JPH0812610A - 4−アルキル化フェノール類の製造法 - Google Patents

4−アルキル化フェノール類の製造法

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JPH0812610A
JPH0812610A JP6147718A JP14771894A JPH0812610A JP H0812610 A JPH0812610 A JP H0812610A JP 6147718 A JP6147718 A JP 6147718A JP 14771894 A JP14771894 A JP 14771894A JP H0812610 A JPH0812610 A JP H0812610A
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JP
Japan
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reaction
stage
olefin
addition reaction
phenol
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JP6147718A
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English (en)
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Hiroshi Yamamoto
弘 山本
Katsuji Takahashi
勝治 高橋
Mariko Okihama
真里子 沖浜
Miki Hirai
未希 平井
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DIC Corp
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Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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    • Y02P20/584Recycling of catalysts

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  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 酸触媒の存在下、パラ位未置換フェノール
類、例えばフェノールにオレフィン、例えばイソブチレ
ンを付加反応、例えば90〜110℃で付加反応させた
後、付加反応温度より高い温度、例えば120〜140
℃で第1段階目の不均化反応をさせ、次いで付加反応温
度より低い温度、例えば60〜80℃で第2段階目の不
均化反応をさせる4−アルキル化フェノール類の製造
法。 【効果】 反応の転化率が高くとも4−アルキル化フェ
ノール類の選択率が低くならず、高い収率で高純度の4
−アルキル化フェノール類が製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、4−アルキル化フェノ
ール類の製造法に関し、詳しくは高純度の4−アルキル
化フェノール類が高い収率で得られる製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】4−アルキル化フェノール類は各種の化
学原料として用いられている。その中でも特に4−te
rt−ブチルフェノール(以下、4−TBPと略す)
は、ポリカーボネート樹脂の分子量調節剤、フェノール
樹脂、界面活性剤等の原料として重要な化合物である。
【0003】4−アルキル化フェノール類の製造法とし
ては、酸触媒の存在下、パラ位未置換フェノール類にオ
レフィンを付加反応させた後、不均化反応をさせる製造
法が工業的製造法として採用されている。
【0004】その中で4−TBPの製造方法としては、
触媒21(3)183(1979)に記載されている硫
酸触媒の存在下にアルキル化した後、不均化する方法、
特開昭61−251633号公報に記載されている活性
白土触媒存在下でアルキル化した後、不均化する方法、
特開昭63−243046号公報に記載されているヘテ
ロポリ酸触媒の存在下でアルキル化した後、不均化する
方法等が挙げられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記4−TBPの製造
方法では、触媒21(3)183(1979)に記載の
方法は、4−TBPの選択率が低く、4−TBP以外の
アルキル化フェノール類の副生が多いことが判明した。
また、特開昭61−251633号公報および特開昭6
3−243046号公報に記載の方法も、選択率が低
く、反応後の不純物が多いために現実的ではない。
【0006】更に、これら4−TBPの製造法では、4
−TBPの製造時に不純物として生成し、その経時着色
に影響を及ぼす2,6−ジ−ter−ブチルフェノール
(以下、26DTBPと略す)を減らそうとすれば、4
−TBP収率を下げねばならず、4−TBP収率を上げ
れば26DTBPが増大し、4−TBPが経時着色しや
すくなり、これを用いて得られるポリカーボネート樹脂
も着色するという欠点を有していた。
【0007】即ち、これら4−TBPの従来の製造法
は、いずれも4−TBPの選択率が高ければ反応の転化
率が低く、反応の転化率が高ければ4−TBPの選択率
が低くなり、高純度の4−アルキル化フェノール類を高
い収率で得ることができないという欠点を有していた。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
した結果、酸触媒の存在下、パラ位未置換フェノール類
にオレフィンを付加反応させた後、付加反応温度より高
い温度で第1段階目の不均化反応をさせ、次いで付加反
応温度より低い温度で第2段階目の不均化反応をさせる
と、反応の転化率が高くとも4−アルキル化フェノール
類の選択率が低くならず、高い収率で高純度の4−アル
キル化フェノール類が製造できることを見い出し、本発
明を完成するに至った。
【0009】即ち、本発明は、酸触媒の存在下、パラ位
未置換フェノール類(以下、フェノール類と略す)にオ
レフィンを付加反応させた後、付加反応温度より高い温
度で第1段階目の不均化反応をさせ、次いで付加反応温
度より低い温度で第2段階目の不均化反応をさせること
を特徴とする4−モノアルキル化フェノール類の製造法
を提供するものである。
【0010】本発明で用いるフェノール類としては、パ
ラ位が未置換のフェノール類であればよく、特に限定さ
れないが、通常はパラ位と共にメタ位も未置換のフェノ
ール類、例えばフェノール、オルソ−クレゾール等を用
いることが多く、なかでもフェノールが好ましい。ま
た、オレフィンとしては、例えばエチレン、プロピレ
ン、1−ブテン、2−ブテン、イソブチレン、1−ペン
テン、2−ペンテン、2−メチル−1−ブテン、2−メ
チル−2−ブテン、3−メチル−1−ブテン、ヘキセ
ン、イソヘキセン、ヘプテン、イソヘプテン、ジイソブ
チレン、オクテン、イソオクテン、ノネン、デセン、イ
ソデセン、ドデセン等が挙げられ、なかでも工業的には
イソブチレンが好ましい。
【0011】上記オレフィンの使用量は、フェノール類
1モルに対して、通常0.2〜1.0モルの範囲であ
り、なかでも0.3〜0.8モルの範囲が好ましい。酸
触媒としては、例えば硫酸、酸性イオン交換樹脂、活性
白土、酸性白土、りん酸、硝酸、塩酸、ルイス酸、ヘテ
ロポリ酸、スルホン酸等が挙げられ、なかでも硫酸が好
ましい。
【0012】これら酸触媒の添加量は、フェノール類に
対して、通常0.00001〜0.3重量倍であり、な
かでも0.0002〜0.05重量倍が好ましい。フェ
ノール類、オレフィン、酸触媒の供給順序は特に限定さ
れないが、フェノール類に酸触媒を添加後、オレフィン
を供給するのが好ましい。また、予め酸触媒をフェノー
ル類と混ぜて反応に供給しても問題はない。
【0013】反応は、常圧、減圧、加圧のいずれの場合
も実施できる。反応様式は、回分式でも連続式でも使用
できる。更に、酸触媒にオレフィンおよびフェノール類
を通過させる固定床方式でも流動床方式でも移動床方式
でも問題はない。また、オレフィンを液状又は気化器等
を用いて蒸気にして反応に供給しても問題はない。工業
的には、常圧下、連続的に供給されてくるフェノール類
に酸触媒を加え、ついでこの中に液状又は蒸気化したオ
レフィンを連続的に供給して付加反応させた後、第1段
階目、更に第2段階目の不均化反応させる連続方法が好
ましい。
【0014】本発明の製造法では、通常70〜130℃
で付加反応させた後、該付加反応温度より高い温度、例
えば100〜150℃で第1段階目の不均化反応をさ
せ、次いで該付加反応温度より低い温度、例えば50℃
〜90℃で第2段階目の不均化反応をさせる。なかで
も、90〜110℃で付加反応させた後、120〜14
0℃で第1段階目の不均化反応をさせ、次いで60〜8
0℃で第2段階目の不均化反応をさせることが好まし
い。
【0015】上記付加反応の反応時間としては、3〜6
時間が好ましい。また、不均化反応の反応時間として
は、反応における副生物の生成を抑制し不均化効果を高
める点から、第1段階目は通常0.5〜6時間、なかで
も2〜5時間が好ましく、第2段階目は通常0.5〜2
4時間、なかでも2〜9時間が好ましい。
【0016】更に、付加反応から第1段目の不均化反応
および第1段目の不均化反応から第2段目の不均化反応
に移行する際の昇温速度および冷却速度は、早くても遅
くても本発明の製造法に影響を及ぼさす、製造装置の大
きさ等により大きく異なるが、通常昇温速度は0.5〜
30℃/分、冷却速度は2〜80℃/分の範囲である。
【0017】反応終了物中の酸触媒は、通常アルカリ等
で中和または吸着カラム等の方法で触媒能力を失活させ
た後、フラッシュ蒸留、単蒸留、薄膜蒸留等の蒸留や、
遠心分離、ろ過等で除去され、引き続き有効成分を蒸留
で回収後、粗製品を蒸留で精製する。この場合、蒸留方
式は回分蒸留でも連続蒸留でもかまわない。更に、粗製
品は晶析、抽出、再結晶等の操作で精製しても問題はな
い。工業的には、反応終了物中の酸触媒をアルカリで中
和した後、薄膜蒸留で中和塩を除き、連続蒸留にて有効
成分を回収し、次いで得られた粗製品から連続蒸留で精
製して4−アルキル化フェノール類を得る方法が好まし
い。尚、4ーアルキル化フェノール類を回収した釜残は
本発明の製造法に原料としてリサイクル使用することが
できる。
【0018】
【実施例】以下に実施例と比較例を挙げて本発明を具体
的に説明する。 実施例1 ガス導入管および温度計を備えた2lのフラスコに、フ
ェノール1200g(12.75モル)および濃硫酸
2.8gを加えて100℃まで昇温した。次に、イソブ
チレン356g(6.35モル)を攪拌しながら3時間
かけて吹き込んで付加反応させた。吹き込み終了後、1
30℃まで5分間かけて昇温し、その後1時間攪拌して
第1段目の不均化反応をさせた。次いで、10分間かけ
て80℃に降温し、その後4時間攪拌を続けて第2段目
の不均化反応をさせた後に反応液のガスクロマトグラフ
ィー分析を行い、フェノールの転化率および4−TBP
の選択率と収率を算出した。結果を表1に示す。
【0019】さらに、反応液を3.2gの水酸化ナトリ
ウムで中和後、1450g分取し、30mmHgの減圧
下で、実数10段の蒸留塔を用いて還流比4で蒸留を行
ったところ、純度99.5%の4−TBP530gが得
られた。
【0020】比較例1 実施例1と同様の装置にフェノール1200g(12.
75モル)および濃硫酸2.8gを加えて100℃まで
昇温した。次に、イソブチレン356g(6.35モ
ル)を攪拌しながら3時間かけて吹き込んで付加反応さ
せた。吹き込み終了後、更に100℃で7時間攪拌を続
けて不均化反応をさせた後に反応液のガスクロマトグラ
フィー分析を行い、フェノールの転化率および4−TB
Pの選択率と収率を算出した。結果を表1に示す。
【0021】次いで実施例1と同条件で中和、蒸留を行
ったところ、純度99.5%の4−TBP459gが得
られた。
【0022】
【表1】
【0023】実施例2 実施例1と同様の装置にフェノール1200g(12.
75モル)および濃硫酸2.8gを加えて100℃まで
昇温した。次に、イソブチレン285g(5.08モ
ル)を攪拌しながら3時間かけて吹き込んで付加反応さ
せた。吹き込み終了後、130℃まで5分間かけて昇温
し、その後3時間攪拌して第1段目の不均化反応をさせ
た。次いで、10分間かけて80℃に降温し、その後4
時間攪拌を続けて第2段目の不均化反応をさせた後に反
応液のガスクロマトグラフィー分析を行い、フェノール
の転化率および4−TBPの選択率と収率を算出した。
結果を表2に示す。
【0024】次いで実施例1と同条件で中和、蒸留を行
ったところ、純度99.7%の4−TBP393gが得
られた。 比較例2 実施例1と同様の装置にフェノール1200g(12.
75モル)および濃硫酸2.8gを加えて100℃まで
昇温した。次に、イソブチレン214g(3.81モ
ル)を攪拌しながら3時間かけて吹き込んで付加反応さ
せた。吹き込み終了後、更に100℃で7時間攪拌を続
けて不均化反応をさせた後に反応液のガスクロマトグラ
フィー分析を行い、フェノールの転化率および4−TB
Pの選択率と収率を算出した。結果を表1に示す。
【0025】次いで実施例1と同条件で中和、蒸留を行
ったところ、純度99.6%の4−TBP309gが得
られた。
【0026】
【表2】
【0027】
【発明の効果】本発明の製造法によれば、反応の転化率
が高くとも4−アルキル化フェノール類の選択率が低く
ならず、高い収率で高純度の4−アルキル化フェノール
類が製造できる。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸触媒の存在下、パラ位未置換フェノー
    ル類(以下、フェノール類と略す)にオレフィンを付加
    反応させた後、付加反応温度より高い温度で第1段階目
    の不均化反応をさせ、次いで付加反応温度より低い温度
    で第2段階目の不均化反応をさせることを特徴とする4
    −アルキル化フェノール類の製造法。
  2. 【請求項2】 70〜130℃で付加反応させた後、1
    00〜150℃で第1段階目の不均化反応をさせ、次い
    で50〜90℃で第2段階目の不均化反応をさせる請求
    項1記載の製造法。
  3. 【請求項3】 90〜110℃で付加反応させた後、1
    20〜140℃で第1段階目の不均化反応をさせ、次い
    で60〜80℃で第2段階目の不均化反応させる請求項
    1記載の製造法。
  4. 【請求項4】 フェノール類1モルに対して、オレフィ
    ンを0.2〜1.0モルの範囲で使用する請求項1、2
    又は3記載の製造法。
  5. 【請求項5】 フェノール類1モルに対して、オレフィ
    ンを0.3〜0.8モルの範囲で使用する請求項1、2
    又は3記載の製造法。
  6. 【請求項6】 酸触媒が硫酸であり、酸触媒の使用量が
    フェノール類に対して0.00001〜0.3重量倍で
    ある請求項4又は5記載の製造法。
  7. 【請求項7】 酸触媒が硫酸であり、酸触媒の使用量が
    フェノール類に対して0.0002〜0.05重量倍で
    ある請求項4又は5記載の製造法。
  8. 【請求項8】 フェノール類がフェノール又オルソ−ク
    レゾールであり、かつオレフィンがイソブチレンである
    請求項1〜7のいずれか1つに記載の製造法。
  9. 【請求項9】 フェノール類がフェノールであり、かつ
    オレフィンがイソブチレンである請求項1〜7のいずれ
    か1つに記載の製造法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000344700A (ja) * 1999-06-03 2000-12-12 Sumika Chemical Analysis Service Ltd ノニルフェノールの標準品
JP2014234351A (ja) * 2013-05-31 2014-12-15 三井化学株式会社 パラデシルフェノール
CN108314606A (zh) * 2018-04-04 2018-07-24 彤程化学(中国)有限公司 多釜串联反应器制备烷基酚的方法

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