JPH01100136A - α−メチルスチレンの製造方法 - Google Patents

α−メチルスチレンの製造方法

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JPH01100136A
JPH01100136A JP62257968A JP25796887A JPH01100136A JP H01100136 A JPH01100136 A JP H01100136A JP 62257968 A JP62257968 A JP 62257968A JP 25796887 A JP25796887 A JP 25796887A JP H01100136 A JPH01100136 A JP H01100136A
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正志 稲葉
Mitsugi Kataoka
貢 片岡
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ジメチルフェニルカルビノールカラα−メチ
ルスチレンを高選択率及び高収率で製造する方法に関す
る。α−メチルスチレンは、ポリマー原料あるいは農薬
、界面活性剤等の化学原料として有用な化合物である。
〔従来の技術〕
ジメチルフェニルカルビノールを脱水してα−メチルス
チレンを製造する方法としては、(1)硫酸、秒ん酸、
アルカリ金属の酸性硫酸塩、等の無機酸性触媒の存在下
に行なう方法、(2)有機スルホン酸、有機カルボン酸
等の有機酸性触媒の存在下に行なう方法、(3)強酸性
イオン交換樹脂、活性白土等の固体酸触媒の存在下く行
なう方法、などが知られて−る。
上記のうち、(1)の方法としては、例えば、特開昭6
2−164637号公報には、カルビノール類Zoo部
に対し、o、oos〜0.15重量部の濃硫駿の存在下
に脱水する方法が開示されている。
しかしながらこの方法は、α−メチルスチレンのオリゴ
マーが若干生成する点、及び未反応のジメチルフェニル
カルビノールが残存する点において工業的な連続的製法
としては、十分満足なものではなかった。また、特公昭
49−45853号公報には、NaHf30aを触媒に
用いる方法が開示されているが、この方法では、触媒が
反応中に析出し、ライン閉塞などの問題がある上、かな
りの段数を持つ蒸留塔やスラリーを循環する設備を要す
る等の難点を有していた。
一方、有機酸性触媒を用いる(2)の方法として、特公
昭31−9875号公報では、有機カルボン酸を触媒と
して用いてbるが、触媒の使用量が多く、かつ転化率が
不十分である等の難点がある。
また、特開昭56−145226号公報には、有機スル
ホン酸またはスルホン酸エステルを触媒として用する方
法が開示されているが、高温を要すること、触媒が生成
物とと本に留出する為に触媒費用が割高になる等の欠点
があった。
さらに(3)の方法として特開昭59−67231号公
報に開示される強酸型イオン交換樹脂を用いる方法では
、触媒の経時劣化が起こり長期の安定なα−メチルスチ
レンの高収率な生成が困難であるという工業的方法とし
ては本質的な問題がある。
これらの方法の他、気相でアルミナ、チタニア等の金属
酸化物触媒と接触させる方法(特公昭52−39017
号公報等)+1知られているが、この方法はジメチルフ
ェニルカルビノールヲ高温下気相で処理する為に高価な
加熱システムを要し多大の設備費を要すること、さらに
触媒の経時劣化にも問題がある等の難点があった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決す
るもので、硫酸触媒を用いてジメチルフェニルカルビノ
ールからα−メチルスチレンヲ高転化率、高選択率でか
つ簡便な設備にて連続的に製造する工業的方法を提供し
ようとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明によるα−メチルスチレンの族1方法は、ジメチ
ルフェニルカルビノールを硫酸触媒を用いて、反応液中
のα−メチルスチレン濃度をio*以下に保ちながら連
続的に脱水反応蒸留を行なわせるものである。
本発明の方法に原料として用いられるジメチルフェニル
カルビノールとしては、特に高純度である必要はなく、
一般に15〜85優のものが用層られる。例えば、クメ
ンの酸化によりフェノールとアセトンを製造する際に副
生ずるもの、あるいはクメンを酸化して得られるクメン
ハイドロパーオキサイドを水素化して得られるもの等を
用いることができる。
本発明で用いられる反応方法は、原料のジメチルフェニ
ルカルビノールを連続的に供給し、特定の条件下に脱水
反応させ、生成するα−メチルスチレンと水を連続的に
留出させる反応蒸留方式で行なう。本発明の反応蒸留方
式に従う実施方法に用いられる装置の一例を第1図に示
1−た。ここで1は反応器、2は凝縮器、3は生成物受
槽、4はスチーム等の加熱媒体、5は原料ジメチルフェ
ニルカルビノールフィードロ、6は触媒硫酸の投入口、
7は冷却媒体、8.9は生成物取り出し口を示す。反応
蒸留を行なう際、特に還流をかけたり、段数を設置して
精留効果を持たせる必要はなく、単蒸留形式で十分であ
る。
反応蒸留は、反応液中のα−メチルスチレンの濃度がt
owt俤 を超えないように、原料ジメチルフェニルカ
ルビノールを連続的にフィードするとともに、生成物で
あるα−メチルスチレン及び水を留出除去する。反応液
中のα−メチルスチレンの濃度がxowt憾を超えると
、α−メチルスチレンオリゴマーの生成が増大し収率の
低下を招く。
α−メチルスチレンの濃度を10%以下に保つ方法とし
ては、反応温度、反応圧力、原料のフィード速度等を調
節して行なう。
反応溶媒としては、α−メチルスチレンのオリゴマーが
好適に用^られる。他の高沸点有機溶媒を用−ても良り
が、α−メチルスチレンのオリゴ−r −ヲ用イるト、
反応時α−メチルスチレンのオI)−flリゼーション
と、α−メチルスチレンオリゴマーの分解によるα−メ
チルスチレンの生成速度とを平衡状態に達することがで
き、結果的に10(l近い選択率が達成されるので特に
好まし触媒として反応器に供給する硫酸の濃度としては
特に制限はないが、反応液中の硫酸濃度として、0.0
5〜5wt1程度、特に0.1〜1wt%の範囲が好ま
しり。硫酸濃度が低すぎると反応転化率が低下したり、
また高すぎると重質物が生成したりして好ましからざる
結果を生じる。反応蒸留による硫酸の留出ロスは極ぐ微
量であり、硫酸触媒の供給は、定常的である必要はなく
、間欠的に供給することも可能である。
反応温度は、反応器内のα−メチルスチレンの濃度を1
0wt1以下に保つ範囲であれば特に制限はないが、一
般に60〜180℃、好ましくは80〜150℃程度が
適当である。反応温度が低すぎると、転化率が低下した
り、原料中に不純物としてフェノールを含む場合にはp
−クミルフェノールを生成するなど選択率が低下する。
また、反応温度が高すぎると、原料のジメチルフェニル
カルビノールが留出してしまh転化率が低下する等の問
題点を生じる。
反応圧力についても、α−メチルスチレン濃度がlO慢
以下に保たれる範囲であれば特に制限はないが、生成す
る水及びα−メチルスチレンの留出を容易にする為に一
般に減圧下で行なうのが好ましい。特に好適な範囲とし
ては20〜300wH?程度である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ジメチルフェニルカルビノールを脱水
してα−メチルスチレンを製造するにあたり、従来知ら
れた方法に比し、簡便な設備を用い、非常に少ない触媒
の使用1にてきわめて高い収率を長期にわたり安定的に
得ることができる。
本発明の副次効果として、原料として用いるジメチルフ
ェニルカルビノール溶液中に若干のα−メチルスチレン
のオリゴマーを含むもの、例えば、クメンの酸化により
フェノールとアセトンを製造する際に副生するもの、あ
るいは、クメンを酸化して得られるクメンハイドロパー
オキサイドを水素化して得られたもの等のジメチルフェ
ニルカルビノールの脱水を行なう際て、それらのオリゴ
マーも分解されてα−メチルスチレンを生成するこけこ
れら実施例に限定されるものではない。
実施例−1 温度計、攪拌機、及び蒸発ガス及び反応液の抜き出しノ
ズルを設置した2 00mのガラス製フラスコに、ジメ
チルフェルカルビノールの78チキユメン溶液を120
f/hrの速度で連結的にフィードした。硫酸のフィー
ドは、反応器内の硫酸濃度が0.21を保つように水と
ともに留出ロスする分を補給した。反応温度130℃、
反応圧力を70 pmlMにて反応を行ない、生成した
α−メチル又、留出液組成は液−未分離後、ガスクロに
て内部標準法により組成を分析した。反応#1100時
間連続的に行なった。反応時間的50時間口には反応器
内の液量及び反応液、生成液組成は、#1ぼ一定値に安
定し重質物の生成による液量の増加は認められず反応器
内液を抜き出す必要はなかった。
反応時間100時間目の転化率は99.5%、収率は9
9.21であった。また、この時の反応器内液の組成は
α−メチルスチレンがs、swt’s、ジメチルフェニ
ルカルビノールが0.3Wtt6、残りは大部分がα−
メチルスチレンのオリゴマーであった。
なお、転化率及び収率は次式により計算した。
転化率(1)=r単位時間に反応器に供給されるジメチ
ルフェールカルビノール量(モル)−単位時間に反応器
から抜き出されるジメチルフェニルカルビノール量(モ
ル))X100÷(単位時間に反応器に供給されるジメ
チルフェニルカルビノール量(モル)) 収率(→=(単位時間に反応器から抜き出されるα−メ
チルスチレン量cモル))X100÷(単位時間に反応
器に供給されるジメチルフェニルカルビノール量(モル
)) 実施例−2 反応温度を100℃、反応圧力を50 mHr  とし
た他は実施例−1と同様にして反応を行なった。
このときも反応器内の液量等は、はぼ一定値に安定して
おり反応時間100時間目の転化率は、99゜0%、収
率は98.81であった。この時の反応器内液の組成は
、α−メチルスチレンが7.5wt4ジメチルフエニル
カルビノールが0.9 wt % %残りは大部分がα
−メチルスチレンのオリゴマーであった。
比較例−1 反応温度を130℃、反応圧力200 tmHtとした
他は、実施例−1と同様にして反応を行なった。
この時は、反応器内の液量は一定せず遂次的に増加した
為に、一定値を保つように連続的に抜き出した。反応時
間100時間時間上系はほぼ定常状態に達し、この時の
転化率は、98チ、収率は88.34であった。反応器
内液の組成を分析したところ、α−メチルスチレンが1
3wt%、ジメチルフェニルカルビノールが0.2 w
t4、残りハ大部分がα−メチルスチレンのオリゴマー
であった。
比較例−2 反応温度70℃、反応圧力50WH2、反応器内の硫酸
濃度0.5憾とした他は実施例−1と同様にして反応を
行なった。反応器内の液量は遂次的に増加した為に、一
定値を保つように連続的に抜き出した。反応時間100
時間時間上系はほぼ定常状態に達し、この時の転化率は
90俤、収率は85憾であった。反応器内液の組成を分
析したところ、α−メチルスチレンが181、ジメチル
フェニルカルビノールが45鴫、残りは大部分がα−メ
チルスチレンのオリゴマーであった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の反応蒸留に用いられる装置の一例を示
す模式図である。 L 反応器、2 凝縮器、  1 受器、燻 4、加熱雪、& 原料供給ライン、 6、触媒供給ライン、7.冷却媒体供給ライン、& 内
液抜出しライン、9. 留出液抜出しライン特許出願人
  三菱油化株式会社 代理人 弁理士 長 谷 正 久 代理人 弁理士 山 本 隆 也

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ジメチルフェニルカルビノールから硫酸触媒を用いて、
    脱水反応によりα−メチルスチレンを製造する方法にお
    いて、反応液中のα−メチルスチレン濃度を10%以下
    に保ちながら連続的に反応蒸留を行なうことを特徴とす
    るα−メチルスチレンの製造方法。
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