JPH03173843A - フエノール系酸化防止剤の製造方法 - Google Patents

フエノール系酸化防止剤の製造方法

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JPH03173843A
JPH03173843A JP2248992A JP24899290A JPH03173843A JP H03173843 A JPH03173843 A JP H03173843A JP 2248992 A JP2248992 A JP 2248992A JP 24899290 A JP24899290 A JP 24899290A JP H03173843 A JPH03173843 A JP H03173843A
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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】 本発明を要約すれば、2.6−ジアルキル−4−メトキ
シメチルフェノールと一つの置換してない被位置を有す
るベンゼン化合物とを、不活性溶剤中で、副生物のメタ
ノールが生成するにつれてそれを反応混合物から留出さ
せながら、硫酸又はスルホン酸触媒の存在において反応
させることによって、3,5−ジアルキル−4−ヒドロ
キシベンジル置換ベンゼン化合物を製造する。
ロックリンらの米国特許第3.026.264号は、た
とえば2.4.6−トリ(3,5−ジ−tert −ブ
チル−4−ヒドロキシベンジル)メシチレンのような、
数種の3,5−ジアルキル−4−ヒドロキシベンジル置
換ベンゼンの酸化防止剤としての使用を記している。そ
れらは不活性溶剤中で一15〜100℃において、硫酸
又は7リーデルタラフツ触媒の存在において、2.6−
ジアルキル−4−ヒドロキシルメチルフェノールとベン
ゼン化合物を反応させることによって製造する。シンの
米国特許第3.925,488号は、有機スルホン酸触
媒を使用し且つ反応からの水を留去する以外は同様な反
応を示している。
ガービッチらの英国特許筒1,327,542号は、不
活性溶剤中で、たとえば硫酸又はトルエンスルホン酸の
ような酸性触媒の存在において2゜6−ジアルキル−4
−メトキシメチルフェノールとアルキルベンゼン化合物
を反応させることによる、2,4.61−リ(3,5−
ジアルキル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼンの製造
方法を開示している。実施例1.3及び4において、ガ
ービ・ノチらは、1モル部のメシチレン当りに重量で3
64部の94%硫酸を、実施例7においては1モルの2
,6−シーtert−ブチル−4−メトキシメチルフェ
ノール当りに3.1モルのトルエンスルホン酸を使用し
ている。工業的な操作においては、これは消耗した酸の
廃棄について重大な問題を提出する。しかしながら、単
なる酸の量の低下は、ベンゼン化合物上の反応性部位の
全部が置換を受けるには至らない反応をもたらす。メシ
チレンと2.6−シーtert−ブチル−4−メトキシ
メチルフェノールの場合には、硫酸量の低下はモノ−及
びジー3.5−ジ−tart−ブチル−4−ヒドロキシ
ベンジル−置換したメシチレン副生物を含有する生成物
を与えるが、そのような生成物は市販するためには受は
入れることができない。かくして、触媒として使用する
硫酸又はスルホン酸の量の低下を可能とすると同時に工
業的な使用に適する生成物を与える方法の必要が存在す
る。
ここに、2.6−ジアルキル−4−メトキシメチルフェ
ノールと、たとえば、メシチレンのようなベンゼン化合
物との反応は、反応中に生じるメタノールの反応混合物
からの留出が生じるような温度と圧力の条件下に反応を
行なうことによって、低下した硫酸又はスルホン酸の量
を用いて有効に促進することができるということが見出
された。
本発明の好適な実施形態は、構造: を有する反応物と構造: を有するベンゼン化合物とを、不活性溶剤中で、硫酸又
はスルホン酸の存在において、10−150℃の温度で
、反応中に生成する副生物メタノールを、その生成につ
れて反応混合物から留出するような圧力において反応さ
せることにより、構造:を有する化合物を製造するため
の方法であるが、これらの式中でR1は01〜.低級ア
ルキルであり、R1及びR1は独立して01〜.アルキ
ル、Cs〜8シクロアルキル及びC7〜12アラルキル
から戊るグループから選択し、nはゼロ又は1〜4の整
数であり、mは2〜3の整数であり、且つm+nは6以
下である。
本発明の説明において、2,6−ジアルキル−4−メト
キシメチルフェノール中の“アルキル″はシクロアルキ
ルとアリールアルキルを包含し且つかかる反応物中の二
つのアルキルと同一であっても異なっていてもよい。
有用な2,6−ジアルキル−4−メトキシメチルフェノ
ールは以下のものを包含する:2.6−シメチルー4−
メトキシメチルフェノール 2−メチル−6−tart−ブチル−4−メトキシメチ
ルフェノール 2.6−ジイソプロピル−4−メトキシメチルフェノー
ル 2.6−ジイツブチルー4−メトキシメチルフェノール 2.6−ジ−tert−ブチル−4−メトキシメチルフ
ェノール 2、6−シーsec−ブチル−4−メトキシメチルフェ
ノール 2−メチル−5 − tart−オクチル−4−メトキ
シメチルフェノール 2−メチル−6−シクロペンチル−4−メトキシメチル
フェノール 2、6−シシクロペンチルー4−メトキシメチルフェノ
ール 2、6−ジシクロへキシル−4−メトキシメチルフェノ
ール 2 − tart−ブチル−6−シクロオクチル−4−
メトキシメチルフェノール 2、6−ジ−ベンジル−4−メトキシメチルフェノール 2−メチル−6−ベンジル−4−メトキシメチルフェノ
ール 2、6ージー(α−メチルベンジル)−4−メトキシメ
チルフェノール 2−メチル−6−(α−メチルベンジル)−4−メトキ
シメチルフェノール 2−イングロビル−6−(α,aージメチルベンジル)
−4−メトキシメチルフェノールもっとも好適な2.6
−ジアルキル−4−メトキシメチルフェノールは2.6
−’;ーtartーフチルー4ーメトキシメチルフェノ
ールである。
適当なベンゼン化合物はベンゼン及び、たとえば、トル
エン、m−キシレン、p−キシレン、デュレン、メシチ
レン、エチルベンゼン、1.3−ジエチルベンゼン、l
,4−ジイソプロピルベンゼンなどのようなC I−3
アルキル置換ベンゼンを包含する。好適なベンゼン化合
物は、たとえば、デュレン及び特にメシチレンのような
、メチル置換ベンゼンである。
有用な溶剤は反応条件下に実質的に不活性な標準状態で
液体の物質である。このような溶剤は脂肪族及び脂環式
炭化水素並びに脂肪族及び芳香族ハロゲン化炭化水素を
包含する。代表的な例はシクロヘキサン、ヘプタン、オ
クタン、イソオクタン、ノナン、ジクロロメタン、クロ
ロホルム、四塩化炭素、1.2−ジクロロエタン、ジブ
ロモエタンなどである。
もっとも好適な不活性溶剤は、40〜200 ’C!の
範囲で沸騰する標準状態で液体の脂肪族及び芳香族ハロ
ゲン化炭化水素である。ハロゲン化炭化水素は常圧で5
0〜150℃の範囲で沸騰することが一層好ましい。こ
のような溶剤の典型的な例はl、2−ジクロロエタン、
l 、l −シ))ctosllン、1,1.1−1−
ジクロロエタン、1.1.2−トリクロロエタン、1.
1.2−トリクロロプロパン、1.1,2.2−テトラ
クロロエタン、ジブロモエタン、クロロベンゼン、クロ
ロホルム、四塩化炭素、1.l−ジブロモエタン、1.
2−ジブロモエタン、1,1.1.2−テトラクロロエ
タンである。
もっとも好適な溶剤は1.1.1−トリクロロエタンで
ある。
溶剤の量は溶剤量でなければならない。これは2.6−
ジアルキル−4−メトキシ−メチルフェノールとベンゼ
ン化合物を溶液として保持する量である。有用な範囲は
100部のベンゼン化合物と2.6−ジアルキル−4−
メトキシメチル7エノールの合計当りに重量で500−
1000部の不活性溶剤である。−層好適な実施形態に
おいては、溶剤の一部(たとえば25〜50重量%)の
みを、ベンゼン化合物と硫酸又はスルホン酸と共に、反
応器中に入れる。残部を用いて2.6−ジアルキル−4
−メトキシメチルフェノールを溶解して反応器に加える
2.6−ジアルキル−4−メトキシメチルフェノールの
ベンゼン化合物に対する比は、ベンゼン化合物中に導入
すべき3.5−ジアルキル−4−ヒドロキシベンジル基
の数に依存する。2.6−ジアルキル−4−メトキシメ
チルフェノールのモル数は理論量の100〜130%で
なければならない。デユーダにおいては、理論量は1モ
ルのデュレン当りに2モルであり、メシチレンにおいて
は理論量の1モルのメシチレン当りに3モルである。好
適量は理論量の110−120%である。
本発明の方法で硫酸を用いるときは、濃硫酸を用いる。
これ°は75〜lOO%の濃度の硫酸及びS Osを含
有する発煙硫酸を包含する。−層好適な硫酸触媒は80
〜98重量%のH2SO4である。
硫酸の量は触媒量である。従来の方法では1モルの2.
6−ジアルキル−4−メトキシメチルフェノール当°り
に約0.9モルのH,SO,を使用した。硫酸の量は活
性H,SO,含量によって表わす。
たとえば、100gの98重量%硫酸は1.0グラム分
子のHz S O4である。本発明の方法は従来の方法
において必要としたものよりも僅かな硫酸の使用を可能
とする。有用な範囲は1モルの2.6−ジアルキル−4
−メトキシメチルフェノール当りに0.05〜2.0モ
ルのH2SO4である。−層好適な量は0モルの2.6
−ジアルキル−4−メトキシメチルフェノール当りに0
.07〜1.0モルのH2SOいさらに一層好ましくは
0.3〜0.7モルのH2SO,である。もっとも好適
な範囲は1モルの2.6−ジ−アルキル−4−メトキシ
メチルフェノール当りに0.4〜0.5モルのH2SO
4である。
反応は広い温度範囲で進行する。経験による有用範囲は
to−150℃である。−層好適な範囲は2O−100
℃、もっとも好適な範囲は20〜50℃である。
本発明の方法において使用するために適するスルホン酸
は脂肪族と芳香族のスルホン酸の両者を包含する。脂肪
族スルホン酸のいくつかの代表的な例はメタンスルホン
酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、トリクロ
ロメタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸な
どである。芳香族スルホン酸の代表的な例はベンゼンス
ルホン酸、オルト、メタ及びバラ−トルエンスルホン酸
、クロロベンゼンスルホン酸、クロロトルエンスルホン
酸などである。−層好適なスルホン酸はメタンスルホン
酸、エタンスルホン酸及びトルエンスルホン酸並びにそ
れらの混合物を包含する。
スルホン酸の量は触媒量である。従来の方法は1モルの
2,6−ジアルキル−4−メトキシメチルフェノール当
りに3.1モルのトルエンスルホン酸を使用した。本発
明の方法は従来の方法において必要としたものよりも少
量のスルホン酸の使用を可能とする。有用な範囲は1モ
ルの2.6−ジアルキル−4−メトキシメチルフェノー
ル当りに0.005〜1.0モルのスルホン酸である。
層好適な量は1モルの2,6−ジアルキル−4−メトキ
シメチルフェノール当りに0.01〜0.5モルのスル
ホン酸、さらに−層好ましくは0.O15〜0.1モル
のスルホン酸である。もっとも好適な範囲は1モルの2
.6−ジアルキルーメトキシメチルフェノール当’)0
.03〜0.05モルのスルホン酸である。
反応は広い温度範囲にわたって進行する。経験による有
用範囲は0−150℃である。−層好適な範囲は10〜
80’C!であり、もっとも好適な範囲は15〜40’
C!である。
反応器は、2.6−ジアルキル−4−メトキシメチルフ
ェノールの供給の間に反応混合物からのメタノール含有
留出物の蒸留を許すために適当なものでなければならな
い。反応温度に依存して、通常は、蒸留を生じさせるた
めに反応器の圧力を低下させる必要がある。20℃の1
.1.1−トリクロロエタンにおいては、溶剤/メタノ
ール混合物は100トルで留出した。約70℃を越える
標準沸点を有する溶剤は、大量の不活性溶剤の共蒸留を
伴なうことのないメタノールの除去において、−層効率
的である。
除去した留出物を単に廃棄して、2,6−ジアルキル−
4−メトキシメチルフェノール溶液と共に加える新しい
溶剤で置換することができる。留出物を処理してメタノ
ールを除いたのち、反応混合物中に再循環させることが
好ましい。それを行なうための一方法は、メタノールに
対する親和性を有する吸着剤中に留出物を通じることで
ある。
ゼオライトはこの機能を達成することができる。
天然及び合皮ゼオライトの両方を使用することができる
けれども、合皮ゼオライトが好適である。
″゛A″型ゼオライト、特に4Aゼオライトが効果的で
ある。
ベンゼン化合物と硫酸又はスルホン酸触媒を包含する不
活性溶剤に対して2.6−ジアルキル−4−メトキシメ
チルフェノールを、反応混合物中における多量の2,6
−ジアルキル−4−メトキシメチルフェノールの蓄積を
防止するために長時間にわたって供給する場合に、比較
的良好な結果を得ることができる。供給時間はメタノー
ル除去の規模と速度に依存する。結果を最適化するため
の経験による有用時間範囲は0.5〜12時間である。
以下の実施例は本発明の方法を遂行するために本発明者
が知る限りの最良の方式を示す。
実施例1 撹拌機、温度計、圧力等化添加漏斗及び還流凝縮器を備
えた反応7ラスコ中に35m(2の1.1.1−トリク
ロロエタン、1.17gのメシチレン及び1゜5gの9
5%硫酸を入れた。還流凝縮器は、凝縮物が25gの活
性化した4A型ゼオライトを含有する管中を流下したの
ち反応フラスコにもどるように組立てた。添加漏斗に4
0mQの1.1.1−トリクロロエタン中の8.37g
の2.6−ジ−tert −ブチル−4−メトキシメチ
ルフェノールの溶液を仕込んだ。撹拌した反応フラスコ
を20℃に保ち且つ系中の圧力を100)ルに下げた。
2,6−シー tart−ブチル−4−メトキシメチル
フェノール溶液を、3時間にわたって、定常的な還流液
流をゼオライト床中に流下させ且つ反応器中にもどしな
がら、滴下した。ガスクロマトグラフィー分析は反応混
合物が溶剤を除外して下記物質を含有していることを示
した: 2.4.6−トリ−(3,5−ジ− tert−ブチル−4−ヒドロキシ ベンジル)メシチレン    ・・・91.92%2.
4−ジ−(3,5−ジ−tert −ブチル−4−ヒド
ロキシベンジル) メシチレン         ・・・ 0.80%4.
4′−メチレンビス(2,6−シーtert−ブチル−
フェノール)   ・−−7,27%生戊生成、溶剤の
一部を留去したのち溶液を冷却して2.4.6−1−リ
−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベ
ンジル)メシチレンを結晶化させることによって、回収
することができる。
実施例2 ガラス反応フラスコ中に、35mQの1.1.1−トリ
クロロエタン、0.08g(0,0008モル〕のメタ
ンスルホン酸及び1.18g (0,01モル)のメシ
チレンを入れた。フラスコは撹拌機、温度計、圧力等化
添加漏斗及び全凝縮液を4A型ゼオライト床中に流下さ
せるような還流凝縮器を備えていた。添加漏斗に35m
ffの1.1.I−トリクロロエタン中の8.37g(
0,033モル)の2,6−シーtert−ブチル−4
−メトキシメチルフェノールの溶液を入れた。撹拌した
反応混合物を40’0に加温し且つ圧力を約220トル
に低下させた。
2.6−シーtert−ブチル−4−メトキシメチルフ
ェノールの供給を開始すると、その間にメタノール含有
留出物が生じた。凝縮した留出物を4A型ゼオライト床
中に流下させたのち反応フラスコにもどした。供給時間
は2時間とした。供給の間に、別の0.14gのメタン
スルホン酸を2部分に分けて加えた(全体で0.22g
、 0.0013モルを加えた)。最終反応混合物のG
C分析は、溶剤を除いて、次の物質を示した: 2.4.6−トリ(3,5−ジ− Le;rt−ブチル−4−ヒドロキシ ベンジル)メシチレン    ・・・92.11%2.
4−ジ−(3,5−ジ−tert −ブチル−4−ヒド
ロキシベンジル) メシチレン         ・・・ 1.39%4.
4−メチレンビス(2,6−シー tert−ブチルフェノール)   ・・・ 5.47
%生戒生成結晶化と濾過により回収した。
本発明の主な特徴および態様を記すと次のとおりである
1、構造 R2、 式中でR5及びR1は独立してC2〜、アルキル、C6
〜8シクロアルキル及びc7〜12アラルキルから成る
グループから選択する、 を有する反応物と構造 式中でR1はC0〜、低級アルキルであり且つnはゼロ
または1〜4の整数である、 を有するベンゼン化合物とを、不活性溶剤中で、硫酸又
はスルホン酸の存在において、10−150℃の温度で
且つ反応中に生成する副生物メタノールが、その生成に
つれて、反応混合物からメタノール含有留出物として留
出するような圧力において、反応させることを特徴とす
る構造:式中でR1,R2、R1及びnは前記のとおり
であり、mは2〜3の整数であり、且つm+nは6以下
である、 を有する化合物の製造方法。
2、該ベンゼン化合物はメシチレンである上記第1項記
載の方法。
3、該反応物は2,6−シーtert−ブチル−4−メ
トキシメチルフェノールである上記第2項記載の方法。
4、該不活性溶剤は40〜200℃の標準沸点範囲を有
する標準状態で液体のクロロ炭化水素である上記第1〜
3項記載の方法。
5、核酸は硫酸である上記第1〜4項記載の方法。
6、核酸は芳香族スルホン酸である上記第1〜4項記載
の方法。
7、核酸は01〜.アルカンスルホン酸である上記第1
〜4項記載の方法。
8−  (a)40−150℃の標準沸点を有する溶剤
量のクロロ炭化水素及び約1モル部のメシチレン並びに
メタンスルホン酸、エタンスルホン酸又はそれらの混合
物から選択した0、05〜0.2モル部の触媒を反応器
中に入れ、(b)3.1〜3゜4モル部の2,6−シー
tert−ブチル−4−メトキンメチルフェノールを、
0.5〜12時間の長時間にわたって、反応器内容物を
20〜60’Cの温度に保ち且つ該反応器をメタノール
含有留出物が反応混合物から留出する減圧に保ちながら
、該反応器に供給し、(c)該メタノール含有留出物を
該反応混合物から留去し且つ(d)該2,4.6−トリ
(3,5−ジ−ter t−ブチル−4−ヒドロキシベ
ンジル)メシチレンを回収することを特徴とする、2,
4.6−トリ(3,5−ジ−Lert−ブチル−4−ヒ
ドロキシベンジル)メシチレンの製造方法。
9.50〜150℃の標準沸点範囲を有する、溶剤量の
常態で液状のクロロ炭化水素を反応器中に入れ、(b)
約1モル部のメシチレンを該反応器に添加し、(c)0
.25〜2.0モルのH2SO。
酸を該反応器に添加し、(d)3〜3.6モル部の2.
6−ジ−tert−ブチル−4−メトキシメチル−フェ
ノールを、0.5〜12時間の長時間にわたって、該反
応器の内容物を20〜100’cの温度に且つ該反応器
内の圧力を反応中に生皮するメタノールがメタノール含
有留出物として該反応器から留出するような圧力に保ち
ながら該反応器に供給し且つ(e)該2,4.6−トリ
−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベ
ンジル)メシチレン生成物を回収することを特徴とする
、2,4.6−トリ−(3,5−ジ−tert−ブチル
−4−ヒドロキシベンジル)メシチレンの製造方法。 
 10゜該メタノール含有留出物をメタノールに対する
親和性を有する吸着剤と接触させ、それによって該メタ
ノール留出物からメタノールの少なくとも一部を除去し
、次いでメタノール含量の低下した留出物を反応混合物
に再循環させる上記第1〜9項記載の方法。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、構造 ▲数式、化学式、表等があります▼ 式中でR_2及びR_3は独立してC_1〜_8アルキ
    ル、C_5_〜_8シクロアルキル及びC_7_〜_1
    _2アラルキルから成るグループから選択する、 を有する反応物と構造 ▲数式、化学式、表等があります▼ 式中でR_1はC_1_〜_3低級アルキルであり且つ
    nはゼロまたは1〜4の整数である、 を有するベンゼン化合物とを、不活性溶剤中で、硫酸又
    はスルホン酸の存在において、10〜150℃の温度で
    且つ反応中に生成する副生物メタノールが、その生成に
    つれて、反応混合物からメタノール含有留出物として留
    出するような圧力において、反応させることを特徴とす
    る構造: ▲数式、化学式、表等があります▼ 式中でR_1、R_2、R_3及びnは前記のとおりで
    あり、mは2〜3の整数であり、且つm+nは6以下で
    ある、 を有する化合物の製造方法。 2、(a)40〜150℃の標準沸点を有する溶剤量の
    クロロ炭化水素及び約1モル部のメシチレン並びにメタ
    ンスルホン酸、エタンスルホン酸又はそれらの混合物か
    ら選択した0.05〜0.2モル部の触媒を反応器中に
    入れ、(b)3.1〜3.4モル部の2,6−ジ−te
    rt−ブチル−4−メトキシメチルフェノールを、0.
    5〜12時間の長時間にわたって、反応器内容物を20
    〜60℃の温度に保ち且つ該反応器をメタノール含有留
    出物が反応混合物から留出する減圧に保ちながら、該反
    応器に供給し、(c)該メタノール含有留出物を該反応
    混合物から留去し且つ(d)該2,4,6−トリ(3,
    5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)
    メシチレンを回収することを特徴とする、2,4,6−
    トリ(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ
    ベンジル)メシチレンの製造方法。 3、50〜150℃の標準沸点範囲を有する、溶剤量の
    常態で液状のクロロ炭化水素を反応器中に入れ、(b)
    約1モル部のメシチレンを該反応器に添加し、(c)0
    .25〜2.0モルのH_2SO_4酸を該反応器に添
    加し、(d)3〜3.6モル部の2,6−ジ−tert
    −ブチル−4−メトキシメチル−フェノールを、0.5
    〜12時間の長時間にわたって、該反応器の内容物を2
    0〜100℃の温度に且つ該反応器内の圧力を反応中に
    生成するメタノールがメタノール含有留出物として該反
    応器から留出するような圧力に保ちながら該反応器に供
    給し勝つ(e)該2,4,6−トリ−(3,5−ジ−t
    ert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)メシチレン
    生成物を回収することを特徴とする、2,4,6−トリ
    −(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベ
    ンジル)メシチレンの製造方法。
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