JPH0788322B2 - Method for producing diarylalkane mixture having low freezing point - Google Patents

Method for producing diarylalkane mixture having low freezing point

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JPH0788322B2
JPH0788322B2 JP63055150A JP5515088A JPH0788322B2 JP H0788322 B2 JPH0788322 B2 JP H0788322B2 JP 63055150 A JP63055150 A JP 63055150A JP 5515088 A JP5515088 A JP 5515088A JP H0788322 B2 JPH0788322 B2 JP H0788322B2
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diarylalkane
mixture
diphenylethane
zsm
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、凝固点の低いジアリールアルカン混合物の製
造方法に関する。さらに詳しくは、凝固点が高く従来利
用価値が低いジフェニルメタンを有効利用し、凝固点の
低いジアリールアルカン混合物を製造する方法に関す
る。得られたジアリールアルカン混合物は、低温特性に
優れた電気絶縁油として有効である。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a diarylalkane mixture having a low freezing point. More specifically, the present invention relates to a method for producing a diarylalkane mixture having a low freezing point by effectively utilizing diphenylmethane having a high freezing point and a low utility value in the related art. The obtained diarylalkane mixture is effective as an electrical insulating oil having excellent low temperature properties.

(従来技術とその問題点) ジフェニルメタンは、その凝固点が25℃と高く、低い凝
固点が必要とされるような分野、例えば電気絶縁油や熱
媒油などの分野では従来余り利用されていない。一方1,
1−ジフェニルエタンの凝固点は−18℃であって、かな
り低いがそれ単独では、未だ不十分である。
(Prior art and its problems) Diphenylmethane has not been used so far in the fields where its freezing point is as high as 25 ° C and a low freezing point is required, for example, in fields such as electric insulating oil and heat transfer oil. Meanwhile 1,
The freezing point of 1-diphenylethane is -18 ° C, which is considerably low, but it is still insufficient by itself.

ジフェニルメタンと1,1−ジフェニルエタンとの混合物
は、融点降下により単独の化合物よりはある程度は凝固
点が下がるものの、ジフェニルメタンの凝固点が高すぎ
るためにたとえ両者の混合物であってもその利用価値は
限られざるを得ない。
The mixture of diphenylmethane and 1,1-diphenylethane has a lower freezing point to some extent than that of a single compound due to the melting point decrease, but since the freezing point of diphenylmethane is too high, the utility value of the mixture of both is limited. I have no choice.

しかしながら、ジフェニルメタンと1,1−ジフェニルエ
タンは何れも芳香族性が高く電気絶縁油としては、本来
は優れたジアリールアルカンである。
However, both diphenylmethane and 1,1-diphenylethane have high aromaticity and are originally excellent diarylalkanes as electrical insulating oils.

そこで、本発明者らは、特に電気絶縁油としての低温特
性を改良するためにジフェニルメタンと1,1−ジフェニ
ルエタンとの混合物の凝固点を改良することを目的とし
て研究し本発明を完成したものである。
Therefore, the present inventors have completed the present invention by researching for the purpose of improving the freezing point of a mixture of diphenylmethane and 1,1-diphenylethane in order to improve the low temperature characteristics as an electric insulating oil. is there.

(発明の構成) すなわち、本発明は、少なくともジフェニルメタン及び
1,1−ジフェニルエタンからなるジアリールアルカン混
合物を、炭素数1〜4のアルキル基を少なくとも1個有
するアルキルベンゼンと反応温度180〜400℃でZSM-5型
ゼオライト触媒の存在下に接触させ、ついで得られた反
応混合物から蒸留により回収することからなる実質的に
ジフェニルメタンを含まず1,1−ジフェニルエタン及び
その他のジアリールアルカンを含む凝固点の低いジアリ
ールアルカン留分の製造方法に関する。
(Structure of Invention) That is, the present invention provides at least diphenylmethane and
A diarylalkane mixture consisting of 1,1-diphenylethane is contacted with an alkylbenzene having at least one alkyl group having 1 to 4 carbon atoms at a reaction temperature of 180 to 400 ° C in the presence of a ZSM-5 type zeolite catalyst, and then obtained. A process for producing a diarylalkane fraction having a low freezing point, which is substantially free of diphenylmethane and contains 1,1-diphenylethane and other diarylalkanes, which comprises recovering the obtained reaction mixture by distillation.

更に本発明を詳細に説明する。Further, the present invention will be described in detail.

本発明のジアリールアルカン混合物は、ジフェニルメタ
ンに対して、少なくとも2重量%の1,1−ジフェニルエ
タンを含むものである。より好ましくは少なくとも5重
量%含むものである。2重量%未満では凝固点を下げる
という本発明の効果が期待できないので好ましくない。
1,1−ジフェニルエタンの上限値は、特に限定されない
が、元々融点が低い優れた物質である1,1−ジフェニル
エタンを多く使用するのでは経済的でない。また、得ら
れたジアリールアルカン混合物の融点が降下する度合も
小さくなる傾向がある。それ故通常は、ジフェニルメタ
ンに対して50重量%以下、好ましくは40重量%以下の量
含まれる1,1−ジフェニルエタンを使用する。
The diarylalkane mixture of the present invention contains at least 2% by weight of 1,1-diphenylethane based on diphenylmethane. More preferably, it contains at least 5% by weight. If it is less than 2% by weight, the effect of the present invention of lowering the freezing point cannot be expected, which is not preferable.
The upper limit of 1,1-diphenylethane is not particularly limited, but it is not economical to use a large amount of 1,1-diphenylethane, which is an excellent substance originally having a low melting point. Further, the degree to which the melting point of the obtained diarylalkane mixture is lowered tends to be small. Therefore, it is customary to use 1,1-diphenylethane in an amount of up to 50% by weight, preferably up to 40% by weight, based on diphenylmethane.

本発明の目的に支障のない範囲で、ジフェニルメタンや
1,1−ジフェニルエタン以外のジアリールアルカンを適
宜に含ませて反応させることができる。
To the extent that the objects of the present invention are not hindered, diphenylmethane and
A diarylalkane other than 1,1-diphenylethane can be appropriately included in the reaction.

ジフェニルメタンと1,1−ジフェニルエタンとの混合物
からなるジアリールアルカン混合物に、反応させるべき
アルキルベンゼンは、少なくとも炭素数1〜4のアルキ
ル基を有するアルキルベンゼンである。具体的なアルキ
ル基は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブ
チル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチルなどの
アルキル基である。これらのアルキル基を1ないし4個
有するアルキルベンゼンを本発明では使用する。これら
のアルキルベンゼンは、具体的にはトルエン、エチルベ
ンゼン、キシレンなどである。特に好ましくはトルエン
である。これらアルキルベンゼンは単独または複数の混
合物としても反応させることができる。
The alkylbenzene to be reacted with the diarylalkane mixture consisting of a mixture of diphenylmethane and 1,1-diphenylethane is an alkylbenzene having at least an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Specific alkyl groups are alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl and tert-butyl. Alkylbenzenes having 1 to 4 of these alkyl groups are used in the present invention. These alkylbenzenes are specifically toluene, ethylbenzene, xylene and the like. Especially preferred is toluene. These alkylbenzenes can be reacted alone or as a mixture of two or more.

反応系におけるアルキルベンゼンの供給量は、ジフェニ
ルメタンに対してアルキルベンゼンのアルキル基モル換
算のモル比で0.5〜20、好ましくは1〜10である。この
範囲を外れるといずれの場合も本発明の目的であるジア
リールアルカン混合物の凝固点を下げるという本発明の
効果が期待できないために好ましくない。
The supply amount of alkylbenzene in the reaction system is 0.5 to 20, preferably 1 to 10 in terms of molar ratio of alkylbenzene to diphenylmethane. In any case outside this range, the effect of the present invention of lowering the freezing point of the diarylalkane mixture, which is the object of the present invention, cannot be expected, which is not preferable.

本発明の合成ゼオライト触媒は、Sio2/Al2o3モル比が20
以上であって、主空洞の入口が10員酸素環からなる結晶
性合成アルミノシリケート・ゼオライトである。この様
なゼオライトとしては、主空洞の入口が10員酸素環から
なるZSM-5型の合成ゼオライトや、更に、ゼオライトゼ
ータ1、ゼオライトゼータ2なども挙げられる。すなわ
ち、本発明のゼオライトは、10員酸素環からなることで
特徴ずけられるものである。従来の合成ゼオライトであ
るリンデA、エリオナイト等は8員酸素環であり、また
モルデナイト、リンデX型、Y型ゼオライト等は12員酸
素環である。
The synthetic zeolite catalyst of the present invention has a Sio 2 / Al 2 o 3 molar ratio of 20.
The above is the crystalline synthetic aluminosilicate zeolite in which the inlet of the main cavity is a 10-membered oxygen ring. Examples of such zeolites include ZSM-5 type synthetic zeolite in which the main cavity has a 10-membered oxygen ring, as well as zeolite zeta 1 and zeolite zeta 2. That is, the zeolite of the present invention is characterized by comprising a 10-membered oxygen ring. Conventional synthetic zeolites such as linde A and erionite have 8-membered oxygen rings, and mordenite, linde X-type and Y-type zeolites have 12-membered oxygen rings.

これら、従来の8員酸素環あるいは12員酸素環からなる
ゼオライトは、その構造が本発明のそれとは相違するこ
とに起因して、本発明の方法には適さないものである。
These conventional zeolites having an 8-membered oxygen ring or a 12-membered oxygen ring are not suitable for the method of the present invention because of their structure different from that of the present invention.

本発明において用いる結晶性合成ゼオライトは、主空洞
の入口が10員酸素環からなる構造特性を有し、Sio2/Al2
o3モル比が20以上である結晶性合成アルミノシリケート
であれば何れのものも使用できる。特に好ましくは、ZS
M-5型の合成ゼオライトであり、例えば、ZSM-5、ZSM-1
1、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-38、ZSM-48等として
知られている。これらのZSM-5型の合成ゼオライトは、
何れもその主空洞の入口が10員酸素環からなる構造特性
を有する。更に特に好適な合成ゼオライトは、ZSM-5で
ある。これらZSM-5型ゼオライトの組成および製法は、
何れも下記特許公報に記載されている。
The crystalline synthetic zeolite used in the present invention has a structural characteristic that the inlet of the main cavity is composed of a 10-membered oxygen ring, Sio 2 / Al 2
o Any crystalline synthetic aluminosilicate having a 3 molar ratio of 20 or more can be used. Particularly preferably, ZS
M-5 type synthetic zeolite, for example, ZSM-5, ZSM-1
1, known as ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48, etc. These ZSM-5 type synthetic zeolites are
Both have structural characteristics that the entrance of the main cavity is composed of a 10-membered oxygen ring. A further particularly preferred synthetic zeolite is ZSM-5. The composition and manufacturing method of these ZSM-5 type zeolites are
Both are described in the following patent publications.

ZSM-5:米国特許第3702886号 ZSM-11:米国特許第3709979号および特公昭53-23280号 ZSM-22:米国特許第4481177号 ZSM-23:米国特許第4076842号および同4490342号 ZSM-35:特開昭53-144500号 ZSM-38:米国特許第4046859号 ZSM-48:米国特許第4423021号 ゼオライトゼータ1:特開昭51-67299号 ゼオライトゼータ2:特開昭51-67298号 主空洞の入口が10員酸素環からなる構造特性の合成ゼオ
ライトは高いSio2/Al2o3モル比を一般に有し、その値は
通常20以上である。場合によってはSio2/Al2o3モル比が
非常に高く、例えば1600以上のようなゼオライトも有効
である。更に場合によっては実質的にアルミニウムを含
まない、即ちSio2/Al2o3モル比が無限大に近いゼオライ
トを使うこともできる。このように「高シリカ」ゼオラ
イトも本発明の定義に含まれる。このSio2/Al2o3モル比
は原子吸光法などの通常の分析法で測定される。この比
はゼオライト結晶の硬質アニオン骨格中の比にできるだ
け近い値を表し、結合剤中またはチャンネル内のカチオ
ンその他の形態中のアルミニウムは除かれる。
ZSM-5: U.S. Patent No. 3702886 ZSM-11: U.S. Patent No. 3709979 and Japanese Patent Publication No. 53-23280 ZSM-22: U.S. Patent No. 4481177 ZSM-23: U.S. Patent Nos. 4076842 and 4490342 ZSM-35 : JP-A-53-144500 ZSM-38: U.S. Pat.No. 4046859 ZSM-48: U.S. Pat.No. 4423021 Zeolite Zeta 1: JP-A-51-67299 Zeolite Zeta 2: JP-A-51-67298 Main cavity Structurally-synthesized zeolites with 10-membered oxygen rings at their inlets generally have a high Sio 2 / Al 2 o 3 molar ratio, which is usually above 20. In some cases, the Sio 2 / Al 2 o 3 molar ratio is very high, and zeolites such as 1600 or more are also effective. Further, in some cases, it is also possible to use a zeolite which is substantially free of aluminum, that is, the Sio 2 / Al 2 o 3 molar ratio is infinite. Thus, "high silica" zeolites are also included in the definition of the present invention. This Sio 2 / Al 2 O 3 molar ratio is measured by a usual analytical method such as an atomic absorption method. This ratio represents a value as close as possible to that in the hard anion framework of the zeolite crystals, excluding aluminum in the cations and other forms in the binder or channels.

主空洞の入口が10員酸素環からなる構造は通常X線回折
法で確認される。例えば、本発明の触媒として好ましい
ZSM-5型の合成ゼオライトは、それぞれ特有の特性X線
回折パターンを有する(詳しくは、前記特許公報を参
照)。
A structure in which the entrance of the main cavity consists of a 10-membered oxygen ring is usually confirmed by X-ray diffraction. For example, preferred as the catalyst of the present invention
Each of the ZSM-5 type synthetic zeolites has a unique characteristic X-ray diffraction pattern (for details, see the above patent publication).

しかしながら、このX線回折分析法によらずとも、制御
指数なる測定値をもってX線回折法の代りとすることも
できる。すなわち、本発明の10員酸素環は制御指数で1
〜12の合成ゼオライトであるとも定義できる。ここで、
該制御指数は特開昭56-133223号公報で具体的測定方法
をもって示されている。この指数は、ゼオライト結晶の
細孔構造がn−パラフィンよりも大きな断面積の分子の
接近を制御する程度を示すものである。その測定法は、
該公報に開示されているように、n−ヘキサンと3−メ
チルペンタンとを一定条件下でゼオライトに吸着させそ
れらの吸着量から計算される。代表的な制御指数は下記
の通りである。
However, instead of using the X-ray diffraction analysis method, a measurement value that is a control index can be used instead of the X-ray diffraction method. That is, the 10-membered oxygen ring of the present invention has a control index of 1
It can also be defined as being ~ 12 synthetic zeolites. here,
The control index is shown by a specific measuring method in JP-A-56-133223. This index indicates the degree to which the pore structure of zeolite crystals controls the approach of molecules having a larger cross-sectional area than n-paraffin. The measurement method is
As disclosed in the publication, n-hexane and 3-methylpentane are adsorbed on zeolite under a constant condition, and the adsorption amount is calculated. A typical control index is as follows.

制御指数 ZSM-5 8.3 ZSM-11 8.7 ZSM-35 4.5 非晶質シリカ・アルミナ 0.6 本発明のゼオライトの製造法としてZSM-5の合成方法を
例に取り説明すると、初めに水酸化テトラプロピルアン
モニウムあるいはテトラ−nプロピルアンモニウムブロ
マイド、酸化ナトリウム、酸化アルミニウム、酸化珪素
及び水を含む反応原料を調製する。その組成は前記公報
に記載された範囲として、この反応混合物を加熱し水熱
合成させる。合成後得られた結晶を空気中で焼成すれ
ば、ゼオライトZSM-5触媒が得られる。ここでは、酸化
アルミニウムを用いる方法を述べたが、実質的にアルミ
ニウム原子を含まないZSM-5を合成することも提案され
ている。上記方法は、水酸化テトラプロピルアンモニウ
ムあるいはテトラ−n−プロピルアンモニウムブロマイ
ドを用いる方法を説明したが、例えばZSM-5の合成法と
してもこれ以外に種々の有機カチオンまたはその前駆体
としての有機化合物をこの代わりに用いることが提案さ
れている。この例としては、例えばアンモニア、トリア
ルキルメチルアンモニウムカチオン、トリエチル−n−
プロピルアンモニウムカチオン、C2-9第1級モノアルキ
ルアミン、ネオペンチルアミン、ジおよびトリアルキル
アミン、アルカノールアミン、C5-6−アルキルジアミ
ン、C3-12−アルキレンジアミン、エチレンジアミン、
ヘキサメチレンジアミン、C3-6ジオール、エチレンまた
はプロピレングリコール、1,4−ジメトキシシクロヘキ
サン、ヒドロキノン、エチレンオキサイド及びアンモニ
ア、n−ドデシルベンゼンスルフォネート、シクロペン
タジエニイルフタロシアニン錯体、2−アミノピリジ
ン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジオキサ
ン、ジオキソラン、テトラヒドロフラン、酒石酸などの
カルボン酸等が挙げられる。また、その他結晶化時の種
としてZSM-5を添加することにより、上記の様な有機カ
チオンまたはその前駆体としての有機化合物を添加する
ことなく製造することすらも提案されている。
Control index ZSM-5 8.3 ZSM-11 8.7 ZSM-35 4.5 Amorphous silica / alumina 0.6 As an example of the method for producing the zeolite of the present invention, a method for synthesizing ZSM-5 will be described. First, tetrapropylammonium hydroxide or A reaction raw material containing tetra-n-propyl ammonium bromide, sodium oxide, aluminum oxide, silicon oxide and water is prepared. The composition is within the range described in the above publication, and the reaction mixture is heated to perform hydrothermal synthesis. The crystals obtained after the synthesis are calcined in air to obtain a zeolite ZSM-5 catalyst. Here, the method using aluminum oxide is described, but it is also proposed to synthesize ZSM-5 containing substantially no aluminum atom. In the above method, a method using tetrapropylammonium hydroxide or tetra-n-propylammonium bromide has been described. For example, as a method for synthesizing ZSM-5, various organic cations or organic compounds as precursors thereof may be used. It has been proposed to use this instead. Examples of this are, for example, ammonia, trialkylmethylammonium cation, triethyl-n-
Propyl ammonium cation, C 2-9 primary monoalkylamine, neopentylamine, di- and trialkylamines, alkanolamines, C 5-6 -alkyldiamines, C 3-12 -alkylenediamines, ethylenediamine,
Hexamethylenediamine, C 3-6 diol, ethylene or propylene glycol, 1,4-dimethoxycyclohexane, hydroquinone, ethylene oxide and ammonia, n-dodecylbenzene sulfonate, cyclopentadienyl phthalocyanine complex, 2-aminopyridine, ethylene Examples thereof include carboxylic acids such as glycol dimethyl ether, dioxane, dioxolane, tetrahydrofuran and tartaric acid. Further, it has even been proposed that ZSM-5 is added as a seed during crystallization to produce even without adding the above-mentioned organic cation or an organic compound as a precursor thereof.

反応に用いられるゼオライトは、合成時の反応原料に起
因して、例えばナトリウムイオンその他の金属イオンを
含む。Na等のアルカリ金属その他の金属としては、カル
シウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属、さらに3
価の金属でイオン交換したものも使用できる。更に、マ
グネシウム、ホウ素、カリウム、燐もしくはこれらの化
合物で含浸させることにより変性した結晶性合成アルミ
ノシリケートゼオライト、例えば、ZSM-5型ゼオライト
も使用することが出来る。これらのイオン交換の方法あ
るいは変性方法は、従来公知の方法により行なうことが
できる。
The zeolite used in the reaction contains, for example, sodium ions and other metal ions due to the reaction raw materials at the time of synthesis. Alkali metals such as Na and other metals include alkaline earth metals such as calcium and magnesium, and 3
Ion exchanged with a valent metal can also be used. Furthermore, a crystalline synthetic aluminosilicate zeolite modified by impregnation with magnesium, boron, potassium, phosphorus or a compound thereof, for example, ZSM-5 type zeolite can also be used. These ion exchange methods or modification methods can be performed by conventionally known methods.

上記の様に本発明の結晶性合成ゼオライトは、各種の金
属を含むことが出来るが、金属イオンを水素イオンでイ
オン交換したいわゆる水素型ゼオライト(HZSM-5)ある
いは酸型ゼオライトと呼ばれている合成ゼオライトが本
発明の方法には好ましい。代表的な水素型ゼオライト
は、触媒調製時の有機カチオンを含む触媒を不活性雰囲
気下で、例えば約540℃で1時間加熱し、しかる後にア
ンモニウム塩あるいは塩酸などの鉱酸でイオン交換し、
例えば約540℃焼成することにより活性化され、いわゆ
る水素型のゼオライトが得られる。
As described above, the crystalline synthetic zeolite of the present invention can contain various metals, but it is called so-called hydrogen type zeolite (HZSM-5) or acid type zeolite in which metal ions are ion-exchanged with hydrogen ions. Synthetic zeolites are preferred for the method of the invention. A typical hydrogen-type zeolite is to heat a catalyst containing an organic cation at the time of catalyst preparation under an inert atmosphere, for example, at about 540 ° C. for 1 hour, and then ion-exchange with a mineral acid such as ammonium salt or hydrochloric acid,
For example, it is activated by firing at about 540 ° C., and so-called hydrogen type zeolite is obtained.

そのほか、必要に応じて水蒸気処理や、コーク処理をす
ることもできる。
In addition, steam treatment or coke treatment can be carried out if necessary.

本発明の反応温度は170〜500℃、好ましくは200〜350℃
である。この範囲よりも反応温度が低いと転化率が低く
なるので実用てきでない。また反応にこれより反応温度
が高いと副反応が多くなり好ましくない。
The reaction temperature of the present invention is 170 to 500 ° C, preferably 200 to 350 ° C.
Is. If the reaction temperature is lower than this range, the conversion rate becomes low, and therefore it is not practical. Further, if the reaction temperature is higher than this, side reactions increase, which is not preferable.

反応は気相で行なっても良いが、触媒の活性を長く保つ
ためには液相で行なった方が好ましい。それ故、反応圧
力は常圧から50Kg/cm2の範囲であって、反応温度におい
て反応液を液相に保つに十分な圧力にすることが好まし
い。本発明の反応の形式は流通式でも、バッチ式でもい
ずれでもよい。
The reaction may be carried out in the gas phase, but in order to keep the activity of the catalyst for a long time, it is preferable to carry out the reaction in the liquid phase. Therefore, the reaction pressure is in the range of atmospheric pressure to 50 Kg / cm 2 , and it is preferable to set the pressure sufficient to keep the reaction liquid in the liquid phase at the reaction temperature. The reaction system of the present invention may be a flow system or a batch system.

反応時間はバッチ式では反応温度そのほかの反応条件に
応じて0.5〜50時間の範囲から選ばれる。これより反応
時間が短いと反応率が低くなる。また反応時間を必要以
上に長くしても、むしろ副反応を多くするだけであり好
ましくない。
In the batch system, the reaction time is selected from the range of 0.5 to 50 hours depending on the reaction temperature and other reaction conditions. If the reaction time is shorter than this, the reaction rate will be low. Further, even if the reaction time is made longer than necessary, it is not preferable because it only increases side reactions.

流通式の反応形式の場合のLHSVは、0.2〜20、好ましく
は0.5〜10である。これよりLHSVが小さいと副反応が多
くなり、また一定時間あたりの収率が小さくなり好まし
くない。LHSVが大きすぎると反応が進行せずに系外に流
出することになるので好ましくない。
The LHSV in the case of a flow reaction type is 0.2 to 20, preferably 0.5 to 10. When LHSV is smaller than this, side reactions increase, and the yield per fixed time decreases, which is not preferable. If LHSV is too large, the reaction will not proceed and will flow out of the system, which is not preferable.

本発明のおいては、添加するアルキルベンゼンと、ジフ
ェニルメタンあるいは1,1−ジフェニルエタンとが不均
化し、ベンゼンなどの単環芳香族炭化水素と少なくとも
1個のアルキル基を有するジアリールアルカンが得られ
る。
In the present invention, the added alkylbenzene is disproportionated with diphenylmethane or 1,1-diphenylethane to obtain a monocyclic aromatic hydrocarbon such as benzene and a diarylalkane having at least one alkyl group.

例えばアルキルベンゼンとしてトルエンを用いる場合を
例にとると、この場合トルエンと、主としてジフェニル
メタンとが不均化をして、この結果ベンジルトルエンと
ベンゼンが生成する。この生成するベンジルトルエンと
しては、本発明においては3種の位置異性体の中でも凝
固点が最も低いm−体が選択的に生成する。また、1,1
−ジフェニルエタンはその一部がトルエンと不均化し1
−フェニル−1−トリルエタンとベンゼンが得られる。
そのほかジトリルメタンも副生する。
For example, in the case where toluene is used as the alkylbenzene, toluene is disproportionated mainly with diphenylmethane in this case, and as a result, benzyltoluene and benzene are produced. In the present invention, as the benzyltoluene thus produced, the m-form having the lowest freezing point among the three types of positional isomers is selectively produced. Also 1,1
-Part of diphenylethane disproportionates with toluene 1
-Phenyl-1-tolylethane and benzene are obtained.
In addition, ditolylmethane is also produced as a byproduct.

反応前に加えた1,1−ジフェニルエタンは元々その融点
はかなり低く、それ故得られたジアリールアルカン混合
物中の成分としては、未反応のジフェニルメタンの他は
同じく未反応の1,1−ジフェニルエタンも含めいずれも
その融点は、ジフェニルメタンよりもはるかに低いこと
が本発明の方法の特徴である。
Originally, the melting point of 1,1-diphenylethane added before the reaction was considerably low, and therefore, the components in the obtained diarylalkane mixture were the same as the unreacted 1,1-diphenylethane other than unreacted diphenylmethane. It is a feature of the method of the present invention that its melting point, including that of diphenylmethane, is much lower than that of diphenylmethane.

例えば、本発明の反応を無機固体酸触媒であるシリカ・
アルミナ触媒で行なうと、m−体の選択率が低く、Y型
ゼオライトも同様である。塩化アルミニウムなどのフリ
ーデル・クラフト触媒では重質な成分が副生する割合が
多く好ましくない。
For example, the reaction of the present invention can be carried out by using a silica solid
When the alumina catalyst is used, the selectivity of the m-form is low, and the same applies to the Y-type zeolite. Friedel-Crafts catalysts such as aluminum chloride are not preferable because a large proportion of heavy components are by-produced.

それ故、凝固点の低い混合物を得るためには、本発明の
方法により得られたジアリールアルカン混合物から少な
くとも未反応のジフェニルメタンを分離除去する。
Therefore, in order to obtain a mixture with a low freezing point, at least unreacted diphenylmethane is separated off from the diarylalkane mixture obtained by the process according to the invention.

すなわち反応終了後、反応混合物からジアリールアルカ
ン混合物を回収するが、このジアリールアルカン混合物
からは少なくとも未反応のジフェニルメタンが実質的に
分離除去されていることが肝要である。ジフェニルメタ
ンは、前述のように融点が高くこれを含む場合は、その
ジアリールアルカン混合物の凝固点を引き上げるもので
あるから反応混合物から少なくともジフェニルメタンを
実質的に除去する。必要に応じて他のジアリールアルカ
ン、例えばジトリルメタンなどを分離除去してもよい。
しかしながら低い凝固点を達成するためには、各成分相
互の融点降下を期待するところから、蒸留により回収し
得られたジアリールアルカン留分としては未反応の1,1
−ジフェニルエタンの他に少なくとも1種以上のその他
のジアリールアルカンを含む混合物であることが必要で
ある。
That is, after completion of the reaction, the diarylalkane mixture is recovered from the reaction mixture, but it is important that at least unreacted diphenylmethane is substantially separated and removed from the diarylalkane mixture. As mentioned above, when diphenylmethane has a high melting point and contains it, it raises the freezing point of the diarylalkane mixture, so that at least diphenylmethane is substantially removed from the reaction mixture. If necessary, other diarylalkanes such as ditolylmethane may be separated and removed.
However, in order to achieve a low freezing point, since it is expected that the melting points of the respective components will be lowered, the diarylalkane fraction obtained by distillation and unreacted 1,1
It is necessary that the mixture contains at least one other diarylalkane in addition to diphenylethane.

ジフェニルメタンの分離除去の方法は、得られた反応混
合物中に含まれるジアリールアルカン類の中では通常は
ジフェニルメタンの沸点が最も低いために単なる蒸留に
より達成され得る。具体的には例えば、反応混合物から
未反応のアルキルベンゼン及び副生成物としてのベンゼ
ンやアルキルベンゼンを留去した後、得られたジアリー
ルアルカン混合物からジフェニルメタンを留去してもよ
く、また反応混合物から未反応アルキルベンゼンそのほ
かの軽質分と共にジフェニルメタンをも同時に除去する
ことによってもできる。
The method of separating and removing diphenylmethane can be achieved by simple distillation because diphenylmethane usually has the lowest boiling point among the diarylalkanes contained in the obtained reaction mixture. Specifically, for example, after distilling off unreacted alkylbenzene and benzene or alkylbenzene as a by-product from the reaction mixture, diphenylmethane may be distilled off from the obtained diarylalkane mixture, or unreacted from the reaction mixture. It is also possible to remove diphenylmethane together with alkylbenzene and other light components.

本発明の方法により製造されるジアリールアルカン留分
は凝固点が低く、そのため低温特性に優れるので油浸電
気機器の含浸用電気絶縁油、特に油浸コンデンサー用含
浸油として有用である。その中でも、プラスチックを絶
縁材料または誘電材料の少なくとも一部に使用した油含
浸コンデンサーに含浸させるために好適である。プラス
チックとしては、ポリエステル、ポリフッ化ビニリデン
などのほかポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオ
レフィンが使用されるが、ポリプロピレンなどのポリオ
レフィンが特に好適である。本発明により製造される電
気絶縁油が好適に含浸される油含浸コンデンサーは、ア
ルミニウムなどの導体としての金属箔と、前記絶縁材料
または誘電材料としてのプラスチックフィルムとを巻回
し、絶縁油を含浸させることにより製造されるか、ある
いは、前記絶縁材料または誘電材料としてのプラスチッ
クフィルム上にアルミニウム、亜鉛などの導体としての
金属蒸層を形成した金属プラスチックフィルムを、必要
に応じてプラスチックフィルムあるいは絶縁紙とともに
巻回し、含浸することにより製造される油浸コンデンサ
ーである。なお、電気絶縁油として使用するに際して
は、従来公知の電気絶縁油、例えば、フェニルキシリル
エタン、アルキルビフェニル、アルキルナフタレン、1,
1−ジフェニルエチレン等を適宜に任意の割合で混合す
ることができる。
The diarylalkane fraction produced by the method of the present invention has a low freezing point and is therefore excellent in low-temperature characteristics, and is therefore useful as an electrical insulating oil for impregnation of oil-immersed electrical equipment, particularly as an impregnated oil for oil-immersed capacitors. Among them, it is suitable for impregnating an oil-impregnated capacitor in which plastic is used as at least a part of an insulating material or a dielectric material. As the plastic, polyolefins such as polypropylene and polyethylene are used in addition to polyester and polyvinylidene fluoride, and polyolefins such as polypropylene are particularly suitable. The oil-impregnated capacitor suitably impregnated with the electrical insulating oil produced by the present invention is obtained by winding a metal foil as a conductor such as aluminum and a plastic film as the insulating material or the dielectric material and impregnating the insulating oil. Or a metal plastic film in which a metal vapor layer as a conductor such as aluminum or zinc is formed on the plastic film as the insulating material or the dielectric material, together with a plastic film or insulating paper, if necessary. It is an oil-immersion condenser manufactured by winding and impregnating. When used as an electric insulating oil, a conventionally known electric insulating oil, for example, phenylxylylethane, alkylbiphenyl, alkylnaphthalene, 1,
1-Diphenylethylene and the like can be appropriately mixed in an arbitrary ratio.

(発明の効果) 従来融点が高く電気絶縁油や熱媒油などの好適な用途の
見られないジフェニルメタンを出発原料として凝固点の
低いジアリールアルカン混合物が製造される。本発明に
より製造されるジアリールアルカン留分は、低温特性に
優れるので電気絶縁油、特に油浸電気機器の含浸用とし
て好適である。以下に実施例により本発明を詳述する。
(Effects of the Invention) A diarylalkane mixture having a low freezing point is produced by using diphenylmethane, which has a high melting point and is not suitable for electrical insulating oil or heat transfer oil, as a starting material. The diarylalkane fraction produced according to the present invention has excellent low-temperature properties and is suitable for impregnation of electric insulating oil, particularly oil-immersed electrical equipment. The present invention will be described in detail below with reference to examples.

(実施例) 実施例1 内容積250mlの反応容器に水素型ZSM-5(12〜14メッシ
ュ)200mlを充填し乾燥窒素を送りながら480℃で3時間
乾燥した。
(Example) Example 1 A reaction vessel having an internal volume of 250 ml was charged with 200 ml of hydrogen type ZSM-5 (12 to 14 mesh) and dried at 480 ° C for 3 hours while sending dry nitrogen.

反応温度270℃、圧力20気圧(窒素雰囲気下)LHSV=1.0
にてトルエン2モル対ジフェニルメタン1モル;1,1−ジ
フェニルエタン0.1モルの割合の混合液を通油した。
Reaction temperature 270 ° C, pressure 20 atm (under nitrogen atmosphere) LHSV = 1.0
Then, a mixed solution of 2 mol of toluene to 1 mol of diphenylmethane and 0.1 mol of 1,1-diphenylethane was passed through the oil.

通油された反応液をガスクロマトグラム法で分析し、一
定の通油時間の反応液の組成を調べた。それらの結果を
表1に示した。
The reaction liquid passed through the oil was analyzed by a gas chromatogram method, and the composition of the reaction liquid during a certain oil passing time was examined. The results are shown in Table 1.

また、反応液から、ベンゼン、トルエン及びジフェニル
メタンを減圧蒸留により留去することにより常圧換算27
0〜280℃の沸点の留分として主としてベンジルトルエン
及び1,1−ジフェニルエタンを含むジアリールアルカン
混合物を得た。この混合物の凝固点を測定し表2に示し
た。この表の結果から本発明の方法により得られたジア
リールアルカン混合物は、出発原料であるジフェニルメ
タンと1,1−ジフェニルエタン混合物よりもその凝固点
は、はるかに低いことがわかる。
In addition, benzene, toluene and diphenylmethane were distilled off under reduced pressure from the reaction solution to convert them to atmospheric pressure.
A diarylalkane mixture containing mainly benzyltoluene and 1,1-diphenylethane as fractions having a boiling point of 0 to 280 ° C was obtained. The freezing point of this mixture was measured and is shown in Table 2. From the results in this table, it can be seen that the diarylalkane mixture obtained by the method of the present invention has a much lower freezing point than the starting material mixture of diphenylmethane and 1,1-diphenylethane.

凝固点の測定は、測定対象の液体を試験管にいれ、測定
温度とは10℃の幅をもって昼は高く夜は低い温度サイク
ルにて1週間エージングをした後、測定温度に1週間放
置し、目視により観察して試験管全体が固化したと認め
れらた温度もって凝固点とした。
The freezing point is measured by placing the liquid to be measured in a test tube, aging it with a temperature cycle of 10 ° C for a week in a temperature cycle that is high during the day and low at night, and then leave it at the measurement temperature for 1 week and visually inspect it. The freezing point was determined based on the temperature at which it was observed that the entire test tube was solidified.

実施例2 トルエンに代えてエチルベンゼンを使用した他は、実施
例1と同様に反応させた。減圧蒸留から得られた沸点常
圧換算270〜293℃の留分としてのジアリールアルカン混
合物の凝固点は、同じく表2に示す。
Example 2 The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that ethylbenzene was used instead of toluene. The freezing point of the diarylalkane mixture as a fraction obtained by distillation under reduced pressure and having a boiling point and atmospheric pressure of 270 to 293 ° C. is also shown in Table 2.

実施例3 トルエンに代えてo−キシレンを使用した他は実施例1
と同様に反応させた。減圧蒸留により得られた常圧換算
の沸点270〜295℃の留分としてのジアリールアルカン混
合物に凝固点は同じく表2に示す。
Example 3 Example 1 except that o-xylene was used instead of toluene.
The reaction was performed in the same manner as in. The freezing point of the diarylalkane mixture as a fraction having a boiling point of 270 to 295 ° C. at atmospheric pressure obtained by vacuum distillation is also shown in Table 2.

表2 凝固点℃ ジフェニルメタン +25 1,1−ジフェニルエタン −18 出発混合物 -1 −20 実施例1 −40以下 実施例2 −40以下 実施例3 −40以下 *−1:反応原料に用いたジフェニルメタン1モル対1,1
−ジフェニルエタン0.1モルの割合の混合液。
Table 2 freezing point ℃ diphenylmethane +25 1,1--18 starting mixture * -1 -20 Example 1 -40 below Example 2 -40 or less Example 3 -40 or less * -1: diphenylmethane 1 used in the reaction starting materials Mol to 1,1
Mixture of 0.1 mol of diphenylethane.

(絶縁油試験) 厚さ14ミクロンの二軸延伸ポリプロピレンフィルムを二
枚重ねて、電極としてのアルミニウム箔と共に巻回し、
容量0.4μFのモデルコンデンサーを作製した。
(Insulating oil test) Two 14-micron-thick biaxially oriented polypropylene films were stacked and wound with an aluminum foil as an electrode,
A model capacitor having a capacity of 0.4 μF was manufactured.

上記表の5種の組成物、すなわち、1,1−ジフェニルエ
タン、出発混合物 -1、実施例1〜3の混合物をそれぞ
れ含浸させた。昼間は−40℃、夜は−50℃の温度サイク
ルでもって1週間冷却した後、−40℃で1週間放置して
測定に供した。測定は、同一含浸油の10個のモデルコン
デンサーに、課電し−40℃において10V/μづつの電位傾
度でもって電圧を上昇させ、各電位度毎に破壊したコン
デンサーの数を求めた。その結果を次表に示す。なお、
ジフェニルメタンおよび1,1−ジフェニルエタンについ
ては、その低温特性が本発明の留分よりも劣るのは明ら
かなために特に試験は行わなかった。次表の結果から、
本発明の電気絶縁油は低温特性に優れていることがわか
る。
The five compositions in the above table were impregnated respectively with 1,1-diphenylethane, the starting mixture * -1 , the mixture of Examples 1-3. After cooling for 1 week by a temperature cycle of −40 ° C. in the daytime and −50 ° C. in the night, the sample was left at −40 ° C. for 1 week for measurement. For the measurement, 10 model capacitors of the same impregnated oil were charged and the voltage was increased at a potential gradient of 10 V / μ at -40 ° C, and the number of capacitors destroyed at each potential was determined. The results are shown in the table below. In addition,
Diphenylmethane and 1,1-diphenylethane were not specifically tested because their low temperature properties were clearly inferior to the fractions of the invention. From the results in the following table,
It can be seen that the electric insulating oil of the present invention has excellent low temperature characteristics.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C07B 61/00 300 (56)参考文献 特開 昭61−267530(JP,A) 特開 昭62−148431(JP,A) 特開 昭63−222129(JP,A) CHEMICAL ABSTRACTS Vol.105 78573v─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location // C07B 61/00 300 (56) References JP-A-61-267530 (JP, A) JP 62-148431 (JP, A) JP-A-63-222129 (JP, A) CHEMICAL ABSTRACTS Vol. 105 78573v

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくともジフェニルメタン及び1,1−ジ
フェニルエタンからなるジアリールアルカン混合物を、
炭素数1〜4のアルキル基を少なくとも1個有するアル
キルベンゼンと反応温度180〜400℃でZSM-5型ゼオライ
ト触媒の存在下に接触させ、ついで得られた反応混合物
から蒸留により回収することからなる実質的にジフェニ
ルメタンを含まず、1,1−ジフェニルエタン及びその他
のジアリールアルカンを含む凝固点の低いジアリールア
ルカン留分の製造方法。
1. A diarylalkane mixture comprising at least diphenylmethane and 1,1-diphenylethane,
A substance comprising contacting with an alkylbenzene having at least one alkyl group having 1 to 4 carbon atoms at a reaction temperature of 180 to 400 ° C in the presence of a ZSM-5 type zeolite catalyst, and then recovering the obtained reaction mixture by distillation. Of producing a diarylalkane fraction having a low freezing point, which does not contain diphenylmethane and contains 1,1-diphenylethane and other diarylalkanes.
【請求項2】前記アルキルベンゼンがトルエンである特
許請求の範囲第1項記載の製造方法。
2. The production method according to claim 1, wherein the alkylbenzene is toluene.
【請求項3】ジフェニルメタンに対して、1,1−ジフェ
ニルエタンが少なくとも2重量%含まれているジアリー
ルアルカン混合物を出発原料とする特許請求の範囲第1
項記載の製造方法。
3. A diarylalkane mixture containing at least 2% by weight of 1,1-diphenylethane with respect to diphenylmethane as a starting material.
The manufacturing method according to the item.
【請求項4】少なくともジフェニルメタン及び1,1−ジ
フェニルエタンからなるジアリールアルカン混合物を、
炭素数1〜4のアルキル基を少なくとも1個有するアル
キルベンゼンと反応温度180〜400℃でZSM-5型ゼオライ
ト触媒の存在下に接触させ、ついで蒸留により回収する
ことからなる実質的にジフェニルメタンを含まず1,1−
ジアリールエタン及びその他のジアリールアルカンを含
むジアリールアルカン留分である電気絶縁油の製造方
法。
4. A diarylalkane mixture comprising at least diphenylmethane and 1,1-diphenylethane,
It is contacted with an alkylbenzene having at least one alkyl group having 1 to 4 carbon atoms at a reaction temperature of 180 to 400 ° C in the presence of a ZSM-5 type zeolite catalyst, and then is recovered by distillation, which is substantially free of diphenylmethane. 1,1-
A method for producing an electrically insulating oil, which is a diarylalkane fraction containing diarylethane and other diarylalkanes.
【請求項5】前記アルキルベンゼントがトルエンである
特許請求の範囲第4項記載の製造方法。
5. The production method according to claim 4, wherein the alkylbenzene is toluene.
【請求項6】ジフェニルメタンに対して、1,1−ジフェ
ニルエタンが少なくとも2重量%含まれているジアリー
ルアルカン混合物を出発原料とする特許請求の範囲第4
項記載の製造方法。
6. A diarylalkane mixture containing at least 2% by weight of 1,1-diphenylethane with respect to diphenylmethane as a starting material.
The manufacturing method according to the item.
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