂の製造原料としてのフェノールの誘導体において、大きな問題となる。即ち、ポリカーボネート樹脂は、その優れた透明性を活かして光学的用途に好適に使用されるため、その着色は重大な欠点となる。従って、出発原料であるフェノールについても、フェノールの誘導体(ビスフェノールA)についても、その色相が問題となる。
The phenol obtained by the cumene method contains acetol (hydroxyacetone), mesityl oxide, benzaldehyde, acetophenone, (methyl) benzofuran, α-methylstyrene and the like as impurities. When phenol containing these impurities is used as a raw material for producing phenol derivatives,
(1) Deteriorating the thiol compound as a cocatalyst and reducing the catalytic activity.
(2) The resulting phenol derivative is colored.
There is a problem. In particular, the point (2) is a serious problem in phenol derivatives as raw materials for producing polycarbonate resins. That is, since the polycarbonate resin is suitably used for optical applications by taking advantage of its excellent transparency, its coloring is a serious drawback. Therefore, both the starting material phenol and the phenol derivative (bisphenol A) have a problem in hue.

しかし、上記のようなフェノール中の不純物は、フェノールと沸点が近接しており、これらの不純物を蒸留により分離することは困難である。   However, the impurities in phenol as described above have a boiling point close to that of phenol, and it is difficult to separate these impurities by distillation.

従来、ビスフェノールAの製造原料として用いるフェノール中のこれらの不純物を除去してフェノールを精製する方法として、フェノールをスルホン酸型陽イオン交換樹脂と接触させる方法が提案されている(特許文献2)。
不純物を含むフェノールをスルホン酸型陽イオン交換樹脂と接触させると、スルホン酸型陽イオン交換樹脂の触媒作用で、フェノール中のアセトール等の不純物をフェノールと反応させることにより高分子量化し、フェノールと容易に蒸留分離することができるようになる。
Conventionally, as a method for purifying phenol by removing these impurities in phenol used as a raw material for producing bisphenol A, a method of bringing phenol into contact with a sulfonic acid type cation exchange resin has been proposed (Patent Document 2).
When a phenol containing impurities is brought into contact with a sulfonic acid type cation exchange resin, the catalytic action of the sulfonic acid type cation exchange resin increases the molecular weight of the phenol by reacting impurities such as acetol with phenol, making it easy to phenol. Can be separated by distillation.

特許文献2では、用いるスルホン酸型陽イオン交換樹脂について、ゲル型でもポーラス型でもよいと記載され、架橋度については2〜8%のものを使用し得るとされているが、具体的には、三菱化学(株)製スルホン酸型陽イオン交換樹脂「ダイヤイオン(登録商標)SK104(現在の商品名は「SK104H」)」が使用されている。
この「SK104」は、平均粒径750μm、均一係数1.5と、平均粒径が大きく、均一係数も大きいゲル型陽イオン交換樹脂である。
Patent Document 2 describes that the sulfonic acid type cation exchange resin to be used may be either a gel type or a porous type, and that the degree of crosslinking can be 2 to 8%. Specifically, In addition, a sulfonic acid type cation exchange resin “Diaion (registered trademark) SK104 (current name is“ SK104H ”)” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation is used.
This “SK104” is a gel cation exchange resin having an average particle size of 750 μm, a uniformity coefficient of 1.5, a large average particle size, and a large uniformity coefficient.

特開2011−98301号公報JP 2011-98301 A 特開昭57−72927号公報JP-A-57-72927

本発明者らの検討により、特許文献2で具体的に使用されているゲル型のスルホン酸型陽イオン交換樹脂では、アセトール等の不純物とフェノール系化合物との反応に対する触媒効果が十分ではなく、反応速度が遅いために、フェノール系化合物中の不純物を短時間で除去し得ないという不具合が見出された。また、触媒の耐久性についても満足し得るものではなく、早期に触媒が劣化して触媒活性が低下するという問題も見出された。   According to the study by the present inventors, the gel-type sulfonic acid-type cation exchange resin specifically used in Patent Document 2 does not have a sufficient catalytic effect on the reaction between impurities such as acetol and phenolic compounds, Due to the slow reaction rate, it was found that the impurities in the phenolic compound could not be removed in a short time. Further, the durability of the catalyst is not satisfactory, and a problem has been found that the catalyst is deteriorated at an early stage and the catalytic activity is lowered.

本発明は、上記従来の問題点を解決し、フェノール系化合物中のアセトール等の不純物をスルホン酸型陽イオン交換樹脂を用いて除去するに当たり、これらの不純物とフェノール系化合物との反応速度を高め、短時間で効率的にフェノール系化合物を精製する精製フェノール系化合物の製造方法を提供することを課題とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems and enhances the reaction rate between these impurities and the phenolic compound when removing impurities such as acetol in the phenolic compound using the sulfonic acid type cation exchange resin. Another object of the present invention is to provide a method for producing a purified phenol compound that efficiently purifies a phenol compound in a short time.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、スルホン酸型陽イオン交換樹脂として、架橋度が所定値以下のポーラス型のものを用いることにより、アセトール等の不純物とフェノール系化合物との反応速度を高めることができ、また、ポーラス型の陽イオン交換樹脂であれば、その触媒寿命を延長することもできることを見出した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor used a porous type sulfonic acid type cation exchange resin having a degree of cross-linking of a predetermined value or less, thereby allowing impurities such as acetol and phenolic compounds to be used. It has been found that the reaction rate with the compound can be increased, and that the catalyst life can be extended with a porous cation exchange resin.

本発明はこのような知見に基づいて達成されたものであり、以下を要旨とする。   The present invention has been achieved based on such findings, and the gist thereof is as follows.

[1] 下記式(1)で表されるフェノール系化合物をスルホン酸型陽イオン交換樹脂に接触させて精製する精製フェノール系化合物の製造方法において、該スルホン酸型陽イオン交換樹脂が、平均粒径10〜850μm、架橋度1.0%以上、4.5%以下のポーラス型陽イオン交換樹脂であり、該スルホン酸型陽イオン交換樹脂のスルホン酸基とピリジンエタンチオールがイオン結合を形成していることを特徴とする精製フェノール系化合物の製造方法。 [1] In the method for producing a purified phenol compound, which is purified by bringing a phenol compound represented by the following formula (1) into contact with a sulfonic acid type cation exchange resin, the sulfonic acid type cation exchange resin has an average particle size It is a porous cation exchange resin having a diameter of 10 to 850 μm, a crosslinking degree of 1.0% or more and 4.5 % or less, and the sulfonic acid group of the sulfonic acid type cation exchange resin and pyridineethanethiol form an ionic bond. A method for producing a purified phenolic compound, characterized by comprising:

Figure 0006074902
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(上記式(1)において、R及びRは同一でも互いに異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜3のアルキル基又は炭素数1〜3のハロアルキル基を表す。) (In the above formula (1), R 1 and R 2 may be the same or different from each other, and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a haloalkyl group having 1 to 3 carbon atoms.)

] [1]において、樹脂1mLあたりのスルホン酸基の中性塩分解容量に相当する前記スルホン酸型陽イオン交換樹脂の交換容量が、0.2〜1.3meq/mL−樹脂であることを特徴とする精製フェノール系化合物の製造方法。 [2] Oite to [1], exchange capacity of the sulfonic acid type cation-exchange resin which corresponds to the neutral salt decomposition capacity of the sulfonic acid groups per resin 1mL is, 0.2~1.3meq / mL- resin A process for producing a purified phenolic compound, characterized in that

] [1]又は2]において、前記スルホン酸型陽イオン交換樹脂の均一係数が1.4以下であることを特徴とする精製フェノール系化合物の製造方法。 [3] [1] or Oite in [2] The method of purifying phenol compound uniform coefficients of the sulfonic acid type cation-exchange resin is equal to or 1.4 or less.

] [1]ないし[]のいずれかにおいて、前記スルホン酸型陽イオン交換樹脂のスルホン酸基の一部がピリジンエタンチオールで変性されており、その変性率が1〜40モル%であることを特徴とする精製フェノール系化合物の製造方法。
[5] [1]ないし[4]のいずれかにおいて、前記式(1)で表されるフェノール系化合物の精製に供するに際し、使用前に前記スルホン酸型陽イオン交換樹脂をフェノール系化合物に接触させてコンディショニングを行うことを特徴とする精製フェノール系化合物の製造方法。
[ 4 ] In any one of [1] to [ 3 ], a part of the sulfonic acid group of the sulfonic acid type cation exchange resin is modified with pyridine ethanethiol, and the modification rate is 1 to 40 mol%. A method for producing a purified phenolic compound, characterized in that it exists.
[5] In any one of [1] to [4], when the phenolic compound represented by the formula (1) is subjected to purification, the sulfonic acid type cation exchange resin is brought into contact with the phenolic compound before use. A method for producing a purified phenolic compound, characterized by performing conditioning.

] [1]ないし[]のいずれかにおいて、前記フェノール系化合物を前記スルホン酸型陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂に接触させることを特徴とする精製フェノール系化合物の製造方法。 [ 6 ] In any one of [1] to [ 5 ], the phenolic compound is brought into contact with the sulfonic acid type cation exchange resin and the anion exchange resin.

本発明によれば、フェノール系化合物中のアセトール等の不純物とフェノール系化合物との反応速度を高め、短時間で効率的にフェノール系化合物中の不純物含有量を低減することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the reaction rate of impurities, such as acetol in a phenolic compound, and a phenolic compound can be raised, and the impurity content in a phenolic compound can be reduced efficiently in a short time.

また、ゲル型陽イオン交換樹脂は、主として樹脂表面で反応が起こるのに対して、ポーラス型の陽イオン交換樹脂では、樹脂内部にまでフェノール系化合物及び不純物が拡散して樹脂内部でも反応が起こる結果、触媒作用の劣化に到るまでの樹脂寿命を延長することができ、長期に亘り陽イオン交換樹脂を有効に用いることができる。   In addition, the gel type cation exchange resin reacts mainly on the resin surface, whereas the porous cation exchange resin causes the phenolic compound and impurities to diffuse into the resin and the reaction also occurs inside the resin. As a result, the resin life until the catalytic action is deteriorated can be extended, and the cation exchange resin can be effectively used for a long time.

以下に本発明の精製フェノール系化合物の製造方法の実施の形態を詳細に説明するが、本発明は以下の説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。なお、本明細書において、「〜」を用いてその前後に数値又は物性値を挟んで表現する場合、その前後の値を含むものとして用いることとする。   Hereinafter, embodiments of the method for producing a purified phenol compound of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following description, and can be arbitrarily modified without departing from the gist of the present invention. Can be implemented. In addition, in this specification, when expressing by putting a numerical value or a physical-property value before and behind using "-", it shall use as what includes the value before and behind.

本発明の精製フェノール系化合物の製造方法は、下記式(1)で表されるフェノール系化合物をスルホン酸型陽イオン交換樹脂に接触させて精製する精製フェノール系化合物の製造方法において、該スルホン酸型陽イオン交換樹脂が、架橋度6.0%以下のポーラス型陽イオン交換樹脂であることを特徴とする。   The method for producing a purified phenol compound according to the present invention is a method for producing a purified phenol compound in which a phenol compound represented by the following formula (1) is purified by contacting with a sulfonic acid type cation exchange resin. The type cation exchange resin is a porous cation exchange resin having a crosslinking degree of 6.0% or less.

Figure 0006074902
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(上記式(1)において、R及びRは同一でも互いに異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜3のアルキル基又は炭素数1〜3のハロアルキル基を表す。) (In the above formula (1), R 1 and R 2 may be the same or different from each other, and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a haloalkyl group having 1 to 3 carbon atoms.)

及びRのハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられ、これらの中でも好ましいのはフッ素原子である。R及びRの炭素数1〜3のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基が挙げられ、これらの中でも好ましいのはメチル基である。R及びRの炭素数1〜3のハロアルキル基は好ましくは炭素数1のハロアルキル基であり、更に好ましいのはトリフルオロメチル基である。以上に挙げたR及びRの中でも好ましいのは、水素原子、フッ素原子、メチル基、トリフルオロメチル基等であり、これらの中でも水素原子が最も好ましい。なお、R及びRが水素原子以外の置換基である場合、R及びRの置換基が同一のものであることが好ましい。また、その置換基の位置はオルト位であることが好ましい。 Examples of the halogen atom for R 1 and R 2 include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom. Among these, a fluorine atom is preferable. Examples of the alkyl group having 1 to 3 carbon atoms of R 1 and R 2 include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. Among these, a methyl group is preferable. The haloalkyl group having 1 to 3 carbon atoms of R 1 and R 2 is preferably a haloalkyl group having 1 carbon atom, and more preferably a trifluoromethyl group. Among R 1 and R 2 listed above, preferred are a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, a trifluoromethyl group, etc. Among them, a hydrogen atom is most preferred. Incidentally, when R 1 and R 2 is a substituent other than a hydrogen atom, it is preferred substituents R 1 and R 2 are the same. The position of the substituent is preferably the ortho position.

本発明の精製フェノール系化合物の製造方法は、フェノール系化合物中のアセトール等の不純物とフェノール系化合物との反応速度を高め、短時間で効率的にフェノール系化合物中の不純物含有量を低減することができるという特長を有する。これは、本発明に用いる上記スルホン酸型陽イオン交換樹脂が、樹脂内部にまでフェノール系化合物や不純物が拡散し易く、この結果、主として樹脂表面で反応が進行するゲル型のスルホン酸型陽イオン交換樹脂に比べて、陽イオン交換樹脂内でのフェノール系化合物と不純物との反応性を向上させて、反応速度を高めることができるためであると考えられる。   The method for producing a purified phenolic compound according to the present invention increases the reaction rate between the phenolic compound and impurities such as acetol in the phenolic compound, and efficiently reduces the impurity content in the phenolic compound in a short time. It has the feature of being able to. This is because the sulfonic acid type cation exchange resin used in the present invention easily diffuses phenolic compounds and impurities into the resin, and as a result, a gel type sulfonic acid type cation in which the reaction proceeds mainly on the resin surface. This is considered to be because the reaction rate can be increased by improving the reactivity of the phenolic compound and impurities in the cation exchange resin as compared with the exchange resin.

[フェノール系化合物]
本発明で精製するフェノール系化合物は、前記式(1)で表され、通常クメン法により製造されたフェノール系化合物であり、アセトール(ヒドロキシアセトン)、メシチルオキシド、ベンズアルデヒド、アセトフェノン、(メチル)ベンゾフラン、(α)−メチルスチレン等を不純物として含むものである。ただし、本発明の精製フェノール系化合物の製造方法を適用するフェノール系化合物はクメン法により製造されたものには限られず、上記のような不純物を含むフェノール系化合物であれば、いずれの製造方法によって得られたものに対しても本発明を好適に用いることができる。なお、本発明においては前記式(1)で表されるフェノール系化合物を単に「フェノール系化合物」と称することがある。
[Phenolic compounds]
The phenolic compound to be purified in the present invention is a phenolic compound represented by the above formula (1) and usually produced by the cumene method. Acetol (hydroxyacetone), mesityl oxide, benzaldehyde, acetophenone, (methyl) benzofuran , (Α) -methylstyrene and the like as impurities. However, the phenolic compound to which the method for producing the purified phenolic compound of the present invention is applied is not limited to that produced by the cumene method, and any phenolic compound containing impurities as described above may be used. The present invention can also be suitably used for the obtained one. In the present invention, the phenolic compound represented by the formula (1) may be simply referred to as “phenolic compound”.

通常、本発明で精製対象とするフェノール系化合物には、上記の不純物が、各々1〜300ppm程度、合計で10〜1000ppm程度含有されている。   Usually, the above-mentioned impurities are contained in the phenolic compound to be purified in the present invention in an amount of about 1 to 300 ppm, for a total of about 10 to 1000 ppm.

[スルホン酸型陽イオン交換樹脂]
<ポーラス型陽イオン交換樹脂>
本発明において、フェノール系化合物の精製に用いるスルホン酸型陽イオン交換樹脂は、ポーラス型の陽イオン交換樹脂である。陽イオン交換樹脂がゲル型かポーラス型かは、目視にて容易に判別することができ、透明なゲル型陽イオン交換樹脂に対して、ポーラス型はその多孔質により、不透明な外観となる。
[Sulfonic acid type cation exchange resin]
<Porous cation exchange resin>
In the present invention, the sulfonic acid cation exchange resin used for the purification of the phenolic compound is a porous cation exchange resin. Whether the cation exchange resin is a gel type or a porous type can be easily discriminated visually, and the porous type has an opaque appearance due to its porosity compared to a transparent gel type cation exchange resin.

ポーラス型の陽イオン交換樹脂は、多孔化剤を用いて、例えば、特開平5−239237号公報等に記載の製造方法等の常法に従って製造することができる。   The porous cation exchange resin can be produced using a porosizing agent according to a conventional method such as a production method described in JP-A-5-239237.

多孔化剤としては例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、イソオクタン、ガソリン、ミネラルオイル等の直鎖または分岐の炭化水素類;n−ブタノール、s−ブタノール、t−ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタノール、メチルイソブチルカルビノール等の炭素数4以上でアルキル鎖が直鎖または分岐のアルコール類;トルエン、キシレン(オルト、メタ、パラ)、ベンゼン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、ブロモベンゼン、アニリン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼンなどの、芳香環が置換されていてもよい芳香族炭化水素類;ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素類;ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン等のポリマー等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the porosifying agent include linear or branched hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, dodecane, isooctane, gasoline and mineral oil; n-butanol, s-butanol, t-butanol, Alcohols having 4 or more carbon atoms and linear or branched alkyl chains such as pentanol, hexanol, octanol, methyl isobutyl carbinol; toluene, xylene (ortho, meta, para), benzene, chlorobenzene, dichlorobenzene, nitrobenzene, bromo Aromatic hydrocarbons which may have substituted aromatic rings such as benzene, aniline, ethylbenzene and diethylbenzene; Halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, chloroform and dichloroethane; polystyrene, polyethylene and polypropylene Polyester, and polymers such as polyurethane. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

なお、本発明で用いるスルホン酸型陽イオン交換樹脂は、通常は粒子形状(粒状)である。具体的な形状としては球状、略球状、多面体状、凝集体状など様々な形状が挙げられるが、特に制限されるものではない。   In addition, the sulfonic acid type cation exchange resin used in the present invention is usually in a particle shape (granular). Specific shapes include various shapes such as a spherical shape, a substantially spherical shape, a polyhedral shape, and an aggregate shape, but are not particularly limited.

<架橋度>
本発明で用いるスルホン酸型陽イオン交換樹脂の架橋度は、6.0%以下である。また、架橋度は好ましくは1.0%以上であり、より好ましくは1.5%以上であり、更に好ましくは2.0%以上であり、特に好ましくは2.5%以上である。一方、好ましくは5.5%以下であり、より好ましくは5.0%以下であり、更に好ましくは4.5%以下である。なお、ここで言う架橋度とは、スルホン酸型陽イオン交換樹脂の製造時において、用いられる全仕込み重合性モノマーの合計重量に対する架橋性芳香族モノマーの重量%により決定されるものである。
<Degree of crosslinking>
The degree of crosslinking of the sulfonic acid type cation exchange resin used in the present invention is 6.0% or less. The degree of crosslinking is preferably 1.0% or more, more preferably 1.5% or more, still more preferably 2.0% or more, and particularly preferably 2.5% or more. On the other hand, it is preferably 5.5% or less, more preferably 5.0% or less, and further preferably 4.5% or less. The degree of crosslinking referred to here is determined by the weight percentage of the crosslinkable aromatic monomer with respect to the total weight of all charged polymerizable monomers used in the production of the sulfonic acid type cation exchange resin.

この架橋度が前記上限値以下であると、陽イオン交換樹脂内の拡散抵抗が低くなり、触媒活性が向上するために好ましい。一方、架橋度が前記下限値以上であると、陽イオン交換樹脂の強度を保つ観点から好ましく、フェノール系化合物の精製に供するに際し、使用前にフェノール系化合物等に接触させてコンディショニングを行う時の膨潤、収縮が抑えられ、陽イオン交換樹脂の破砕等を防ぐことができるために好ましい。   It is preferable for the degree of crosslinking to be not more than the above upper limit value because the diffusion resistance in the cation exchange resin is lowered and the catalytic activity is improved. On the other hand, when the degree of crosslinking is not less than the above lower limit value, it is preferable from the viewpoint of maintaining the strength of the cation exchange resin, and when used for purification of the phenolic compound, it is used for conditioning by contacting with the phenolic compound before use. It is preferable because swelling and shrinkage can be suppressed and crushing of the cation exchange resin can be prevented.

なお、本発明において、スルホン酸型陽イオン交換樹脂の「触媒活性」、「触媒効果」とは、フェノール系化合物とフェノール系化合物中のアセトール等の不純物との反応に対する触媒活性、触媒効果をさす。   In the present invention, “catalytic activity” and “catalytic effect” of a sulfonic acid type cation exchange resin refer to catalytic activity and catalytic effect for the reaction between a phenolic compound and impurities such as acetol in the phenolic compound. .

<平均粒径>
本発明で用いるスルホン酸型陽イオン交換樹脂は、平均粒径が次のような範囲であることが好ましい。
<Average particle size>
The sulfonic acid type cation exchange resin used in the present invention preferably has an average particle size in the following range.

連続反応槽においては樹脂の濾過性の観点から平均粒径は10μm以上であることが好ましく、50μm以上であることがより好ましく、また、固定床においては通液時の圧力損失を抑える観点から平均粒径は200μm以上であることが好ましく、400μm以上であることがより好ましい。
一方、触媒活性や製品の破砕の抑制の観点から平均粒径は850μm以下であることが好ましく、750μm以下であることがより好ましく、700μm以下であることが更に好ましく、600μm以下であることが特に好ましい。
In the continuous reaction tank, the average particle diameter is preferably 10 μm or more from the viewpoint of filterability of the resin, more preferably 50 μm or more, and in the fixed bed, the average particle diameter is from the viewpoint of suppressing pressure loss during liquid passage. The particle size is preferably 200 μm or more, and more preferably 400 μm or more.
On the other hand, the average particle size is preferably 850 μm or less, more preferably 750 μm or less, further preferably 700 μm or less, and particularly preferably 600 μm or less from the viewpoint of catalytic activity and suppression of product crushing. preferable.

なお、スルホン酸型陽イオン交換樹脂の平均粒径は、後述の実施例の項に記載される方法で測定、算出される。   The average particle diameter of the sulfonic acid type cation exchange resin is measured and calculated by the method described in the Examples section described later.

<均一係数>
本発明で用いるスルホン酸型陽イオン交換樹脂は、粒度分布がシャープであることが好ましく、均一係数が1.4以下であることが好ましく、特に1.2以下、とりわけ1.1以下であることが好ましい。均一係数が上記上限以下であると、触媒活性が向上し、また、スルホン酸型陽イオン交換樹脂の充填層へのフェノール系化合物通液時の圧力損失が緩和される点で好ましい。均一係数は小さい程望ましい。均一係数の下限は1.0である。
<Uniformity coefficient>
The sulfonic acid type cation exchange resin used in the present invention preferably has a sharp particle size distribution, and preferably has a uniformity coefficient of 1.4 or less, particularly 1.2 or less, especially 1.1 or less. Is preferred. When the uniformity coefficient is less than or equal to the above upper limit, the catalytic activity is improved and the pressure loss when the phenolic compound is passed through the packed layer of the sulfonic acid type cation exchange resin is preferable. The smaller the uniformity coefficient, the better. The lower limit of the uniformity coefficient is 1.0.

なお、本発明において、「均一係数」とは、樹脂の累積粒度分布において、全樹脂の40%が通過する粒径と、全樹脂の90%が通過する粒径の比を意味し、スルホン酸型陽イオン交換樹脂の均一係数は、後述の実施例の項に記載される方法で測定、算出される。
均一係数が小さくなると、粒子の均一性が高くなることを意味し、均一係数1.0は完全に均一粒子であることを表す。
In the present invention, “homogeneous coefficient” means the ratio of the particle size through which 40% of the total resin passes to the particle size through which 90% of the total resin passes in the cumulative particle size distribution of the resin. The uniformity coefficient of the type cation exchange resin is measured and calculated by the method described in the Examples section below.
A smaller uniformity coefficient means higher particle uniformity, and a uniformity coefficient of 1.0 represents completely uniform particles.

また、本発明に用いるスルホン酸型陽イオン交換樹脂を均一係数の低い樹脂とする方法については、樹脂粒子を分級する方法も知られているし、樹脂を構成する重合体の製造に当たり、噴き出し法等によりあらかじめ均一な樹脂粒子を製造し、これをスルホン化する方法も知られている。本発明の実施例においては分級法によって製造しているが、均一係数の低い樹脂とする方法は、本発明の実施例において示した分級法に限定されるものではない。   In addition, as a method of making the sulfonic acid type cation exchange resin used in the present invention a resin having a low uniformity coefficient, a method of classifying resin particles is also known, and in the production of a polymer constituting the resin, a spray method is used. A method is also known in which uniform resin particles are produced in advance by, for example, and then sulfonated. In the examples of the present invention, the resin is produced by the classification method, but the method of making the resin having a low uniformity coefficient is not limited to the classification methods shown in the examples of the present invention.

<交換容量(中性塩分解容量)>
本発明で用いるスルホン酸型陽イオン交換樹脂は、スルホン酸型強酸性陽イオン交換樹脂であることが好ましく、樹脂1mLあたりのスルホン酸基の中性塩分解容量に相当する交換容量が、0.2meq/mL−樹脂以上が好ましく、0.6meq/mL−樹脂以上がより好ましく、一方、1.8meq/mL−樹脂以下が好ましく、1.3meq/mL−樹脂以下がより好ましい。この交換容量が上記下限値以上であると触媒活性が十分なものとなるために好ましく、一方、上記下限値以下であると、触媒活性や触媒の寿命の点で好ましい。
<Exchange capacity (neutral salt decomposition capacity)>
The sulfonic acid type cation exchange resin used in the present invention is preferably a sulfonic acid type strongly acidic cation exchange resin, and the exchange capacity corresponding to the neutral salt decomposition capacity of the sulfonic acid group per 1 mL of the resin is 0.00. 2 meq / mL-resin or more is preferable, 0.6 meq / mL-resin or more is more preferable, and 1.8 meq / mL-resin or less is preferable, and 1.3 meq / mL-resin or less is more preferable. When the exchange capacity is not less than the above lower limit value, the catalyst activity is sufficient, and when the exchange capacity is not more than the above lower limit value, it is preferable in terms of catalyst activity and catalyst life.

このスルホン酸型陽イオン交換樹脂の交換容量は、例えば、以下の方法で求めることができるが、市販のスルホン酸型陽イオン交換樹脂を用いる場合はカタログ値を採用する。   The exchange capacity of this sulfonic acid type cation exchange resin can be determined, for example, by the following method. When a commercially available sulfonic acid type cation exchange resin is used, a catalog value is adopted.

試料10.00mLを採取する。それを脱塩水で濾過管に移し、過剰の脱塩水は、水面が試料の上約10mmになるまで水抜きする。
濾過管に2NのHCl280mL、次いで脱塩水約1LをダウンフローSV30hr−1で順次流し、樹脂を再生、洗浄する。
次いで、5重量%NaCl250mLをSV30hr−1で流し、流出液を250mLメスフラスコに全量回収する。
この溶液をメチルレッド・メチレンブルー混合指示薬を用いて0.1NのNaOH水溶液(力値:F)で滴定し、滴定量a(mL)を求める。
交換容量(meq/mL−樹脂)は下記式により算出する。
交換容量(meq/mL−樹脂)=[a(mL)×0.1×F]/10
Take 10.00 mL of sample. It is transferred to a filter tube with demineralized water, and excess demineralized water is drained until the water surface is about 10 mm above the sample.
280 mL of 2N HCl and then about 1 L of demineralized water are sequentially passed through the filter tube with downflow SV30 hr −1 to regenerate and wash the resin.
Next, 250 mL of 5 wt% NaCl is allowed to flow at SV30 hr −1 , and the entire amount of the effluent is collected in a 250 mL volumetric flask.
This solution is titrated with a 0.1N NaOH aqueous solution (force value: F) using a methyl red / methylene blue mixed indicator to obtain a titer a (mL).
The exchange capacity (meq / mL-resin) is calculated by the following formula.
Exchange capacity (meq / mL-resin) = [a (mL) × 0.1 × F] / 10

<チオール変性>
本発明で用いるスルホン酸型陽イオン交換樹脂は、そのスルホン酸基の一部がチオール化合物で変性されていてもよく、このようなチオール変性スルホン酸型陽イオン交換樹脂であれば、チオール化合物による助触媒効果でフェノール系化合物と不純物との反応速度をより一層高めることができる。
<Thiol modification>
The sulfonic acid type cation exchange resin used in the present invention may have a part of its sulfonic acid group modified with a thiol compound. If such a thiol-modified sulfonic acid type cation exchange resin is used, it depends on the thiol compound. The reaction rate between the phenolic compound and impurities can be further increased by the cocatalyst effect.

スルホン酸型陽イオン交換樹脂の変性に用いるチオール化合物は特に限定されるものではなく、陽イオン交換樹脂のスルホン酸基とイオン結合を形成する化合物であればよい。このようなチオール化合物としては、例えば2−アミノエタンチオール、3−アミノプロパンチオール、N,N−ジメチルアミノプロパンチオール等のアミノアルカンチオール類;4−アミノベンゼンチオール;4−ピリジンチオール;3−ピリジンメタンチオール、ピリジンエタンチオール等のピリジンアルカンチオール類;チアゾリジン、2,2−ジメチルチアゾリジン、2−メチル−2−フェニルチアゾリジン、3−メチルチアゾリジン等のチアゾリジン類等、及び、これらのチオール基が保護された誘導体が挙げられる。これらのうち、特にその助触媒活性に優れることから、2−(2−ピリジン)エタンチオール、4−(2−ピリジン)エタンチオール等のピリジンエタンチオールが好ましい。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。   The thiol compound used for modification of the sulfonic acid type cation exchange resin is not particularly limited as long as it is a compound that forms an ionic bond with the sulfonic acid group of the cation exchange resin. Examples of such a thiol compound include aminoalkanethiols such as 2-aminoethanethiol, 3-aminopropanethiol, N, N-dimethylaminopropanethiol; 4-aminobenzenethiol; 4-pyridinethiol; 3-pyridine Pyridine alkanethiols such as methanethiol and pyridineethanethiol; thiazolidines such as thiazolidine, 2,2-dimethylthiazolidine, 2-methyl-2-phenylthiazolidine, and 3-methylthiazolidine, and these thiol groups are protected. Derivatives thereof. Of these, pyridine ethanethiol such as 2- (2-pyridine) ethanethiol and 4- (2-pyridine) ethanethiol is preferred because of its excellent promoter activity. These may be used alone or in combination of two or more.

スルホン酸型陽イオン交換樹脂をチオール化合物により変性する割合(変性率)は、スルホン酸型陽イオン交換樹脂の全スルホン酸基の40モル%以下が好ましく、30モル%以下とすることがより好ましく、25モル%以下とすることが更に好ましく、20モル%以下とすることが特に好ましい。一方、この変性率は1モル%以上とすることが好ましく、5モル%以上とすることがより好ましい。   The ratio (modification rate) of modifying the sulfonic acid type cation exchange resin with the thiol compound is preferably 40 mol% or less, more preferably 30 mol% or less of the total sulfonic acid groups of the sulfonic acid type cation exchange resin. , 25 mol% or less is more preferable, and 20 mol% or less is particularly preferable. On the other hand, the modification rate is preferably 1 mol% or more, and more preferably 5 mol% or more.

チオール化合物による変性率が前記範囲であると、フェノール系化合物と不純物との反応に必要なスルホン酸基量の低下による触媒活性の低下を引き起こすことなく、チオール化合物由来の基が助触媒として働く効果を最大限に発現させることができる。変性率が小さすぎる場合は反応速度の向上効果が低くなる傾向にあり、触媒としての活性や寿命が不十分となる傾向にある。また、変性率が大きすぎる場合は、反応速度は向上するものの反応に関与するスルホン酸基の量が少なくなるので、反応性が低下する傾向がある。また、高価なチオール化合物を多く使用することになるので、経済的にも好ましくない。   When the modification rate by the thiol compound is in the above range, the group derived from the thiol compound acts as a co-catalyst without causing a decrease in the catalytic activity due to a decrease in the amount of the sulfonic acid group required for the reaction between the phenolic compound and the impurity. Can be expressed to the maximum. When the modification rate is too small, the effect of improving the reaction rate tends to be low, and the activity and life as a catalyst tend to be insufficient. On the other hand, when the modification rate is too large, the reaction rate is improved, but the amount of the sulfonic acid group involved in the reaction is decreased, so that the reactivity tends to decrease. Moreover, since many expensive thiol compounds are used, it is not economically preferable.

チオール化合物によるスルホン酸型陽イオン交換樹脂の変性は特開2010−119995号公報等に記載の常法に従って行うことができる。   Modification of the sulfonic acid type cation exchange resin with a thiol compound can be performed according to a conventional method described in JP-A No. 2010-1119995.

なお、本発明において、チオール化合物による変性率は、下記反応式(iv)及び(v)に基づき担持後のSH基の量をヨウ素滴定(酸化還元滴定)により測定する方法により求めることができる(下記反応式(v)におけるRはスルホン酸型陽イオン交換樹脂である。)。より具体的な方法を後掲の実施例に記載する。
IO + 5I + 5H → 3I +3HO …(iv)
2R−SH + I → R−S−S−R + 2HI …(v)
In addition, in this invention, the modification | denaturation rate by a thiol compound can be calculated | required by the method of measuring the quantity of SH group after carrying | support by iodine titration (redox titration) based on following reaction formula (iv) and (v) ( R in the following reaction formula (v) is a sulfonic acid type cation exchange resin.) More specific methods are described in the examples below.
IO 3 + 5I + 5H + → 3I 2 + 3H 2 O (iv)
2R-SH + I 2 → R -S-S-R + 2HI ... (v)

本発明で用いるスルホン酸型陽イオン交換樹脂は、上述のような変性スルホン酸型陽イオン交換樹脂のみであっても、未変性スルホン酸型陽イオン交換樹脂のみであってもよく、変性スルホン酸型陽イオン交換樹脂と未変性スルホン酸型陽イオン交換樹脂との併用であってもよい。変性スルホン酸型陽イオン交換樹脂と未変性スルホン酸型陽イオン交換樹脂とを充填した樹脂層にフェノール系化合物を通液して処理を行う場合、両樹脂の配置は、両樹脂の混合状態でもよく、二層構造であってもよい。後者の場合、不純物による変性樹脂の劣化を最小限とするため、未変性樹脂を上流側、変性樹脂を下流側に配置することが好ましい。また、本発明で用いるスルホン酸型陽イオン交換樹脂は、架橋度や、平均粒径、変性に用いたチオール化合物が異なる2種以上の変性スルホン酸型陽イオン交換樹脂の混合物であってもよい。ただし、本発明において、均一係数の小さいスルホン酸型陽イオン交換樹脂を用いることによる前述の効果を得るために、2種以上のスルホン酸型陽イオン交換樹脂を混合して用いる場合、その混合物としてのスルホン酸型陽イオン交換樹脂の均一係数が1.4以下となるようにすることが好ましい。   The sulfonic acid type cation exchange resin used in the present invention may be only a modified sulfonic acid type cation exchange resin as described above, or may be only an unmodified sulfonic acid type cation exchange resin. The cation exchange resin and the unmodified sulfonic acid cation exchange resin may be used in combination. When a phenolic compound is passed through a resin layer filled with a modified sulfonic acid type cation exchange resin and an unmodified sulfonic acid type cation exchange resin, the arrangement of both resins can be performed even in a mixed state of both resins. It may be a two-layer structure. In the latter case, in order to minimize deterioration of the modified resin due to impurities, it is preferable to dispose the unmodified resin upstream and the modified resin downstream. The sulfonic acid type cation exchange resin used in the present invention may be a mixture of two or more kinds of modified sulfonic acid type cation exchange resins having different crosslinking degrees, average particle diameters, and thiol compounds used for modification. . However, in the present invention, in order to obtain the above-mentioned effect by using a sulfonic acid type cation exchange resin having a small uniformity coefficient, when using a mixture of two or more sulfonic acid type cation exchange resins, The uniformity coefficient of the sulfonic acid type cation exchange resin is preferably 1.4 or less.

本発明では、上記好適な物性のスルホン酸型陽イオン交換樹脂を製造して用いてることができるが、架橋度やスルホン酸基量が上記好適範囲の市販品を、必要に応じて分級などにより平均粒径及び均一係数を調整したり、必要に応じてチオール変性したりして用いてもよい。本発明に好適に用いられるポーラス型のスルホン酸型陽イオン交換樹脂の市販品としては、例えば、三菱化学(株)製「ダイヤイオン(登録商標)PK206H」、「ダイヤイオン(登録商標)PK208H」「ダイヤイオン(登録商標)PK210H」などが挙げられる。   In the present invention, the sulfonic acid type cation exchange resin having the above-mentioned preferred physical properties can be produced and used. However, a commercially available product having a crosslinking degree and a sulfonic acid group amount within the above preferred range can be classified by classification as required. You may use it, adjusting an average particle diameter and a uniform coefficient, or carrying out thiol modification | denaturation as needed. Examples of commercially available porous sulfonic acid cation exchange resins suitably used in the present invention include “Diaion (registered trademark) PK206H” and “Diaion (registered trademark) PK208H” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. “Diaion (registered trademark) PK210H” and the like.

[スルホン酸型陽イオン交換樹脂との接触方法]
精製に供するフェノール系化合物とスルホン酸型陽イオン交換樹脂とを接触させる方法としては特に制限はなく、フェノール系化合物とスルホン酸型陽イオン交換樹脂とを攪拌混合した後、スルホン酸型陽イオン交換樹脂を濾過分離する方法、陽イオン交換樹脂を入れた攪拌槽にフェノール系化合物を供給しながら、処理液を抜き出す方法、スルホン酸型陽イオン交換樹脂の充填層にフェノール系化合物を下向流または上向流で通液する方法などが挙げられる。
[Method of contact with sulfonic acid type cation exchange resin]
There is no particular limitation on the method of bringing the phenolic compound used for purification into contact with the sulfonic acid type cation exchange resin. After the phenolic compound and the sulfonic acid type cation exchange resin are mixed with stirring, the sulfonic acid type cation exchange resin is mixed. A method of filtering and separating the resin, a method of extracting the treatment liquid while supplying the phenolic compound to the stirring tank containing the cation exchange resin, a downward flow of the phenolic compound to the packed bed of the sulfonic acid type cation exchange resin, or For example, a method of flowing in an upward flow can be used.

スルホン酸型陽イオン交換樹脂の充填層にフェノール系化合物を通液する場合、その通液速度としては、SV0.5〜50hr−1、特に1〜15hr−1とすることが好ましい。通液速度が高過ぎると、通液時の圧力損失が大きくなったり、フェノール系化合物と不純物とを十分に反応させることができず、低過ぎると処理効率が低下する傾向にある。 When the phenolic compound is passed through the packed layer of the sulfonic acid type cation exchange resin, the liquid passing rate is preferably SV 0.5 to 50 hr −1 , particularly preferably 1 to 15 hr −1 . If the flow rate is too high, the pressure loss during the flow will increase, or the phenolic compound and impurities cannot react sufficiently, and if it is too low, the processing efficiency tends to decrease.

スルホン酸型陽イオン交換樹脂と接触させるフェノール系化合物の温度(処理温度)は、高い方が反応速度が大きいが、樹脂の寿命は短くなる傾向にある。処理温度はフェノール系化合物の融点(40℃)以上で、スルホン酸型陽イオン交換樹脂の耐熱温度以下であり、通常50〜120℃、好ましくは60〜80℃である。   The higher the temperature (treatment temperature) of the phenolic compound brought into contact with the sulfonic acid type cation exchange resin, the higher the reaction rate, but the resin life tends to be shorter. The treatment temperature is not lower than the melting point (40 ° C.) of the phenolic compound and not higher than the heat resistance temperature of the sulfonic acid type cation exchange resin, and is usually 50 to 120 ° C., preferably 60 to 80 ° C.

[陰イオン交換樹脂]
本発明においては、更に陰イオン交換樹脂を用いてフェノール系化合物を処理してもよく、陰イオン交換樹脂を用いることにより、陰イオン交換樹脂の触媒効果で、フェノール系化合物中の不純物のうち、アセトール、メシチルオキシド等のケトン類やアルデヒド類のカルボニル誘導体をアルドール縮合反応により高分子量化してフェノール系化合物との蒸留分離性を高めることができる。
[Anion exchange resin]
In the present invention, the phenolic compound may be further treated with an anion exchange resin, and by using the anion exchange resin, among the impurities in the phenolic compound due to the catalytic effect of the anion exchange resin, Ketones such as acetol and mesityl oxide, and carbonyl derivatives of aldehydes can be made high molecular weight by aldol condensation reaction to enhance the distillation separation from phenolic compounds.

ここで、陰イオン交換樹脂は、触媒活性の点から強塩基性陰イオン交換樹脂も挙げられるが、耐熱性、ライフの観点から、弱塩基性アニオン交換樹脂が好ましい。例えば、三菱化学(株)製「ダイヤイオン(登録商標)WA30(ジメチルアミノ基を有する弱塩基性樹脂)」、「ダイヤイオン(登録商標)WA20」、「ダイヤイオン(登録商標)CR20(ポリアルキレンポリアミノ基を有する弱塩基性樹脂)」等が挙げられる。   Here, examples of the anion exchange resin include strong basic anion exchange resins from the viewpoint of catalytic activity, but weakly basic anion exchange resins are preferable from the viewpoint of heat resistance and life. For example, “Diaion (registered trademark) WA30 (weakly basic resin having a dimethylamino group)”, “Diaion (registered trademark) WA20”, “Diaion (registered trademark) CR20 (polyalkylene) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. Weakly basic resin having a polyamino group) ”and the like.

フェノール系化合物を陰イオン交換樹脂と接触させて処理する場合、陰イオン交換樹脂と前述のスルホン酸型陽イオン交換樹脂との混床を形成して、これにフェノール系化合物を通液して、陰イオン交換樹脂による処理とスルホン酸型陽イオン交換樹脂による処理とを同時に行ってもよい。   When the phenolic compound is treated by contacting with an anion exchange resin, a mixed bed of the anion exchange resin and the sulfonic acid type cation exchange resin is formed, and the phenolic compound is passed through this, The treatment with the anion exchange resin and the treatment with the sulfonic acid type cation exchange resin may be performed simultaneously.

陰イオン交換樹脂による処理とスルホン酸型陽イオン交換樹脂による処理を別々に行う場合、先にスルホン酸型陽イオン交換樹脂による処理を行った後、陰イオン交換樹脂による処理を行うことが好ましい。即ち、例えば、スルホン酸型陽イオン交換樹脂充填層にフェノール系化合物を通液すると、スルホン酸型陽イオン交換樹脂からポリスチレンスルホン酸やフェノールスルホン酸が溶出して、流出し、フェノール系化合物に含まれるものとなるが、この溶出したポリスチレンスルホン酸やフェノールスルホン酸を含むフェノール系化合物を陰イオン交換樹脂で処理することによりポリスチレンスルホン酸やフェノールスルホン酸を吸着して除去することができ、溶出ポリスチレンスルホン酸やフェノールスルホン酸の処理が不要となる。   When the treatment with the anion exchange resin and the treatment with the sulfonic acid type cation exchange resin are performed separately, it is preferable that the treatment with the sulfonic acid type cation exchange resin is performed first, followed by the treatment with the anion exchange resin. That is, for example, when a phenolic compound is passed through a sulfonic acid type cation exchange resin packed bed, polystyrene sulfonic acid or phenolsulfonic acid is eluted from the sulfonic acid type cation exchange resin and flows out to be contained in the phenolic compound. It is possible to adsorb and remove polystyrene sulfonic acid and phenol sulfonic acid by treating the eluted phenolic compound containing polystyrene sulfonic acid and phenol sulfonic acid with an anion exchange resin. Treatment of sulfonic acid or phenolsulfonic acid is not necessary.

このようにして、陰イオン交換樹脂を併用する場合、陰イオン交換樹脂による処理温度としては、前述のスルホン酸型陽イオン交換樹脂によるフェノール系化合物の処理温度である50〜120℃、特に55〜80℃であることが好ましく、このような温度条件に対する耐熱性に優れることから、陰イオン交換樹脂としては弱塩基性陰イオン交換樹脂を用いることが好ましい。   Thus, when using an anion exchange resin together, as processing temperature by anion exchange resin, it is 50-120 degreeC which is the processing temperature of the phenolic compound by the above-mentioned sulfonic acid type cation exchange resin, Especially 55-55. It is preferably 80 ° C., and since it is excellent in heat resistance against such temperature conditions, it is preferable to use a weakly basic anion exchange resin as the anion exchange resin.

また、用いる陰イオン交換樹脂量については特に制限はないが、スルホン酸型陽イオン交換樹脂量に対して50体積%以下、例えば1〜30体積%、特に1〜10体積%とすることが好ましい。   The amount of the anion exchange resin used is not particularly limited, but is preferably 50% by volume or less, for example, 1 to 30% by volume, particularly 1 to 10% by volume, based on the amount of the sulfonic acid cation exchange resin. .

[蒸留精製]
上述のようにして、フェノール系化合物をスルホン酸型陽イオン交換樹脂、或いはスルホン酸型陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂で処理した後は、フェノール系化合物を常法に従って蒸留精製することにより、スルホン酸型陽イオン交換樹脂による処理で高分子量化することにより高沸点化合物となった不純物、また、陰イオン交換樹脂による処理で縮合して高分子量化することにより高沸点化合物となった不純物を、フェノール系化合物と効率的に蒸留分離することが可能となり、不純物を高度に除去した高純度の精製フェノール系化合物を得ることができる。
[Distillation purification]
As described above, after treating the phenolic compound with the sulfonic acid type cation exchange resin, or the sulfonic acid type cation exchange resin and the anion exchange resin, the phenolic compound is purified by distillation according to a conventional method, Impurities that have become high-boiling compounds by high molecular weight by treatment with sulfonic acid type cation exchange resin, and impurities that have become high-boiling compounds by condensation to high molecular weight by treatment with anion exchange resin Thus, it is possible to efficiently distill and separate from the phenolic compound, and it is possible to obtain a highly purified purified phenolic compound from which impurities are highly removed.

本発明に従って精製されたフェノール系化合物は、フェノール系化合物製造時の不純物が十分に低減された高純度のフェノール系化合物であり、不純物による着色が低減され、ビスフェノールA、更にはビスフェノールA等のビスフェノール類を原料とする芳香族ポリカーボネート樹脂に代表される、フェノール系化合物を出発物質とする各種誘導体の製造原料、その他の用途に有用である。   The phenolic compound purified according to the present invention is a high-purity phenolic compound in which impurities during the production of the phenolic compound are sufficiently reduced, coloring due to impurities is reduced, and bisphenol A such as bisphenol A and bisphenol A, etc. It is useful as a raw material for producing various derivatives represented by aromatic polycarbonate resins starting from phenols and starting from phenolic compounds, and for other uses.

以下に実施例を挙げて本発明により具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例によって限定されるものではない。なお、以下の実施例における各種の製造条件や評価結果の値は、本発明の実施態様における上限または下限の好ましい値としての意味をもつものであり、好ましい範囲は前記した上限または下限の値と、下記実施例の値または実施例同士の値との組み合わせで規定される範囲であってもよい。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist. In addition, the values of various production conditions and evaluation results in the following examples have meanings as preferable values of the upper limit or the lower limit in the embodiment of the present invention, and the preferable range is the above-described upper limit or lower limit value. A range defined by a combination of values of the following examples or values of the examples may be used.

なお、以下の実施例及び比較例で用いたスルホン酸型陽イオン交換樹脂の物性の評価方法は以下の通りである。   In addition, the evaluation method of the physical property of the sulfonic acid type cation exchange resin used in the following Examples and Comparative Examples is as follows.

<架橋度>
全仕込み重合性モノマーの合計重量に対する架橋性芳香族モノマーの割合(重量%)で求めた。
<Degree of crosslinking>
It calculated | required by the ratio (weight%) of the crosslinkable aromatic monomer with respect to the total weight of all the preparation polymerizable monomers.

<平均粒径(重量平均粒径)>
篩目の径が1180μm、850μm、710μm、600μm、425μm、300μmの篩を、下方になる程、篩目の径が小さくなる様に積み重ねた。この積み重ねた篩をバットの上に置き、最上段に積み重ねられた1180μmの篩の中に陽イオン交換樹脂を約100mL入れた。
脱塩水の供給口につないだゴム管から樹脂上にゆるやかに水を注ぎ、小粒を下の方へ篩別した。
1180μmの篩の中に残った陽イオン交換樹脂は、さらに以下の方法により、厳密に小粒を篩別した。即ち、別のバットの1/2位の深さまで水を満たし、1180μmの篩を前記バットの中で上下及び回転運動を与えて動揺させることを繰り返し、小粒を篩別した。
このバットの中の小粒は次の850μmの篩の上へ戻し、また1180μmの篩の上に残った陽イオン交換樹脂はさらに別のバットに採取した。篩の目に陽イオン交換樹脂が詰まっていれば、篩をバットに逆に置き、脱塩水の供給口につないだゴム管に密着させ、水を強く流して篩の目に詰まった陽イオン交換樹脂を取り出した。取り出した陽イオン交換樹脂は、1180μmの篩上に残った陽イオン交換樹脂を採取したバットに移し、合計の容積量をメスシリンダーで測定した。この容積をa(ml)とした。
1180μmの篩を通った陽イオン交換樹脂は850μm、710μm、600μm、425μm、300μmの篩についてそれぞれ同様の操作を行い、メスシリンダーを用いて容積b(850μmの篩上に残った樹脂の容積)(mL)、c(710μmの篩上に残った樹脂の容積)(mL)、d(600μmの篩上に残った樹脂の容積)(mL)、e(425μmの篩上に残った樹脂の容積)(mL)、f(300μmの篩上に残った樹脂の容積)(mL)を求め、最後に300μmの篩を通った樹脂の容積をメスシリンダーで測定し、g(mL)とした。
<Average particle diameter (weight average particle diameter)>
The sieves having a sieve mesh diameter of 1180 μm, 850 μm, 710 μm, 600 μm, 425 μm, and 300 μm were stacked so that the sieve mesh diameter was decreased as it went downward. The stacked sieve was placed on a vat, and about 100 mL of cation exchange resin was put into the 1180 μm sieve stacked on the uppermost stage.
Water was gently poured onto the resin from a rubber tube connected to the demineralized water supply port, and the small particles were sieved downward.
The cation exchange resin remaining in the 1180 μm sieve was further screened for small particles by the following method. That is, water was filled to a depth of about 1/2 of another bat, and a 1180 μm sieve was repeatedly shaken by applying up and down and rotating motions in the bat to screen out small particles.
The small particles in this vat were returned to the next 850 μm sieve, and the cation exchange resin remaining on the 1180 μm sieve was collected in another vat. If the cation exchange resin is clogged in the sieve, place the sieve in the vat in reverse, closely contact the rubber tube connected to the demineralized water supply port, and flow the water strongly to exchange cations in the sieve. The resin was removed. The cation exchange resin taken out was transferred to a bat where the cation exchange resin remaining on the 1180 μm sieve was collected, and the total volume was measured with a graduated cylinder. This volume was defined as a (ml).
The cation exchange resin that passed through the 1180 μm sieve was subjected to the same operation for the 850 μm, 710 μm, 600 μm, 425 μm, and 300 μm sieves, respectively, and volume b (volume of the resin remaining on the 850 μm sieve) using a graduated cylinder ( mL), c (volume of resin remaining on 710 μm sieve) (mL), d (volume of resin remaining on 600 μm sieve) (mL), e (volume of resin remaining on 425 μm sieve) (ML), f (the volume of the resin remaining on the 300 μm sieve) (mL) was determined, and finally the volume of the resin that passed through the 300 μm sieve was measured with a graduated cylinder to obtain g (mL).

V=a+b+c+d+e+f+gとし、
a/V×100=a’(%)
b/V×100=b’(%)
c/V×100=c’(%)
d/V×100=d’(%)
e/V×100=e’(%)
f/V×100=f’(%)
g/V×100=g’(%)
を算出した。
V = a + b + c + d + e + f + g,
a / V × 100 = a ′ (%)
b / V × 100 = b ′ (%)
c / V × 100 = c ′ (%)
d / V × 100 = d ′ (%)
e / V × 100 = e ′ (%)
f / V × 100 = f ′ (%)
g / V × 100 = g ′ (%)
Was calculated.

算出したa’〜g’より片軸に各篩の残留分累計(%)、他の軸に篩目の径(mm)をとり、これを対数確率紙上にプロットした。残留分の多い順に3点を取り、この3点を出来るだけ満足するような線を引き、この線から残留分累計が50%に相当する篩目の径(mm)を求め、これを平均粒径とした。
(なお、上記平均粒径の算出法は、例えば三菱化学株式会社イオン交換樹脂事業部発行「ダイヤイオン1」改訂1版(平成19年10月31日)第140〜142頁に記載される公知の算出法である。)
From the calculated a ′ to g ′, the cumulative residual amount (%) of each sieve was taken on one axis, and the diameter (mm) of the sieve mesh was taken on the other axis, and this was plotted on logarithmic probability paper. Take 3 points in descending order of residue, draw a line that satisfies these 3 points as much as possible, and determine the diameter (mm) of the sieve mesh corresponding to 50% of the accumulated residue from this line. The diameter.
(In addition, the calculation method of the said average particle diameter is well-known publicly described on page 140-142, for example, Mitsubishi Chemical Corporation ion exchange resin division "Diaion 1" revised 1st edition (October 31, 2007). (This is the calculation method.)

<均一係数>
対数確率紙上に、上記の平均粒径の測定において算出したa’〜g’の各篩の残留分累計(%)とそれに対応する篩目の径(mm)をプロットし、その中から残留分の多い順に3点を選び、この3点を出来るだけ満足するような直線を引いた。この直線から残留分累計が90%に対応する篩目の径(mm)を求め、これを有効径とした。次に、残留分累計40%に対応する篩目の径(mm)を求め、次式により均一係数を求めた。
均一係数=[残留分累計40%に対応する篩目の径(mm)]/[有効径(mm)]
(なお、上記均一係数の算出法は、例えば三菱化学株式会社イオン交換樹脂事業部発行「ダイヤイオン1」改訂1版(平成19年10月31日)第140〜142頁に記載される公知の算出法である。)
<Uniformity coefficient>
On the logarithmic probability paper, the cumulative residual amount (%) of each sieve of a ′ to g ′ calculated in the above average particle diameter measurement and the diameter (mm) of the corresponding sieve mesh are plotted. Three points were selected in the order of the most, and a straight line was drawn to satisfy these three points as much as possible. From this straight line, the diameter (mm) of the sieve mesh corresponding to 90% of the accumulated residue was obtained and used as the effective diameter. Next, the diameter (mm) of the sieve mesh corresponding to the residual cumulative amount of 40% was determined, and the uniformity coefficient was determined by the following equation.
Uniformity coefficient = [diameter of the mesh corresponding to the residual 40% (mm)] / [effective diameter (mm)]
(In addition, the calculation method of the said uniform coefficient is well-known publicly described on pages 140-142, for example, "Diaion 1" revised edition (October 31, 2007) issued by Mitsubishi Chemical Corporation ion exchange resin division. (This is a calculation method.)

<変性率>
100mL三角フラスコに、チオール化合物で変性処理し、セントル脱水した樹脂1g入れ、精秤した。ヨウ化カリウムを0.5g加え、次に酢酸をピペットで1mL加え、更に脱塩水20mLを加えてスターラーで攪拌した。30分後、1/100N−ヨウ素酸カリウム溶液で樹脂を含む溶液を適定した。これを3回繰り返し、その平均値をその樹脂のSH担持量、すなわちチオール化合物の変性率とした。
<Modification rate>
In a 100 mL Erlenmeyer flask, 1 g of resin denatured with a thiol compound and dehydrated by centle was added and precisely weighed. 0.5 g of potassium iodide was added, then 1 mL of acetic acid was added with a pipette, 20 mL of demineralized water was further added, and the mixture was stirred with a stirrer. After 30 minutes, a solution containing the resin was appropriately determined with a 1/100 N potassium iodate solution. This was repeated three times, and the average value was defined as the amount of SH supported by the resin, that is, the modification rate of the thiol compound.

[実施例1]
<チオール変性スルホン酸型陽イオン交換樹脂の調製>
三菱化学(株)製スルホン酸型陽イオン交換樹脂「ダイヤイオン(登録商標)PK206H」)(ポーラス型、架橋度3.0%、交換容量0.84meq/mL−樹脂)を490〜510μmの粒度範囲で水簸分級した。この分級後のスルホン酸型陽イオン交換樹脂の平均粒径は500μmで、均一係数は1.03であった。分級後のスルホン酸型陽イオン交換樹脂を10mlのメスシリンダーで秤取り、遠心分離器で脱水した後、シャーレに樹脂を入れ、真空乾燥器で50℃にて8時間乾燥した。
[Example 1]
<Preparation of thiol-modified sulfonic acid type cation exchange resin>
Particle size of 490 to 510 μm of sulfonic acid type cation exchange resin “Diaion (registered trademark) PK206H” (Mitsubishi Chemical Corporation) (porous type, degree of cross-linking 3.0%, exchange capacity 0.84 meq / mL-resin) Minamata classification was done in the range. The average particle diameter of the sulfonic acid cation exchange resin after classification was 500 μm, and the uniformity coefficient was 1.03. After classification, the sulfonic acid type cation exchange resin was weighed with a 10 ml graduated cylinder, dehydrated with a centrifugal separator, put into a petri dish, and dried with a vacuum dryer at 50 ° C. for 8 hours.

200mLの四つ口フラスコに、コンデンサー、熱電対、ガラス攪拌棒、テフロン(登録商標)攪拌羽、スリーワンモーターをセットし、この四つ口フラスコに、70℃で加熱溶融させたフェノール(キシダ化学社製試薬特級、以下同様)(80.50g)と上記の乾燥陽イオン交換樹脂を入れ、窒素気流下(10mL/min)、70℃に加熱したオイルバスに漬け、70℃で2時間、スルホン酸型陽イオン交換樹脂を静置状態で膨潤させ、その後、180rpmで攪拌しながら、オートピペッターで2−(2−ピリジン)エタンチオールのフェノール溶液を入れて更に1時間膨潤させた。得られたチオール変性スルホン酸型陽イオン交換樹脂の全スルホン酸基に対する変性率は10モル%であった。   A condenser, thermocouple, glass stirring rod, Teflon (registered trademark) stirring blade, and three-one motor were set in a 200 mL four-necked flask, and phenol (Kishida Chemical Co., Ltd.) heated and melted at 70 ° C. in this four-necked flask. Special reagent grade (same below) (80.50 g) and the above dry cation exchange resin are placed in a nitrogen stream (10 mL / min) and immersed in an oil bath heated to 70 ° C., and sulfonic acid at 70 ° C. for 2 hours. The type cation exchange resin was allowed to swell in a stationary state, and then, with stirring at 180 rpm, a phenol solution of 2- (2-pyridine) ethanethiol was added with an automatic pipetter and further swelled for 1 hour. The modification ratio of the obtained thiol-modified sulfonic acid type cation exchange resin with respect to all sulfonic acid groups was 10 mol%.

<被処理フェノールの調製>
125mLの耐圧瓶に、アセトール(ヒドロキシアセトン)(東京化成社製試薬)、メシチルオキサイド(東京化成社製試薬)、2−メチルベンゾフラン(シグマアルドリッチ社製試薬)、アセトフェノン(キシダ化学社製試薬特級)、ベンズアルデヒド(キシダ化学社製試薬特級)、α−メチルスチレン(東京化成製社製試薬)を入れ、更に70℃で溶融させたフェノールを入れ均一溶液にした。各成分の濃度は1.0重量%に調整した。この溶液を更にフェノールで希釈して各成分が1000ppmの被処理フェノールを調製した。
<Preparation of treated phenol>
In a 125 mL pressure bottle, acetol (hydroxyacetone) (reagent manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), mesityl oxide (reagent manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 2-methylbenzofuran (reagent manufactured by Sigma-Aldrich Co.), acetophenone (reagent special grade manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) ), Benzaldehyde (special grade manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) and α-methylstyrene (reagent manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) were added, and phenol melted at 70 ° C. was added to make a uniform solution. The concentration of each component was adjusted to 1.0% by weight. This solution was further diluted with phenol to prepare a phenol to be treated having each component of 1000 ppm.

<フェノールの精製(フェノール中の不純物の重質比)>
上記のフェノールで膨潤させたチオール変性スルホン酸型陽イオン交換樹脂に、上記の被処理フェノール(9.5g)を、オートピペッターで添加して反応を開始した。
反応開始60分後に、予めメタノール5.0mLを入れた20mLスクリューバイアル瓶に、反応溶液を1mLサンプリングしてクエンチした。このメタノール希釈液を以下の条件でGC(ガスクロマトグラフ)分析を行い、各成分の濃度を求めた。
<Phenol purification (heavy ratio of impurities in phenol)>
To the thiol-modified sulfonic acid type cation exchange resin swollen with the above phenol, the above-mentioned phenol to be treated (9.5 g) was added with an auto pipetter to initiate the reaction.
Sixty minutes after the start of the reaction, 1 mL of the reaction solution was sampled and quenched in a 20 mL screw vial containing 5.0 mL of methanol in advance. This methanol dilution was subjected to GC (gas chromatograph) analysis under the following conditions to determine the concentration of each component.

(GC分析条件)
GC装置:Agilent 6850シリーズ
昇温条件:50℃→10℃/分→300℃(10分間保持)
分析時間:35分
分析カラム:Agilent J&W GCカラム
HP−5 50m×0.20mmID、0.33μm
キャリアガス:He 40cm/S
検出器:FID
気化室温度:200℃
検出器温度:250℃
スプリット比:5/1
注入量:1.00μL(メタノール中)
(GC analysis conditions)
GC device: Agilent 6850 series Temperature rising condition: 50 ° C. → 10 ° C./min→300° C. (held for 10 minutes)
Analysis time: 35 minutes Analysis column: Agilent J & W GC column
HP-5 50m × 0.20mmID, 0.33μm
Carrier gas: He 40cm / S
Detector: FID
Vaporization chamber temperature: 200 ° C
Detector temperature: 250 ° C
Split ratio: 5/1
Injection volume: 1.00 μL (in methanol)

結果を表1Bに示す。   The results are shown in Table 1B.

[実施例2]
実施例1において、スルホン酸型陽イオン交換樹脂として、三菱化学(株)製スルホン酸型陽イオン交換樹脂「ダイヤイオン(登録商標)PK208H」(ポーラス型、架橋度4.0%、交換容量1.12meq/mL−樹脂)を490〜510μmの粒度範囲で水簸分級したものを用いた。そのまま脱水、真空乾燥し、その後、実施例1と同様にして2−(2−ピリジン)エタンチオールによる変性を行い、得られたチオール変性スルホン酸型陽イオン交換樹脂を用いて実施例1と同様にしてフェノールの精製を行い、結果を表1Bに示した。
なお、水簸分級していない「ダイヤイオン(登録商標)PK208H」の平均粒径と均一係数を測定したところ、平均粒径は500μmで、均一係数は1.03であった。
[Example 2]
In Example 1, as a sulfonic acid type cation exchange resin, a sulfonic acid type cation exchange resin “Diaion (registered trademark) PK208H” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (porous type, degree of crosslinking: 4.0%, exchange capacity: 1) .12 meq / mL-resin) was used for elutriation classification in a particle size range of 490 to 510 μm. Dehydrated as it is, vacuum-dried, then modified with 2- (2-pyridine) ethanethiol in the same manner as in Example 1, and the same as in Example 1 using the resulting thiol-modified sulfonic acid type cation exchange resin. The phenol was purified and the results are shown in Table 1B.
When the average particle diameter and uniformity coefficient of “Diaion (registered trademark) PK208H” which was not categorized with water tank were measured, the average particle diameter was 500 μm and the uniformity coefficient was 1.03.

[比較例1]
実施例1において、スルホン酸型陽イオン交換樹脂として、三菱化学(株)製「ダイヤイオン(登録商標)PK228H」(ポーラス型、架橋度14.0%、交換容量2.07meq/mL−樹脂)を水簸分級することなく、そのまま脱水、真空乾燥し、その後、チオール化合物を含まないフェノールで膨潤させて、チオール化合物による変性を行わずに、同様にフェノールの精製に供した。
結果を表1Bに示す。
なお、水簸分級していない「ダイヤイオン(登録商標)PK228H」の平均粒径と均一係数を測定したところ、平均粒径は750μmで、均一係数は1.5であった。
[Comparative Example 1]
In Example 1, as a sulfonic acid type cation exchange resin, “Diaion (registered trademark) PK228H” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (porous type, degree of crosslinking: 14.0%, exchange capacity: 2.07 meq / mL-resin) The product was dehydrated and vacuum-dried without being classified into elutriates, and then swollen with phenol containing no thiol compound, and subjected to phenol purification in the same manner without modification with thiol compound.
The results are shown in Table 1B.
The average particle diameter and uniformity coefficient of “Diaion (registered trademark) PK228H” which was not classified into water tanks were measured. The average particle diameter was 750 μm and the uniformity coefficient was 1.5.

[比較例2]
<ゲル型のスルホン酸型陽イオン交換樹脂の製造>
比較例2においては以下に示すように特開2006−328290号公報の実施例に記載した方法と同様の方法により架橋度が6.4%、交換容量が1.84meq/mL−樹脂のゲル型のスルホン酸型陽イオン交換樹脂を製造した。
[Comparative Example 2]
<Manufacture of gel type sulfonic acid type cation exchange resin>
In Comparative Example 2, as shown below, a gel type having a degree of crosslinking of 6.4% and an exchange capacity of 1.84 meq / mL-resin by the same method as described in the examples of JP-A-2006-328290. A sulfonic acid type cation exchange resin was produced.

・反応器:
重合反応用の反応器として、攪拌翼、圧力計、窒素管、温度計を取り付けたステンレス(以下適宜「SUS」と略する。)製の耐圧性の反応器を使用した。
・ Reactor:
As a reactor for the polymerization reaction, a pressure resistant reactor made of stainless steel (hereinafter abbreviated as “SUS” as appropriate) equipped with a stirring blade, a pressure gauge, a nitrogen tube, and a thermometer was used.

・水相:
水相として、2重量%ポリビニルアルコール水溶液30mL及び0.1重量%メチレンブルー水溶液10mLを含む水溶液2150mLを調製した。得られた水相を攪拌しながら、10μmのSUS製焼結フィルターを通じて窒素ガスを1時間バブリングした。溶存酸素濃度は0.1ppm以下であった。
・ Water phase:
As an aqueous phase, 2150 mL of an aqueous solution containing 30 mL of a 2 wt% aqueous polyvinyl alcohol solution and 10 mL of a 0.1 wt% methylene blue aqueous solution was prepared. While stirring the obtained aqueous phase, nitrogen gas was bubbled through a 10 μm SUS sintered filter for 1 hour. The dissolved oxygen concentration was 0.1 ppm or less.

・油相(モノマー相):
原料モノマーとして、スチレン497gと、ジビニルベンゼン(ダウ・ケミカル社製、純度63%)56.2gを用いるとともに、重合開始剤として、含水BPO(過酸化ベンゾイル)(BPO濃度75重量%)0.75gと、PBZ(t−ブチルパーベンゾエート)0.55g(全モノマー量に対してBPO、PBZともに0.1重量%)を用い、これらを混合して油相(モノマー相)を調製した。得られた油相を攪拌しながら、10μmのSUS製焼結フィルターを通じて窒素ガスを1時間バブリングし、溶存酸素をほぼ完全に除去した。
・ Oil phase (monomer phase):
As raw material monomers, 497 g of styrene and 56.2 g of divinylbenzene (manufactured by Dow Chemical Co., 63% purity) are used, and water-containing BPO (benzoyl peroxide) (BPO concentration 75% by weight) 0.75 g is used as a polymerization initiator. Then, 0.55 g of PBZ (t-butyl perbenzoate) (0.1% by weight of both BPO and PBZ with respect to the total amount of monomers) was mixed and an oil phase (monomer phase) was prepared. While stirring the obtained oil phase, nitrogen gas was bubbled through a 10 μm SUS sintered filter for 1 hour to remove dissolved oxygen almost completely.

・重合反応:
上述の水相と油相を上述の反応器に入れ、室温で、1kPaで減圧した後、窒素ガスで置換するという脱気操作を3回繰り返すことにより、反応器中の気相を窒素置換し、気相中の酸素をほぼ完全に除去した上で、反応器を密閉した。30℃で30分間、110rpmで攪拌し、懸濁液とした。2時間かけて80℃まで昇温し、80℃で4時間保持した(前段重合)後、2時間かけて120℃まで昇温し、120℃で更に4時間保持する(後段重合)ことにより、二段階に分けて重合反応を行なった。反応の終了後、反応器を50℃以下に冷却し、得られた重合体を反応器から取り出して脱塩水で洗浄し、真空乾燥器を用いて50℃で8時間乾燥した。得られた重合体の収率は99.5%であった。
・ Polymerization reaction:
The gas phase in the reactor is purged with nitrogen by repeating the degassing operation of putting the above aqueous phase and oil phase into the above reactor, depressurizing at 1 kPa at room temperature, and then substituting with nitrogen gas three times. The reactor was sealed after almost completely removing oxygen in the gas phase. The suspension was stirred at 110 rpm for 30 minutes at 30 ° C. to obtain a suspension. After raising the temperature to 80 ° C. over 2 hours and holding at 80 ° C. for 4 hours (preliminary polymerization), raising the temperature to 120 ° C. over 2 hours and holding at 120 ° C. for further 4 hours (rear polymerization), The polymerization reaction was carried out in two stages. After completion of the reaction, the reactor was cooled to 50 ° C. or lower, and the resulting polymer was taken out of the reactor, washed with demineralized water, and dried at 50 ° C. for 8 hours using a vacuum dryer. The yield of the obtained polymer was 99.5%.

・スルホン酸基の導入:
得られた重合体200gを2Lの3つ口フラスコに入れ、ニトロベンゼン400gを加え、室温で0.5時間攪拌した後、80℃まで昇温して更に3時間攪拌し、重合体を膨潤した。一度室温まで冷却した後、98%硫酸1400gを加え、攪拌した。4時間かけて100℃まで昇温し、更に100℃で4時間保持して反応させた。その後、反応液を冷却し、内温が50℃を越えないようにしながら、脱塩水を15時間かけて滴下した。この間、途中3回反応液を抜き出し、硫酸を除去した。その後、ニトロベンゼンと水相を除去し、更に脱塩水を加えて加熱することにより、残留するニトロベンゼンを留去した。得られた樹脂を10BVの脱塩水で洗浄することにより、スルホン酸型陽イオン交換樹脂を製造した。
・ Introduction of sulfonic acid group:
200 g of the obtained polymer was put into a 2 L three-necked flask, 400 g of nitrobenzene was added, and the mixture was stirred at room temperature for 0.5 hour, then heated to 80 ° C. and further stirred for 3 hours to swell the polymer. After cooling to room temperature, 1400 g of 98% sulfuric acid was added and stirred. The temperature was raised to 100 ° C. over 4 hours, and the reaction was further continued at 100 ° C. for 4 hours. Thereafter, the reaction solution was cooled, and demineralized water was added dropwise over 15 hours while the internal temperature did not exceed 50 ° C. During this time, the reaction solution was extracted three times in the middle to remove sulfuric acid. Thereafter, the nitrobenzene and the aqueous phase were removed, and further, demineralized water was added and heated to distill away the remaining nitrobenzene. The obtained resin was washed with 10 BV of demineralized water to produce a sulfonic acid type cation exchange resin.

製造されたゲル型のスルホン酸型陽イオン交換樹脂の平均粒径と均一係数を測定したところ、平均粒径は750μmで、均一係数は1.5であった。
スルホン酸型陽イオン交換樹脂として、このゲル型のスルホン酸型陽イオン交換樹脂を用いたこと以外は実施例1と同様にしてフェノールの精製を行い、結果を表1Bに示した。
When the average particle size and uniformity coefficient of the produced gel-type sulfonic acid type cation exchange resin were measured, the average particle size was 750 μm and the uniformity coefficient was 1.5.
Phenol was purified in the same manner as in Example 1 except that this gel type sulfonic acid type cation exchange resin was used as the sulfonic acid type cation exchange resin, and the results are shown in Table 1B.

[比較例3]
実施例1において、スルホン酸型陽イオン交換樹脂として、三菱化学(株)製「ダイヤイオン(登録商標)SK104H」(ゲル型、架橋度4.0%、交換容量1.25meq/mL−樹脂)を水簸分級することなく、そのまま脱水、真空乾燥し、その後、実施例1と同様に変性処理を行い(ただし変性率は20モル%)、同様にフェノールの精製に供した。
結果を表1Bに示す。
なお、水簸分級していない「ダイヤイオン(登録商標)SK104H」の平均粒径と均一係数を測定したところ、平均粒径は750μmで、均一係数は1.5であった。
[Comparative Example 3]
In Example 1, as a sulfonic acid type cation exchange resin, “Diaion (registered trademark) SK104H” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (gel type, cross-linking degree 4.0%, exchange capacity 1.25 meq / mL-resin) The product was dehydrated and vacuum-dried without being classified into elutriates, and then subjected to a modification treatment in the same manner as in Example 1 (however, the modification rate was 20 mol%), and was similarly subjected to purification of phenol.
The results are shown in Table 1B.
When the average particle diameter and uniformity coefficient of “Diaion (registered trademark) SK104H” which was not classified into water tanks were measured, the average particle diameter was 750 μm and the uniformity coefficient was 1.5.

[比較例4〜7]
比較例3において、2−(2−ピリジン)エタンチオールの代りに、表1Aに示すチオール化合物を用い、表1Aに示す変性率としたこと以外は同様にしてスルホン酸型陽イオン交換樹脂の変性処理を行い、得られたチオール変性スルホン酸型陽イオン交換樹脂を用いて、実施例1と同様にしてフェノールの精製を行い、結果を表1Bに示した。
[Comparative Examples 4 to 7]
In Comparative Example 3, the thiol compound cation exchange resin was modified in the same manner except that the thiol compound shown in Table 1A was used instead of 2- (2-pyridine) ethanethiol and the modification rate shown in Table 1A was used. Using the thiol-modified sulfonic acid cation exchange resin thus obtained, phenol was purified in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1B.

[比較例8]
実施例1において、スルホン酸型陽イオン交換樹脂として、三菱化学(株)製「ダイヤイオン(登録商標)RCP145H」(ポーラス型、架橋度14.0%、交換容量0.87meq/mL−樹脂)を用いたこと以外は同様にして(ただし変性率は20モル%)、フェノールの精製を行った。
結果を表1Bに示す。
なお、水簸分級していない「ダイヤイオン(登録商標)RCP145H」の平均粒径と均一係数を測定したところ、平均粒径は750μmで、均一係数は1.5であった。
[Comparative Example 8]
In Example 1, as a sulfonic acid type cation exchange resin, “Diaion (registered trademark) RCP145H” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (porous type, degree of crosslinking: 14.0%, exchange capacity: 0.87 meq / mL-resin) The phenol was purified in the same manner except that was used (however, the modification rate was 20 mol%).
The results are shown in Table 1B.
When the average particle diameter and uniformity coefficient of “Diaion (registered trademark) RCP145H” which was not categorized with water tank were measured, the average particle diameter was 750 μm and the uniformity coefficient was 1.5.

Figure 0006074902
Figure 0006074902

Figure 0006074902
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〔結果の評価〕
表1A,Bより架橋度が6.0%以下のポーラス型のスルホン酸型陽イオン交換樹脂を用いることにより、フェノール中の不純物を効率的に除去することができることが分かる。
これに対して、比較例1,8ではポーラス型であるが、架橋度が大きいために、不純物の除去効果が悪い。比較例2〜7はゲル型であるために不純物の除去効果が悪く、ゲル型のスルホン酸型陽イオン交換樹脂では、チオール変性を行っても、十分な結果は得られなかった。
[Evaluation of results]
Tables 1A and B show that impurities in phenol can be efficiently removed by using a porous sulfonic acid cation exchange resin having a crosslinking degree of 6.0% or less.
On the other hand, the comparative examples 1 and 8 are porous, but the effect of removing impurities is poor because the degree of crosslinking is large. Since Comparative Examples 2 to 7 were gel type, the effect of removing impurities was poor, and the gel type sulfonic acid type cation exchange resin did not give sufficient results even when thiol modification was performed.

[実施例3]
<触媒の負荷試験>
実施例1と同様の反応装置に70℃に加熱したフェノール(89.90g)と、乾燥した三菱化学(株)製スルホン酸型陽イオン交換樹脂「ダイヤイオン(登録商標)PK206H」)を加えた。100℃に加熱したオイルバスに付けて30分間静置膨潤後、180rpmで30分間攪拌した。アセトール、メシチルオキシド、メチルスチレン、ベンズアルデヒドの4種類の不純物をそれぞれ各1.0g量り取り、フェノール溶液に添加して反応を開始した。15分毎に反応溶液をサンプリングし、20%フェノール/メタノール溶液で希釈し、GC分析を行って不純物の減少速度を確認した。この結果を、表2Aに示した。
さらに反応開始後の1時間目以降、1時間おきに6時間まで上記4種類の不純物を含む混合溶液を2.0gずつ加え、8時間100℃で反応させた後、室温まで放置することにより冷却した。12時間後まで室温で保管していたが、溶液は結晶化しないで、赤褐色の溶液のままであった。
[Example 3]
<Catalyst load test>
To the same reactor as in Example 1, phenol (89.90 g) heated to 70 ° C. and dried sulfonic acid type cation exchange resin “Diaion (registered trademark) PK206H” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation were added. . It was attached to an oil bath heated to 100 ° C. and left to swell for 30 minutes, and then stirred at 180 rpm for 30 minutes. 1.0 g of each of four types of impurities, acetol, mesityl oxide, methylstyrene, and benzaldehyde, was weighed and added to a phenol solution to initiate the reaction. The reaction solution was sampled every 15 minutes, diluted with a 20% phenol / methanol solution, and GC analysis was performed to confirm the reduction rate of impurities. The results are shown in Table 2A.
Further, from the first hour after the start of the reaction, 2.0 g of the mixed solution containing the above four kinds of impurities is added every other hour for up to 6 hours, reacted at 100 ° C. for 8 hours, and then allowed to cool to room temperature. did. Although stored at room temperature until 12 hours later, the solution did not crystallize and remained a reddish brown solution.

<触媒寿命の評価>
前記反応の12時間後、オイルバスを加熱し内温を70℃に設定し、4種類の不純物の濃度が1000ppmとなるように混合物のフェノール溶液9.3gを添加した。時間毎に反応溶液をサンプリングし、20%フェノール/メタノール溶液で希釈した溶液についてGC分析を行い、触媒寿命の評価を行った。反応4時間後の各成分の残留率を表2Bに示した。
<Evaluation of catalyst life>
Twelve hours after the reaction, the oil bath was heated to set the internal temperature to 70 ° C., and 9.3 g of a phenol solution of the mixture was added so that the concentrations of the four impurities were 1000 ppm. The reaction solution was sampled every hour, GC analysis was performed on the solution diluted with a 20% phenol / methanol solution, and the catalyst life was evaluated. The residual ratio of each component after 4 hours of reaction is shown in Table 2B.

[比較例9]
用いた樹脂の種類を「PK206H」から三菱化学(株)製「ダイヤイオン(登録商標)SK104H」に変更した以外は実施例3と同様に実施した。その結果を表2A及び表2Bに示す。
[Comparative Example 9]
The same procedure as in Example 3 was performed except that the type of resin used was changed from “PK206H” to “Diaion (registered trademark) SK104H” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. The results are shown in Table 2A and Table 2B.

Figure 0006074902
Figure 0006074902

Figure 0006074902
Figure 0006074902

〔結果の評価〕
実施例3のスルホン酸型陽イオン交換樹脂は、比較例9のスルホン酸型陽イオン交換樹脂と比較して、不純物の低下速度が大きく、長期間活性を維持することができる。
[Evaluation of results]
Compared with the sulfonic acid type cation exchange resin of Comparative Example 9, the sulfonic acid type cation exchange resin of Example 3 has a higher impurity reduction rate and can maintain activity for a long period of time.

Claims (6)

下記式(1)で表されるフェノール系化合物をスルホン酸型陽イオン交換樹脂に接触させて精製する精製フェノール系化合物の製造方法において、
該スルホン酸型陽イオン交換樹脂が、平均粒径10〜850μm、架橋度1.0%以上、4.5%以下のポーラス型陽イオン交換樹脂であり、
該スルホン酸型陽イオン交換樹脂のスルホン酸基とピリジンエタンチオールがイオン結合を形成していることを特徴とする精製フェノール系化合物の製造方法。
Figure 0006074902
(上記式(1)において、R及びRは同一でも互いに異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜3のアルキル基又は炭素数1〜3のハロアルキル基を表す。)
In the method for producing a purified phenol compound, which is purified by contacting a phenol compound represented by the following formula (1) with a sulfonic acid cation exchange resin:
The sulfonic acid cation exchange resin is a porous cation exchange resin having an average particle size of 10 to 850 μm, a degree of crosslinking of 1.0% or more and 4.5 % or less,
A method for producing a purified phenolic compound, wherein a sulfonic acid group of the sulfonic acid type cation exchange resin and pyridine ethanethiol form an ionic bond.
Figure 0006074902
(In the above formula (1), R 1 and R 2 may be the same or different from each other, and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a haloalkyl group having 1 to 3 carbon atoms.)
請求項1において、樹脂1mLあたりのスルホン酸基の中性塩分解容量に相当する前記スルホン酸型陽イオン交換樹脂の交換容量が、0.2〜1.3meq/mL−樹脂であることを特徴とする精製フェノール系化合物の製造方法。 Oite to claim 1, exchange capacity of the sulfonic acid type cation-exchange resin which corresponds to the neutral salt decomposition capacity of the sulfonic acid groups per resin 1mL is, it is 0.2~1.3meq / mL- resin A process for producing a purified phenolic compound characterized by 請求項1又は2において、前記スルホン酸型陽イオン交換樹脂の均一係数が1.4以下であることを特徴とする精製フェノール系化合物の製造方法。 The method for producing a purified phenol compound according to claim 1 or 2 , wherein the sulfonic acid cation exchange resin has a uniformity coefficient of 1.4 or less. 請求項1ないしのいずれか1項において、前記スルホン酸型陽イオン交換樹脂のスルホン酸基の一部がピリジンエタンチオールで変性されており、その変性率が1〜40モル%であることを特徴とする精製フェノール系化合物の製造方法。 The sulfonic acid group cation exchange resin according to any one of claims 1 to 3 , wherein a part of the sulfonic acid group of the sulfonic acid type cation exchange resin is modified with pyridine ethanethiol, and the modification rate is 1 to 40 mol%. A method for producing a purified phenolic compound. 請求項1ないし4のいずれか1項において、前記式(1)で表されるフェノール系化合物の精製に供するに際し、使用前に前記スルホン酸型陽イオン交換樹脂をフェノール系化合物に接触させてコンディショニングを行うことを特徴とする精製フェノール系化合物の製造方法。5. The sulfonic acid type cation exchange resin is brought into contact with the phenolic compound before use for conditioning the phenolic compound represented by the formula (1) according to claim 1. A process for producing a purified phenolic compound characterized in that 請求項1ないし5のいずれか1項において、前記フェノール系化合物を前記スルホン酸型陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂に接触させることを特徴とする精製フェノール系化合物の製造方法。   The method for producing a purified phenol compound according to any one of claims 1 to 5, wherein the phenol compound is brought into contact with the sulfonic acid cation exchange resin and the anion exchange resin.
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