JPH10182526A - Production of phenol - Google Patents
Production of phenolInfo
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- JPH10182526A JPH10182526A JP8355063A JP35506396A JPH10182526A JP H10182526 A JPH10182526 A JP H10182526A JP 8355063 A JP8355063 A JP 8355063A JP 35506396 A JP35506396 A JP 35506396A JP H10182526 A JPH10182526 A JP H10182526A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はベンゼンのヒドロキ
シル化によるフェノールの製造方法に関し、更に詳述す
れば、酸素の存在下においてベンゼンに紫外線を照射す
るフェノールの製造方法に関する。The present invention relates to a method for producing phenol by hydroxylation of benzene, and more particularly to a method for producing phenol by irradiating benzene with ultraviolet light in the presence of oxygen.
【0002】[0002]
【従来の技術】酸素ガスを酸化剤とし、ベンゼンを原料
としてフェノールを製造する方法として、従来クメン法
が知られている。しかし、この方法によれば、フェノー
ルと当モルのアセトンを副生することから、アセトン等
の副生物を製造しない種々のベンゼンのダイレクトなヒ
ドロキシル化法が開発されている。2. Description of the Related Art A cumene method is conventionally known as a method for producing phenol using oxygen gas as an oxidizing agent and benzene as a raw material. However, according to this method, since a by-product of phenol and an equimolar amount of acetone is produced, various direct benzene hydroxylation methods that do not produce by-products such as acetone have been developed.
【0003】例えば、特開平7ー223984号は、硫
酸及びCuCl触媒の存在下、酸素ガスを酸化剤として
用いてベンゼンからフェノールを製造する方法を開示し
ている。For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-223984 discloses a method for producing phenol from benzene using oxygen gas as an oxidizing agent in the presence of sulfuric acid and a CuCl catalyst.
【0004】また、特開平7ー238042号は、シリ
カ等の担体にPd、またはRhとVとを担持させた触媒
を用い、CO−O2ガスの存在下で反応を行うことによ
り、ベンゼンからフェノールを製造する方法を開示して
いる。Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-238042 discloses that benzene is converted from benzene by performing a reaction in the presence of CO—O 2 gas using a catalyst in which Pd or Rh and V are supported on a carrier such as silica. A method for producing phenol is disclosed.
【0005】さらに、特開平6ー192150号は、P
h3Pと、H2Oまたは酸触媒との存在下に、酸素ガスを
用いてベンゼンの酸化反応を行う方法を開示している。Further, JP-A-6-192150 discloses that P
It discloses a method for oxidizing benzene using oxygen gas in the presence of h 3 P and H 2 O or an acid catalyst.
【0006】しかし、特開平7ー223984号におい
ては、硫酸およびCuClを添加し、特開平6ー192
150号においてはPh3Pを添加していることから、
反応系を複雑にし、最終処理段階であるフェノールの精
製回収操作を煩雑なものにしている。また、特開平7ー
238042号においては、COガスを反応系に共存さ
せる必要があるが、これは反応装置及び反応操作を複雑
にする問題がある。However, in JP-A-7-232984, sulfuric acid and CuCl are added, and
In No. 150, Ph 3 P was added,
The reaction system is complicated, and the operation of purifying and recovering phenol, which is the final treatment step, is complicated. Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-238042, it is necessary to allow a CO gas to coexist in the reaction system, but this has a problem that the reaction apparatus and the reaction operation are complicated.
【0007】工業的観点からは、酸化剤として酸素ガス
のみを用い、特殊な添加物や触媒等を用いない製造方法
が望ましく、従ってそのようなベンゼンのダイレクトな
ヒドロキシル化法の開発が望まれるところである。From an industrial point of view, a production method using only oxygen gas as an oxidizing agent and not using any special additives or catalysts is desirable. Therefore, it is desired to develop such a direct hydroxylation method of benzene. is there.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記問
題を解決することのできる、優れたベンゼンのダイレク
トなヒドロキシル化法を開発するために鋭意検討を行っ
た結果、酸素雰囲気下でベンゼンに紫外線を照射する
と、その後の工程で分離し難い触媒や、その他の添加物
を反応系に加えなくても、簡単にベンゼンが酸化される
ことを知見し、本発明を完成するに至ったもので、その
目的とするところは、反応系から分離することに困難を
伴う触媒等を何ら加えることなく、穏和な条件でベンゼ
ンをダイレクトにヒドロキシル化してフェノールを製造
することのできる、フェノールの製造方法を提供するこ
とにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have made intensive studies to develop an excellent direct benzene hydroxylation method capable of solving the above-mentioned problems. It was found that irradiating ultraviolet light on benzene easily oxidized benzene without adding catalysts and other additives that were difficult to separate in the subsequent steps to the reaction system, and completed the present invention. The objective is to produce phenol by directly hydroxylating benzene under mild conditions without adding any catalyst or the like that makes separation from the reaction system difficult. Is to provide.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、酸素の存在下、ベンゼンに紫外線を照射す
ることを特徴とするフェノールの製造方法を提案するも
のであり、また本発明は、酸素の存在下、ベンゼンと、
炭素数2〜6の飽和脂肪酸又は炭素数1〜2のアルコー
ルとの混合液に紫外線を照射することを特徴とするフェ
ノールの製造方法を提案するものである。In order to achieve the above object, the present invention proposes a method for producing phenol, which comprises irradiating benzene with ultraviolet light in the presence of oxygen. Is benzene in the presence of oxygen,
The present invention proposes a method for producing phenol, which comprises irradiating a mixture of a saturated fatty acid having 2 to 6 carbon atoms or an alcohol having 1 to 2 carbon atoms with ultraviolet rays.
【0010】以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】本発明は、酸素の存在下、ベンゼ
ン単独、ベンゼンと飽和脂肪酸との混合液、又はベンゼ
ンとアルコールとの混合液に紫外線を照射してフェノー
ルを製造する方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing phenol by irradiating ultraviolet light to benzene alone, a mixture of benzene and saturated fatty acids, or a mixture of benzene and alcohol in the presence of oxygen.
【0012】上記反応は、ベンゼン単独でも進行してフ
ェノールを生成するが、ベンゼンに飽和脂肪酸、又はア
ルコールを共存させる場合には、反応速度が著しく促進
されるので、これらを共存させることが好ましい。The above reaction proceeds with benzene alone to produce phenol. However, when saturated fatty acids or alcohols coexist with benzene, the reaction rate is remarkably accelerated.
【0013】飽和脂肪酸、又はアルコールと、ベンゼン
との混合割合は、飽和脂肪酸、又はアルコール100m
lに対してベンゼンを2〜200gとすることが好まし
い。The mixing ratio of the saturated fatty acid or alcohol and benzene is 100 m
It is preferable that benzene is used in an amount of 2 to 200 g based on 1.
【0014】飽和脂肪酸としては、炭素数2〜8の常温
で液状のものが好ましいが、特に酢酸が反応速度促進効
果が高く、また反応終了後のフェノールの回収の容易さ
の点からも、好ましいものである。The saturated fatty acid is preferably a liquid having 2 to 8 carbon atoms and in a liquid state at normal temperature. Particularly, acetic acid is preferable because it has a high effect of accelerating the reaction rate and also facilitates the recovery of phenol after completion of the reaction. Things.
【0015】アルコールとしては、炭素数1のメタノー
ル、炭素数2のエタノールが、上記飽和脂肪酸と同様の
理由で好ましく、特にメタノールが工業的に好ましいも
のである。As the alcohol, methanol having 1 carbon atom and ethanol having 2 carbon atoms are preferable for the same reason as the above-mentioned saturated fatty acids, and particularly, methanol is industrially preferable.
【0016】照射する紫外線は、150〜400nmの
波長領域に含まれる何れの波長のものでも用いることが
でき、上記波長領域に単一の波長ピークを持つもので
も、複数の波長ピークを持つものでも、更には可視光を
含むものであっても良い。紫外線の照射量には特に制限
はないが、照射量が多いほど反応時間を短縮できるの
で、実用上可能な範囲で照射量を大きくすることが好ま
しい。紫外線照射装置は市販のものを適宜利用できる。The ultraviolet rays to be irradiated may be those having any wavelength in the wavelength range of 150 to 400 nm, and those having a single wavelength peak or those having a plurality of wavelength peaks in the above wavelength range may be used. And may further include visible light. There is no particular limitation on the irradiation amount of the ultraviolet ray, but the reaction time can be shortened as the irradiation amount increases. Therefore, it is preferable to increase the irradiation amount within a practically feasible range. A commercially available ultraviolet irradiation device can be appropriately used.
【0017】反応温度は、室温であれば良く、具体的に
は10〜40℃が好ましい。反応温度が10℃未満の場
合は、飽和脂肪酸が凝固する場合があり、この場合には
反応速度が低下する傾向にある。反応温度が40℃を超
える場合は、ベンゼン又は前記混合液中の溶存酸素量が
低下し、このため反応速度が低下する傾向にある。The reaction temperature may be room temperature, specifically, preferably 10 to 40 ° C. When the reaction temperature is lower than 10 ° C., the saturated fatty acid may coagulate, and in this case, the reaction rate tends to decrease. When the reaction temperature is higher than 40 ° C., the amount of dissolved oxygen in benzene or the above-mentioned mixed solution decreases, and therefore, the reaction rate tends to decrease.
【0018】反応は酸素の存在下で行うものであるが、
ベンゼン、又は前記混合液への酸素の供給方法として
は、酸素ガス、又は酸素を含むガスをベンゼン、又は前
記混合液中にバブリングにより吹き込む方法、密閉系で
酸素雰囲気下に反応を行う方法(加圧状態を含む)等を
例示できる。酸素ガスの溶解効率、及び装置の簡便さを
考慮すると、一般にバブリングをする方法が好ましい。
ベンゼン中、又は混合液中の酸素濃度が高いほど反応は
迅速に進行する。従って、酸素濃度は飽和濃度に近づけ
ることが好ましい。The reaction is carried out in the presence of oxygen.
As a method for supplying oxygen to benzene or the mixed solution, a method of blowing oxygen gas or a gas containing oxygen into benzene or the mixed solution by bubbling, a method of performing a reaction in a closed system under an oxygen atmosphere (additional method). Pressure state). In view of the oxygen gas dissolution efficiency and the simplicity of the apparatus, a method of bubbling is generally preferred.
The reaction proceeds more rapidly as the oxygen concentration in benzene or in the mixture increases. Therefore, it is preferable that the oxygen concentration be close to the saturation concentration.
【0019】酸素を含むガスとしては、窒素ガス等の不
活性ガスと酸素ガスとの混合ガス、空気等が例示でき
る。Examples of the gas containing oxygen include a mixed gas of an inert gas such as a nitrogen gas and an oxygen gas, and air.
【0020】反応時間に特に制限はないが、通常30分
以上が好ましい。反応時間が短いと、フェノールの収量
が少なく、また無制限に長時間反応させても反応時間に
比例してフェノールの収量は増加しないので、これらを
勘案して一般に8時間以内にすることが好ましい。The reaction time is not particularly limited, but is usually preferably 30 minutes or more. If the reaction time is short, the yield of phenol is small, and even if the reaction is performed indefinitely for a long period of time, the yield of phenol does not increase in proportion to the reaction time.
【0021】上記反応によって製造したフェノールは、
原料のベンゼンや、アルコール、又は飽和脂肪酸を共存
させた場合は、これらと分離して回収するものである。
分離方法は、これらのベンゼン等を常法により留去する
ことが好ましい。The phenol produced by the above reaction is
When benzene, alcohol, or saturated fatty acid as a raw material is allowed to coexist, they are separated and recovered.
In the separation method, it is preferable that these benzenes and the like be distilled off by a conventional method.
【0022】以下、実施例により本発明を具体的に説明
する。なお、本発明はこれらの実施例に何ら限定される
ものではない。Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples. The present invention is not limited to these examples.
【0023】[0023]
実施例1 酸素ガスバブリング用のボールフィルター、冷却管、及
び石英製の紫外線照射用内管を取り付けた反応容器に、
ベンゼン60gと酢酸250mlとの割合で混合した混
合液300mlを加えた。次いで、ボールフィルターか
ら100ml/minの流量で酸素ガスを混合液中にバ
ブリングしながら撹拌した。Example 1 A reaction vessel equipped with a ball filter for oxygen gas bubbling, a cooling tube, and an inner tube for ultraviolet irradiation made of quartz,
300 ml of a mixture of 60 g of benzene and 250 ml of acetic acid was added. Next, the mixture was stirred while bubbling oxygen gas into the mixture at a flow rate of 100 ml / min from the ball filter.
【0024】200Wの高圧水銀ランプ((株)石井理
化機器製作所製)を前記内管に取り付け紫外線照射を開
始した。混合液温度を20℃に保ちながら、3時間光反
応を継続した後、撹拌、紫外線照射、及びバブリングを
停止した。得られた反応溶液の一部をガスクロマトグラ
フ((株)島津製作所製 GC−14A)に注入し、フ
ェノールの生成量を測定した。フェノール生成量は20
4mgであった。次いで減圧下にベンゼンと酢酸とを留
去してフェノールを単離した。A 200 W high-pressure mercury lamp (manufactured by Ishii Rika Kikai, Ltd.) was attached to the inner tube, and irradiation with ultraviolet light was started. After the photoreaction was continued for 3 hours while maintaining the temperature of the mixture at 20 ° C., stirring, ultraviolet irradiation, and bubbling were stopped. A part of the obtained reaction solution was injected into a gas chromatograph (GC-14A, manufactured by Shimadzu Corporation), and the amount of phenol produced was measured. Phenol production is 20
It was 4 mg. Then, benzene and acetic acid were distilled off under reduced pressure to isolate phenol.
【0025】実施例2 反応時間を1時間にする以外は、実施例1と同様の方法
でフェノールを製造した。フェノールの生成量は82m
gであった。Example 2 Phenol was produced in the same manner as in Example 1 except that the reaction time was changed to 1 hour. 82 m of phenol is produced
g.
【0026】実施例3 反応時間を6時間にする以外は、実施例1と同様の方法
でフェノールを製造した。フェノールの生成量は306
mgであった。Example 3 Phenol was produced in the same manner as in Example 1 except that the reaction time was changed to 6 hours. The amount of phenol produced is 306
mg.
【0027】実施例4 ベンゼン180g、酢酸120mlを混合した混合液3
00mlを用いた以外は、実施例1と同様の方法でフェ
ノールを製造した。フェノールの生成量は366mgで
あった。Example 4 Mixed solution 3 prepared by mixing 180 g of benzene and 120 ml of acetic acid
Phenol was produced in the same manner as in Example 1 except that 00 ml was used. The amount of phenol produced was 366 mg.
【0028】実施例5 ベンゼン6g、酢酸300mlを混合した混合液300
mlを用いた以外は、実施例1と同様の方法でフェノー
ルを製造した。フェノールの生成量は43mgであっ
た。Example 5 A mixed solution 300 obtained by mixing 6 g of benzene and 300 ml of acetic acid
Phenol was produced in the same manner as in Example 1 except that ml was used. The amount of phenol produced was 43 mg.
【0029】実施例6 ベンゼン60g、メタノール250mlを混合した混合
液300mlを用いた以外は、実施例1と同様の方法で
フェノールを製造した。フェノールの生成量は41mg
であった。Example 6 Phenol was produced in the same manner as in Example 1 except that 300 ml of a mixed solution obtained by mixing 60 g of benzene and 250 ml of methanol was used. Phenol production is 41mg
Met.
【0030】実施例7 混合液の代わりにベンゼン300mlを用いた以外は、
実施例1と同様の方法でフェノールを製造した。フェノ
ールの生成量は32mgであった。Example 7 Except that 300 ml of benzene was used instead of the mixture,
Phenol was produced in the same manner as in Example 1. The amount of phenol produced was 32 mg.
【0031】実施例8 バブリングするガスを酸素ガスの代わりに空気にした以
外は、実施例1と同様の方法でフェノールを製造した。
フェノールの生成量は71mgであった。Example 8 Phenol was produced in the same manner as in Example 1 except that the gas to be bubbled was air instead of oxygen gas.
The amount of phenol produced was 71 mg.
【0032】比較例1 実施例1と同様に操作した。但し、紫外線照射は行わな
かった。実施例1と同様にして生成したフェノール量を
測定したが、フェノールは検出されなかった。Comparative Example 1 The same operation as in Example 1 was performed. However, ultraviolet irradiation was not performed. The amount of phenol produced was measured in the same manner as in Example 1, but no phenol was detected.
【0033】比較例2 ベンゼン60g、n−ヘプタン250mlを混合した混
合液300mlを用いた以外は、実施例1と同様の方法
でフェノールを製造した。フェノールの生成量は1mg
以下であった。Comparative Example 2 Phenol was produced in the same manner as in Example 1 except that 300 ml of a mixed solution obtained by mixing 60 g of benzene and 250 ml of n-heptane was used. The amount of phenol produced is 1mg
It was below.
【0034】[0034]
【発明の効果】本発明のフェノールの製造方法は、酸素
の存在下にベンゼンに紫外線を照射するように構成した
ので、穏和な条件下で、簡単にベンゼンのダイレクトな
ヒドロキシル化を行うことができる。この反応は反応系
から除去しにくい各種の触媒や、添加物の添加を必要と
しないので、反応終了後フェノールの分離回収が極めて
簡単になる。従って、本フェノールの製造方法は工業的
に非常に有利な方法である。 更に、ベンゼンにアルコ
ール又は飽和脂肪酸を加える場合は、ヒドロキシル化反
応は更に迅速に進行する。そして、反応終了後のフェノ
ールと、アルコール又は脂肪酸との分離も簡単な操作で
行える等の特長を有する。According to the method for producing phenol of the present invention, since benzene is irradiated with ultraviolet rays in the presence of oxygen, benzene can be easily subjected to direct hydroxylation under mild conditions. . Since this reaction does not require the addition of various catalysts or additives that are difficult to remove from the reaction system, the separation and recovery of phenol after the completion of the reaction becomes extremely simple. Therefore, the method for producing the present phenol is a very industrially advantageous method. Furthermore, when alcohols or saturated fatty acids are added to benzene, the hydroxylation reaction proceeds more rapidly. Further, it has features such that separation of phenol from alcohol or fatty acid after the reaction is completed can be performed by a simple operation.
Claims (2)
することを特徴とするフェノールの製造方法。1. A method for producing phenol, comprising irradiating benzene with ultraviolet light in the presence of oxygen.
6の飽和脂肪酸又は炭素数1〜2のアルコールとの混合
液に紫外線を照射することを特徴とするフェノールの製
造方法。2. In the presence of oxygen, benzene and C 2 -C 2
A method for producing phenol, comprising irradiating a mixture of a saturated fatty acid of 6 or an alcohol having 1 to 2 carbon atoms with ultraviolet light.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8355063A JPH10182526A (en) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | Production of phenol |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8355063A JPH10182526A (en) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | Production of phenol |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10182526A true JPH10182526A (en) | 1998-07-07 |
Family
ID=18441726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8355063A Pending JPH10182526A (en) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | Production of phenol |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10182526A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104926613A (en) * | 2015-05-14 | 2015-09-23 | 海南大学 | Method for directly preparing phenol from benzene |
-
1996
- 1996-12-20 JP JP8355063A patent/JPH10182526A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104926613A (en) * | 2015-05-14 | 2015-09-23 | 海南大学 | Method for directly preparing phenol from benzene |
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