JPH07173086A - ジアルキルビフェニル類の製造方法 - Google Patents

ジアルキルビフェニル類の製造方法

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JPH07173086A
JPH07173086A JP34374893A JP34374893A JPH07173086A JP H07173086 A JPH07173086 A JP H07173086A JP 34374893 A JP34374893 A JP 34374893A JP 34374893 A JP34374893 A JP 34374893A JP H07173086 A JPH07173086 A JP H07173086A
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JP
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biphenyl
producing
reaction
compound
dialkylbiphenyls
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JP34374893A
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Masaki Abe
正樹 阿部
Tadashi Kito
忠 木藤
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COSMO SOGO KENKYUSHO KK
Cosmo Oil Co Ltd
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COSMO SOGO KENKYUSHO KK
Cosmo Oil Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C6/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions
    • C07C6/08Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond
    • C07C6/12Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond of exclusively hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring
    • C07C6/126Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond of exclusively hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring of more than one hydrocarbon

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 触媒の活性劣化が生じ難く、かつ排水の多量
発生がなく、したがって連続した反応が可能で、工業化
に適したジアルキルビフェニル類の製造方法を提供す
る。 【構成】 ペンタシル型の結晶性アルミノシリケートゼ
オライトの存在下で、ポリアルキルベンゼンとビフェニ
ル化合物とを反応させることを特徴とするジアルキルビ
フェニル類の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ジアルキルビフェニル
類の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ジア
ルキルビフェニル、特に4,4′−ジアルキルビフェニ
ルは、ポリエステルの原料である4,4′−ビフェニル
ジカルボン酸の前駆体として注目されている。
【0003】ビフェニルからのジアルキルビフェニルの
製造法としては、従来、塩化アルミニウム存在下で、ビ
フェニルをオレフィンまたはハロゲン化アルキルと反応
させる方法(特開昭49−80045号公報)が知られ
ている。
【0004】しかしながら、この方法によるアルキル化
の場合、反応の終了後に塩化アルミニウムを除去するた
めの水洗中和工程を必要とし、多量の排水が発生し、反
応の連続化が困難であるのみならず、触媒の再生も困難
である。このようなことから、この方法によるビフェニ
ルのアルキル化は、未だ工業化されていない。
【0005】一方、モルデナイトあるいはY型ゼオライ
トの触媒下で、ビフェニルをプロピレンやエチルトルエ
ンと反応させて、ジアルキルビフェニル類を製造する方
法(特開昭63−122635、特開平5−14000
2号公報)が試みられている。
【0006】しかしながら、これらの触媒は、ビフェニ
ルのアルキル化反応に使用すると、炭素質高沸点成分が
多量に付着するため、短時間でその触媒活性が低下する
という欠点を有している。したがって、この方法による
ビフェニルのアルキル化も、工業化した場合に、触媒の
再生などに手間がかかるなどの問題を抱え、有効な製造
法として確立されていない。
【0007】本発明は、以上の諸点を考慮し、触媒の活
性劣化が生じ難く、かつ排水の多量の発生がなく、した
がって連続した反応が可能で、工業化に適したジアルキ
ルビフェニル類の製造方法を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために検討を重ねた結果、ポリアルキルベ
ンゼンとビフェニル化合物とを反応させるにあたり、ペ
ンタシル型のアルミノシリケートゼオライトを触媒とす
ると、長時間にわたってジアルキルビフェニル類の高効
率での生成を維持することを見出し、本発明を完成する
に至った。
【0009】すなわち、本発明は、ペンタシル型の結晶
性アルミノシリケートゼオライトの存在下で、ポリアル
キルベンゼンとビフェニル化合物とを反応させることを
特徴とするジアルキルビフェニル類の製造方法を要旨と
するものである。
【0010】上記のペンタシル型の結晶性アルミノシリ
ケートゼオライト(以下、『ゼオライト』と略す)は、
酸型を有しており、シリカ/アルミナ比(モル比)は、
10〜100、好ましくは20〜100である。本発明
においては、このゼオライトを触媒として、ポリアルキ
ルベンゼンとビフェニル化合物とを反応させて、ジアル
キルビフェニル類を製造する。
【0011】原料となるビフェニル化合物は、ビフェニ
ルあるいはモノアルキルビフェニルであり、それぞれ純
品もしくは高濃度のものが好ましく用いられるが、両者
の混合物でも問題はない。モノアルキルビフェニルは、
メチル基、エチル基、プロキル基のものが通常用いられ
る。
【0012】また、原料となるポリアルキルベンゼン
(以下、『アルキル化剤』と記すこともある)は、分子
サイズがゼオライトの細孔径(5〜6Å)と同等もしく
はそれより小さいものが好ましく用いられる。通常は、
化1に示すもの、あるいはこれらの中から選ばれた混合
物が用いられる。
【0013】
【化1】
【0014】上記のアルキル化剤の量は、理論量よりや
や多目、本発明では、反応系に存在するアルキル基およ
びアルキル化剤に含まれるアルキル基数の和がビフェニ
ル環数に対して1.5〜3.0の範囲内となるように調
節するのが好ましい。
【0015】本発明における反応方式としては、固定床
流通式、流動床式、移動床式、バッチ式など種々の方法
で行うことができ、特に限定されるものではない。な
お、固定床流通式で行う場合、キャリアーガスは窒素な
どの不活性ガス、あるいは水素、炭酸ガス、メタンガス
などを使用することができる。
【0016】本発明において、反応温度は、100〜7
00℃、好ましくは200〜500℃、さらに好ましく
は300〜450℃である。反応圧力は、1〜100気
圧、好ましくは1〜20気圧である。LHSVは、ビフ
ェニル化合物に対して、0.01〜100h−1、好ま
しくは0.01〜10h−1であり、全ガス空間速度
は、50〜10000h−1である。
【0017】以上の反応により、本発明においては、原
料として使用するビフェニル化合物の種類やアルキル化
剤の種類により、種々のジアルキルビフェニル類が製造
される。このとき、原料であるビフェニル化合物および
アルキル化剤として、純品や高純度の単一化合物を使用
すれば、単一のジアルキルビフェニルが製造され、混合
物を使用すれば、種々のジアルキルビフェニル類が混在
した形態で製造される。
【0018】後者の場合、各ジアルキルビフェニルは、
例えば、沸点の差などを利用する蒸留法などによって分
離される。また、上記いずれの場合にあっても、原料で
あるビフェニル化合物の未反応物が、目的生成物である
ジアルキルビフェニル中に混合して得られるが、この未
反応物も、沸点の差を利用する蒸留法などによって目的
生成物であるジアルキルビフェニル類と分離される。
【0019】
【作用】ペンタシル型の結晶性アルミノシリケートゼオ
ライトは、ビフェニル化合物をポリアルキルベンゼンで
アルキル化する際に、触媒活性劣化の原因の一つと考え
られる炭素質高沸点成分の副成を抑制する作用をなすと
考えられる。したがって、該ゼオライトを触媒とする本
発明では、炭素質高沸点成分の生成が抑制され、これに
よって触媒寿命の改善を達成する。
【0020】また、本発明では、多量の排水の発生がな
く、連続反応が可能であり、したがって工業的規模での
ジアルキルビフェニル類の製造に適する。
【0021】
【実施例】
(1)ゼオライト合成:オートクレーブ中で、コロイダ
ルシリカ(シリカ含有量20.6wt%)1605gに
純水500gとジグリコールアミン362gとを加えた
溶液に、苛性ソーダ30.6gを純水500gに溶解し
た水溶液と、純水493gにアルミン酸ナトリウム3
1.6gを溶かした水溶液との双方を、250rpmの
速度で攪拌しながら加えて、ゲル原料物を調合した。
【0022】これを、オートクレーブ中で、140℃に
加熱保持して250rpmの速度で攪拌した。次いで、
再度オートクレーブ中で、温度160℃で48時間加熱
攪拌した。
【0023】このようにして生成した結晶物は、濾過し
た後、過水溶液のpHが8以下となるまで純水で洗浄し
て、高結晶のアルミノシリケートゼオライトを得た。得
られた高結晶のアルミノシリケートゼオライトを濾過
し、充分水洗した後、電気乾燥器中110℃で3時間乾
燥を行った。
【0024】(2)酸型ゼオライトへの転化:上記のよ
うにして得た高結晶アルミノシリケートゼオライトにつ
き、該ゼオライト1gあたり5gの割合となるように4
N塩化アンモニウム水溶液を用いて、該水溶液中に90
℃で2時間浸漬するというイオン交換を実施した。この
操作を3度繰り返した(すなわち、90℃の水溶液に2
時間浸漬→濾過→新たな90℃の水溶液に2時間浸漬→
濾過→新たな90℃の水溶液に2時間浸漬→濾過)。
【0025】上記のイオン交換の後、塩素が検出されな
くなるまでゼオライトを洗浄し、電気乾燥器中110℃
で3時間乾燥した。次いで、電気焼成炉中で、空気存在
下、540℃で3時間焼成して、酸型のペンタシル型の
結晶性アルミノシリケートゼオライトを得た。
【0026】実施例1〜3 ビフェニル化合物としてビフェニルを、アルキル化剤と
してp−キシレンを、ビフェニル/p−キシレン=1/
3モル比となるような割合で使用して、上記の(2)で
得られた酸型ゼオライト1.5gを内径15mmのステ
ンレス製の反応管に充填し、固定床流通下にて、400
℃、LHSV=1.0h−1(ビフェニルに対して)、
圧力10気圧、キャリアー:水素の条件下で、10、5
0、100時間反応させた。
【0027】これらの反応におけるビフェニルの転化率
とビフェニル類の収率を測定し、この結果を表1に示し
た。なお、ビフェニルの転化率およびビフェニル類の収
率は、数1のようにして求めた。
【0028】
【数1】
【0029】
【表1】
【0030】比較例1〜3 シリカ/アルミナ比が10の酸型のUS−Y型ゼオライ
トを触媒とする以外は、実施例1〜3と同様にして、反
応させ、ビフェニル転化率とビフェニル類収率とを求
め、結果を表2に示した。
【0031】
【表2】
【0032】比較例4〜6 シリカ/アルミナ比が5の酸型のモルデナイトを触媒と
する以外は、実施例1〜3と同様にして、反応させ、ビ
フェニル転化率とビフェニル類収率とを求め、結果を表
3に示した。
【0033】
【表3】
【0034】実施例4〜6 アルキル化剤をトルエンとし、ビフェニル/トルエン=
1/3モル比とする以外は、実施例1〜3と同様にし
て、反応させ、ビフェニル転化率とビフェニル類収率と
を求め、結果を表4に示した。
【0035】
【表4】
【0036】実施例7〜9 アルキル化剤を1,2,4−トリメチルベンセンとし、
ビフェニル/1,2,4−トリメチルベンゼン=1/3
モル比とする以外は、実施例1〜3と同様にして、反応
させ、ビフェニル転化率とビフェニル類収率とを求め、
結果を表5に示した。
【0037】
【表5】
【0038】比較例7〜9 アルキル化剤をメタノールとし、ビフェニル/メタノー
ル=1/3モル比とする以外は、実施例1〜3と同様に
して、反応させ、ビフェニル転化率とビフェニル類収率
とを求め、結果を表6に示した。
【0039】
【表6】
【0040】実施例10〜12 ビフェニル化合物を4−メチルビフェニルとする以外
は、実施例1〜3と同様にして反応させ、4−メチルビ
フェニル転化率とビフェニル類収率とを求め、結果を表
7に示した。なお、4−メチルビフェニル転化率は、数
2のようにして求めた。
【0041】
【数2】
【0042】
【表7】
【0043】比較例10〜12 ビフェニル化合物を4−メチルビフェニルとする以外
は、比較例1〜3と同様にして反応させ、4−メチルビ
フェニル転化率とビフェニル類収率とを求め、結果を表
8に示した。
【0044】
【表8】
【0045】
【発明の効果】本発明の方法によれば、触媒の劣化の要
因である炭素質高沸点成分の副生を抑制することができ
るため、従来のジアルキルビフェニル類の製造方法にお
ける欠点であった触媒の経時的劣化を著しく低減させる
ことができる。また、本発明の方法によれば、反応終了
後の排水の多量発生がない。これらのことから、本発明
の方法は、ジアルキルビフェニル類を工業的規模で製造
することに適している。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ペンタシル型の結晶性アルミノシリケー
    トゼオライトの存在下で、ポリアルキルベンゼンとビフ
    ェニル化合物とを反応させることを特徴とするジアルキ
    ルビフェニル類の製造方法。
JP34374893A 1993-12-16 1993-12-16 ジアルキルビフェニル類の製造方法 Pending JPH07173086A (ja)

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