JPS59137432A - Production of alkylphenol - Google Patents

Production of alkylphenol

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JPS59137432A
JPS59137432A JP58010089A JP1008983A JPS59137432A JP S59137432 A JPS59137432 A JP S59137432A JP 58010089 A JP58010089 A JP 58010089A JP 1008983 A JP1008983 A JP 1008983A JP S59137432 A JPS59137432 A JP S59137432A
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JP
Japan
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acid
reaction
selectivity
group
sulfonic acid
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JP58010089A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Imanari
今成 真
Takashi Yokoi
隆 横井
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Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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Publication date
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

PURPOSE:To produce the titled compound under mild condition, in high yield, by reacting a phenol with an aldehyde catalytically in the presence of H2 using a catalyst composed of a compound having sulfonic acid group and/or an oxy acid of sulfur in combination with a VIII-group metal. CONSTITUTION:An alkylphenol is produced by reacting a phenolic compound catalytically with an aldehyde in the presence of hydrogen preferably under pressure of 3-50atm at 80-150 deg.C, using a catalyst composed of (A) one or more acids selected from the compounds having sulfonic acid group (e.g. p-toluenesulfonic acid, m-sulfonic acid, etc.) and the oxy acids of sulfur (e.g. sulfuric acid, sulfurous acid, etc.) and (B) a VIII-group metal (e.g. Pd, Pt, etc.). The reaction is preferably carried out in the presence of a reaction solvent comprising an organic carboxylic acid having a pKa of >=4 (at 25 deg.C) or a compound giving said organic carboxylic acid by hydrolysis (e.g. gamma-butyrolactone).

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、フェノール類のアルキル化方法に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for alkylating phenols.

本発明の方法によれば、アルキルフェノール類を温和な
る条件下に収率よく安価な製造コストで製造することが
できる。
According to the method of the present invention, alkylphenols can be produced in good yield and at low production cost under mild conditions.

フェノール又は置換フェノール等のフェノール類のオル
ソ及びノくう位を選択的に核メチル化等の核アルキル化
する反応は、安定剤、添加剤、有機薬品の中間体等の合
成に有用である。例えば、安定剤として有用な2,6−
シーtert−ブチルp−クレゾールは、一般にはp−
クレゾールから合成されているが、通常、p−クレゾー
ルはm−クレゾールとの混合物の状態で入手されるので
、これら混合物から純粋のp−クレゾールを分離するか
、或いは前記混合物をtert−ブチル化した後、p−
クレゾールのtert−ブチル化誘導体を分離する必要
がある。従って分離コストがかかるとともに、副生ずる
m−クレゾール又はm−クレゾールのtert−ブチル
化誘導体の消費先が問題となり、両e合 者の需綺バランスがとれてい々いと高価につく欠点があ
る。フェノールを出発原料とすれば、このような心配は
なく、例えばフェノールを公知の方法に従い、2,6−
シーtert−ブチル化した後に4−メチル化する方法
を収率よく行うことができれば、前記方法にとって替る
ことが出来る。フェノールの核メチル化剤としてメタノ
ールを用いる方法は知られているが、通常はかなりの高
温度で反応を行う必要があり、tert−ブチル基やア
ルコキシ基のように熱的にはずれ易い基を有するフェノ
ール類の核メチル化には向いていない。
Reactions in which nuclear alkylation, such as nuclear methylation, selectively occurs at the ortho and ortho positions of phenols such as phenol or substituted phenols, are useful in the synthesis of stabilizers, additives, intermediates for organic drugs, and the like. For example, 2,6-
Sheet-tert-butyl p-cresol is generally p-
Although it is synthesized from cresol, p-cresol is usually obtained in the form of a mixture with m-cresol, so pure p-cresol is separated from these mixtures, or the mixture is tert-butylated. After, p-
It is necessary to separate the tert-butylated derivative of cresol. Therefore, separation costs are high, and the consumer of the by-produced m-cresol or tert-butylated derivative of m-cresol becomes a problem, and the balance between demand and demand for both products is disadvantageously high. If phenol is used as a starting material, there is no such concern; for example, phenol can be converted into 2,6-
If the method of tert-butylation followed by 4-methylation can be performed with good yield, it can be replaced with the above method. A method of using methanol as a nuclear methylating agent for phenol is known, but the reaction usually needs to be carried out at a fairly high temperature, and the reaction has a group that is easily removed thermally, such as a tert-butyl group or an alkoxy group. Not suitable for nuclear methylation of phenols.

一方、アルキルフェノールを得る為、アルキル化剤とし
てアルデヒド類を用いる方法も公知である。例えば米国
特許第2401608号、同第2909568号、特公
昭35−15359号各公報に開示されている。しかし
これらの方法は、塩基性触媒を用いるもので副反応が多
く、目的物の収率が不充分であったり工程が長く複雑で
あるなどの問題があり、未だ満足すべき方法とは言えな
かった。
On the other hand, in order to obtain alkylphenols, a method using aldehydes as an alkylating agent is also known. For example, it is disclosed in U.S. Pat. No. 2,401,608, U.S. Pat. However, these methods use basic catalysts and have problems such as many side reactions, insufficient yield of the target product, and long and complicated steps, so they are still not satisfactory methods. Ta.

上記塩基性触媒を用いる方法を改良する酸性触媒を用い
る方法が、特開昭52−153920号公報に開示され
ている。この発明は適当な強度の酸を触媒として用いる
ことを提案しており、その酸強度の範囲がpKaで0.
1〜5.01好ましくは1.0〜4.0の有機酸又は無
機酸の一種または二種以上を用いる。具体例として酢酸
、プロピオン酸などの低級脂肪酸、モノクロル酢酸、ジ
クロル酢酸などの・・口低級脂肪酸、シュウ酸、コノ・
り酸、安息香酸などの有機酸、塩酸、リン酸などの無機
酸を誉げている。そして酸強度の弱い酸を用いると反応
速度か遅く、また酸強度の強過ぎるものを用いると、原
料フェノール類のメチレン架橋生成物の副生が多くなる
ので適当な酸強度の酸を用いるのが好ましく例えば1.
酸として低級脂肪酸のみを用いた場合には、反応の選択
性は良いが反応速度が遅い欠点があり、一方、・・口低
級脂肪酸のような酸強度の強い酸のみを用いると、反応
速度は早いが選択性がやや悪い欠点があるので、最も好
ましいのI4低級脂肪酸と、それより酸強度の強い有機
酸、例えばハロ低級脂肪酸を混合して用いる場合である
と述べている。
A method using an acidic catalyst, which is an improvement over the above method using a basic catalyst, is disclosed in JP-A-52-153920. This invention proposes the use of an acid with an appropriate strength as a catalyst, and the acid strength ranges from 0 to 0 in terms of pKa.
1 to 5.01, preferably 1.0 to 4.0, one or more organic acids or inorganic acids are used. Specific examples include lower fatty acids such as acetic acid and propionic acid, lower fatty acids such as monochloroacetic acid and dichloroacetic acid, oxalic acid, and
It praises organic acids such as phosphoric acid and benzoic acid, and inorganic acids such as hydrochloric acid and phosphoric acid. If an acid with a weak acid strength is used, the reaction rate will be slow, and if an acid with too strong an acid strength is used, a large amount of methylene crosslinking products of raw material phenols will be produced as by-products, so it is recommended to use an acid with an appropriate acid strength. Preferably, for example, 1.
When only lower fatty acids are used as acids, the reaction selectivity is good, but the reaction rate is slow.On the other hand, when only acids with strong acid strength such as lower fatty acids are used, the reaction rate is slow. Although it is fast, it has the disadvantage of slightly poor selectivity, so it is stated that the most preferred method is to use a mixture of I4 lower fatty acids and organic acids with stronger acid strength, such as halo lower fatty acids.

しかしながら上記公報で推奨されている代級ハロ脂肪酸
は、本発明者らの実験結果によれば、反応中その一部が
分解してハロゲン化水素を放出することが確認された。
However, according to the experimental results of the present inventors, it was confirmed that a portion of the substitute halo fatty acids recommended in the above-mentioned publication decomposes during the reaction and releases hydrogen halide.

この様な反応系には高価なハステロイを使用する必要が
あり、製造設備が非常に高価になるという欠点がある。
Such a reaction system requires the use of expensive Hastelloy, and has the disadvantage that the manufacturing equipment becomes very expensive.

更に、この低級・・口脂肪酸は反応中に一部メチルエス
テルとなることが見出された。このことはホルムアルデ
ヒドの有効利用率の低下、更には融媒の失活につながる
ものであり、実用上大きな問題となるものである。
Furthermore, it was discovered that some of these lower oral fatty acids were converted into methyl esters during the reaction. This leads to a decrease in the effective utilization rate of formaldehyde and further to deactivation of the melting medium, which poses a serious problem in practice.

本発明者らは上記問題点を解決すべく鋭意検討を行い、
強酸による装置の腐食の問題がなく、温和な条件下に収
率よく、安価な製造コストでアルキルフェノール類を製
造できることを見い出し本発明を完成した。
The present inventors have conducted extensive studies to solve the above problems,
The present invention has been completed by discovering that alkylphenols can be produced in good yield under mild conditions at low manufacturing costs without the problem of corrosion of equipment due to strong acids.

即ち、本発明は、フェノール類とアルデヒド類を水素の
存在下接触的に反応させてアルキルフェノール類を製造
する方法において、触媒としてスルホン酸基を有する化
合物及び硫黄のオキシ酸の中から選ばれた1つ以上の酸
と第■族金属とを用いることを%徴とするアルキルフェ
ノール類の製造法を提供するものである。
That is, the present invention provides a method for producing alkylphenols by catalytically reacting phenols and aldehydes in the presence of hydrogen, in which a catalyst selected from a compound having a sulfonic acid group and a sulfur oxyacid is used. The present invention provides a method for producing alkylphenols using at least one acid and a Group I metal.

本発明の方法に用いるスルホン酸基を有する化合物及び
硫黄のオキシ酸の中から選ばれた]っ以上の酸の中スル
ホン酸基を有する化合物は、有機スルホン酸及び有機ス
ルホン酸型陽イオン交換樹脂が用いられる。
The compound having a sulfonic acid group among the acids selected from compounds having a sulfonic acid group and sulfur oxyacids used in the method of the present invention is an organic sulfonic acid and an organic sulfonic acid type cation exchange resin. is used.

有機スルホン酸としては例えばパラトルエンスルホン酸
、アルキルベンゼンスルホン酸、ナフタリンスルホン酸
等の芳香族スルホン酸、メタンスルホン酸等の脂肪族ス
ルホン酸がある。
Examples of organic sulfonic acids include aromatic sulfonic acids such as paratoluenesulfonic acid, alkylbenzenesulfonic acid, and naphthalenesulfonic acid, and aliphatic sulfonic acids such as methanesulfonic acid.

有機スルホン酸型陽イオン交換樹脂は、具体例として;
マ、スルホン酸基を有するスチレン−ジビニルベンゼン
共重合体、スルホン酸基含有過フッ素化重合体などがあ
る。前者では芳香族核にさらに他の基、例えばアルキル
基やハロゲンなどを導大したものも本発明の範囲内のも
のである。後者はデュポン社より商品名「Nafion
 Jとして市販されているものが代表例であるが勿論こ
れだけに限られるものでは無い。
Specific examples of organic sulfonic acid type cation exchange resins include;
Examples include styrene-divinylbenzene copolymers having sulfonic acid groups, and perfluorinated polymers containing sulfonic acid groups. In the former case, those in which other groups such as alkyl groups and halogens are added to the aromatic nucleus are also within the scope of the present invention. The latter is manufactured by DuPont under the product name "Nafion".
A typical example is one commercially available as J, but it is of course not limited to this.

硫黄のオキシ酸として(は硫酸、亜硫酸等が用いられる
Sulfuric acid, sulfurous acid, etc. are used as sulfur oxyacids.

本発明に用いる上記酸は全てpi(a (2s℃)が0
以下の負の値を有する( J、 Amer、 chem
、 soc、。
All of the above acids used in the present invention have pi(a (2s°C)) of 0.
has the following negative values (J, Amer, chem
, soc,.

上り2.4801(1979)参照)。2.4801 (1979)).

本発明の方法に用いられる第■族金属は、パラジウム、
白金、ルテニウム、イリジウム、ニッケル、コバルトな
どがあり、特にパラジウムが好ましい。
Group Ⅰ metals used in the method of the present invention include palladium,
Examples include platinum, ruthenium, iridium, nickel, and cobalt, with palladium being particularly preferred.

上記第■族金属は前述の有機スルボン型陽イオン交換樹
脂に含有させて、又は炭素担体等に担持させて用いるこ
とができる。該第■族金属は通常の担持、イオン交換等
の操作により該陽イオン交換樹脂に含有させることがで
きる。
The above-mentioned Group (1) metal can be used by being contained in the above-mentioned organic sulfone type cation exchange resin or supported on a carbon carrier or the like. The Group Ⅰ metal can be incorporated into the cation exchange resin by conventional loading, ion exchange, etc. operations.

該第■族金属を炭素担体等に担持させて用いる場合、パ
ラジウムを炭素担体に担持させたものが殊に好ましい。
When the Group 1 metal is supported on a carbon carrier or the like, palladium supported on a carbon carrier is particularly preferred.

この場合担体として利用する炭素担体の例としては、活
性炭、カーボンブラック、グラファイトの如き炭素材料
を例示することができ、これらの中でもカーボンブラン
クの利用がより好ましい。炭素担体にパラジウム成分を
担持させる手法に1は、特別な制約はないが、所望によ
り洗浄処理した炭素担体に、それ自体公知の任意の手段
でパラジウム成分を担持させて使用することができる。
Examples of the carbon carrier used as a carrier in this case include carbon materials such as activated carbon, carbon black, and graphite, and among these, the use of carbon blank is more preferable. Method 1 for supporting the palladium component on the carbon carrier is not particularly limited, but the palladium component may be supported on the carbon carrier, which has been optionally washed, by any means known per se.

このような担持方法の例としては、たとえば、アルカリ
−ホルマリンによる還元条件下に担持させる方法、液相
水素還元条件下に担持させる方法、あるいはパラジウム
塩類を担持させてから水素その他の還元剤を用いて担体
上でパラジウム金属に還元する方法、その他の方法(た
とえば、R,Mozingo Organic 5yn
thesis Vol、  26P77 (1946)
参照)で調製することができる。
Examples of such loading methods include, for example, loading under reducing conditions with alkali-formalin, loading under liquid phase hydrogen reducing conditions, or loading palladium salts and then using hydrogen or other reducing agents. and other methods (for example, R, Mozingo Organic 5yn
thesis Vol, 26P77 (1946)
(see ).

使用するパラジウム原料には特に制限はないが、例えば
、塩化パラジウム、硝酸パラジウム、水酸化パラジウム
、パラジウムアセチルアセトナート、塩化パラジウムア
ンモニウム(カリウム、ナ) 17ウム)、硫酸パラジ
ウムの如きパラジウム化合物を例示することができる。
The palladium raw material used is not particularly limited, but examples include palladium compounds such as palladium chloride, palladium nitrate, palladium hydroxide, palladium acetylacetonate, palladium ammonium chloride (potassium, sodium), and palladium sulfate. be able to.

塩化パラジウムが安定性、価格などの面から使用される
ことが普通である。塩化パラジウムは溶解するのに塩酸
水溶液として取り扱うのが一般的である。アルカリ−ホ
ルマリン還元では一般にアル刀り金属イオンが残F)や
すいことの観点から、このような場合には、水洗を充分
に行ない、CZ−イオン、Na等をよく除去するのが好
ましい。又、市販の炭素担体に担持させたパラジウム触
媒も利用でき、この際、たとえば沸騰水で洗浄、乾燥し
たのち、水素ガス気流中で再還元して利用するのが好ま
しい。パラジウムの担持量は、適宜に選択できるが、例
えば約0.1〜約10 wt%、より好ましくは約0.
5〜約5wt%の担持量を例示することができる・本発
明の方法は、フェノール類のアルキル化反応を無溶媒下
または反応溶媒としてpKa (25℃)が4以上の有
機カルボン酸又は加水分解して該有機カルボン酸を生成
する化合物の存在下に行うことができるが反応溶媒の存
在下に行うのが好ましい。これらの溶媒の具体例を示す
と前者の例としては酢酸、プロピオン酸等の飽和脂肪酸
、β−ヒドロキシプロピオン酸等の電子供与性官能基を
有する有機カルボン酸等があり、後者の例としてはγ−
ブチロラクトン等のラクトン類、エチレンジアセテート
、酢酸n−ブチル等のエステル類等がある。
Palladium chloride is usually used in terms of stability and cost. Palladium chloride is generally dissolved in an aqueous solution of hydrochloric acid. In view of the fact that alkali-formalin reduction generally tends to leave alkali metal ions remaining, in such cases it is preferable to thoroughly wash with water to thoroughly remove CZ-ions, Na, etc. Furthermore, a palladium catalyst supported on a commercially available carbon carrier can also be used, and in this case, it is preferable to wash it with boiling water, dry it, and then re-reduce it in a hydrogen gas stream. The supported amount of palladium can be selected as appropriate, and is, for example, about 0.1 to about 10 wt%, more preferably about 0.1 to about 10 wt%.
For example, a supported amount of 5 to about 5 wt% can be exemplified. The method of the present invention performs the alkylation reaction of phenols in the absence of a solvent or as a reaction solvent using an organic carboxylic acid having a pKa (25°C) of 4 or more or hydrolysis. Although the reaction can be carried out in the presence of a compound that produces the organic carboxylic acid, it is preferable to carry out the reaction in the presence of a reaction solvent. Specific examples of these solvents include saturated fatty acids such as acetic acid and propionic acid, and organic carboxylic acids with electron-donating functional groups such as β-hydroxypropionic acid, and examples of the latter include γ −
Examples include lactones such as butyrolactone, esters such as ethylene diacetate, and n-butyl acetate.

pKaが4未満の有機カルボン酸又は加水分解して該有
機カルボン酸を生成する化合物を溶媒として用いると、
原料アルデヒド類の有効利用率が低くなるなどの欠点か
ある。
When an organic carboxylic acid with a pKa of less than 4 or a compound that can be hydrolyzed to produce the organic carboxylic acid is used as a solvent,
There are drawbacks such as a lower effective utilization rate of raw material aldehydes.

本発明の方法においては上記特徴の他に原料のアルデヒ
ド類とフェノール類の仕込みのモル比を予め調整して反
応きせることか好ましい。即ち、アルデヒド順/フェノ
ール類のモル比が1〜4の範囲で反応させるのが好まし
い。アルデヒド順/フェノール類のモル比が1より小さ
くなる程フェノール類の転化率が低くなり、かつ有用で
ないビスフェノール類の副生率が高くなる。又、4.4
’−メチレンビス(2,6−シーtert−プチルフェ
ノール)も副生ずるが、この物質はそれ自体有用な酸化
防止剤であり少量の副生は許容されるものであるが、本
来目的とする化合物ではないので少量に抑える事が望ま
しい。アルデヒド類とフェノール類のモル比が4を越え
るほどアルデヒドの水添によりアルコールが出来るとい
う副反応が多くなり、結局アルデヒド類からの目的生成
物への選択率が低下するので好ましくない。
In the method of the present invention, in addition to the above-mentioned characteristics, it is preferable that the molar ratio of the aldehydes and phenols used as raw materials is adjusted in advance before the reaction is carried out. That is, it is preferable to carry out the reaction at a molar ratio of aldehyde/phenol in the range of 1 to 4. As the molar ratio of aldehyde/phenols becomes smaller than 1, the conversion rate of phenols becomes lower and the rate of by-product of unuseful bisphenols becomes higher. Also, 4.4
'-Methylenebis(2,6-tert-butylphenol) is also produced as a by-product, but this substance is itself a useful antioxidant and a small amount of by-product is acceptable, but it is not the intended compound. Therefore, it is desirable to keep it to a small amount. As the molar ratio of aldehydes and phenols exceeds 4, side reactions in which alcohols are produced by hydrogenation of aldehydes increase, which is undesirable because the selectivity from aldehydes to the desired product ultimately decreases.

本発明の方法に用いられる原料フェノール類としては、
核アルキル化可能なものであって、そのため、少なくと
も芳香核に直結した水素原子を有するものである。かか
るフェノール類は、種々の置換基を有するものでおって
もよく、まだ、1価フェノールのみならず多価フェノー
ルであってもよい。具体例としては、フェノール、ナフ
トール、クレゾール、キシレノール、エチルフェノール
、プロピルフ、エノール、ブチルフェノール、オクチル
フェノール、ノニルフェノール、ジブチルフェノール、
シクロヘキシルフェノール、フェニルフェノール、クミ
ルフェノールなどの炭化水素置換フェノール、カテコー
ル、レゾルシン、ヒドロキノン、ビスフェノールA1ジ
ヒドロキシナフタリアー1xどの多価フェノール、メト
キシフェノール、エトキシフェノール、ジメトキシフェ
ノールなどのアルコキシ置換フェノール、ノニルフェノ
ール、ブロムフェノール、ジクロルフェノールなどのハ
ロゲン化フェノールなどがある。
The raw material phenols used in the method of the present invention include:
It is capable of nuclear alkylation and therefore has at least a hydrogen atom directly connected to an aromatic nucleus. Such phenols may have various substituents, and may be not only monohydric phenols but also polyhydric phenols. Specific examples include phenol, naphthol, cresol, xylenol, ethylphenol, propylphenol, enol, butylphenol, octylphenol, nonylphenol, dibutylphenol,
Hydrocarbon-substituted phenols such as cyclohexylphenol, phenylphenol, cumylphenol, catechol, resorcinol, hydroquinone, bisphenol A1 dihydroxynaphthalia 1x any polyhydric phenol, alkoxy-substituted phenol such as methoxyphenol, ethoxyphenol, dimethoxyphenol, nonylphenol, bromine These include phenol and halogenated phenols such as dichlorophenol.

本発明の方法で使用されるアルデヒド類としては、1〜
10個の炭素を有するアルデヒドがある。
The aldehydes used in the method of the present invention include 1-
There are aldehydes with 10 carbons.

具体的には、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プ
ロピオンアルデヒドなどの他反応条件下でコレラのアル
デヒド類を発生するパラホルムアルデヒド、トリオキサ
ン、パラアルデヒドなども用いられる。
Specifically, in addition to formaldehyde, acetaldehyde, and propionaldehyde, paraformaldehyde, trioxane, and paraaldehyde, which generate cholera aldehydes under reaction conditions, are also used.

アルキル化がメチル化である場合、特に好ましいものは
バラホルムアルデヒドでちり、それも含有水分量の少な
いものが好ましい。
When the alkylation is methylation, particularly preferred is paraformaldehyde, which also preferably has a low water content.

本発明の方法において、反応は任意の圧力下に行える。In the method of the invention, the reaction can be carried out under any pressure.

一般に、1気圧以上で実施可能であり1〜100気圧が
好ましいが特に3〜50気圧の圧力で行うことが好まし
い。
In general, it can be carried out at a pressure of 1 atm or higher, preferably 1 to 100 atm, and particularly preferably 3 to 50 atm.

反応温度は通常50〜200℃の温度範囲で選べるが反
応速度、選択性の面から80〜150℃が好ましい。
The reaction temperature can usually be selected within the range of 50 to 200°C, but is preferably 80 to 150°C from the viewpoint of reaction rate and selectivity.

本発明の方法で最も工業的に有利な方法としては、触媒
として有機スルホン酸及び硫黄のオキシ酸の中から選ば
れた1つ以上の酸と第■族金属、特にパラジウムを炭−
素担体に担持したものを用い、フェノール類とアルデヒ
ド類を水素の存在下接触的に反応させることであり更に
、該反応が無溶媒下または反応溶媒としてpKa (2
s℃)が4以上の有機カルボン酸又は加水分解して該有
機カルボン酸を生成する化合物の存在下、アルデヒド順
/フェノール類をモル比1〜4の範囲で行うのがよい。
The most industrially advantageous method of the present invention is to combine one or more acids selected from organic sulfonic acids and sulfur oxyacids as a catalyst with a Group I metal, particularly palladium, on carbon.
Phenols and aldehydes are catalytically reacted in the presence of hydrogen using phenols and aldehydes supported on an elementary carrier.
It is preferable to carry out the reaction in the presence of an organic carboxylic acid having a temperature (s°C) of 4 or more or a compound that can be hydrolyzed to produce the organic carboxylic acid at a molar ratio of aldehyde/phenol in the range of 1 to 4.

この場合、触媒の使用量を使い捨て可能な領域にまで少
くする事が可能である。即ち、原料フェノール類I K
9に対し使用する有機スルホン酸及び/又は硫黄のオキ
シ酸等の含硫黄酸は0.019以上102以下で十分で
ある。これ以上該含硫黄酸の濃度が高くなっても対応す
る第■族金属量を増加させれば反応収率を高く維持する
事はある程度は可能である。しかしあまり多量に用いる
ことは目的物の収率低下、触媒使用量の増加につながり
好1しくない。又、本発明において用いられる第■族金
属の量は原料フェノール類1句に対し帆0012以上1
2以下である。これ以上の量でも反応を円滑に進行させ
る事は可能であるがアルデヒドの水添反応などが多くな
り好ましくない。
In this case, it is possible to reduce the amount of catalyst used to the extent that it is disposable. That is, raw material phenols IK
The amount of sulfur-containing acid such as an organic sulfonic acid and/or a sulfur oxyacid used for 9 is sufficient to be 0.019 or more and 102 or less. Even if the concentration of the sulfur-containing acid becomes higher than this, it is possible to maintain a high reaction yield to some extent by increasing the corresponding amount of Group (I) metal. However, using too large a quantity is undesirable as it leads to a decrease in the yield of the target product and an increase in the amount of catalyst used. In addition, the amount of Group III metal used in the present invention is 0012 or more per 1 raw material phenol.
2 or less. Although it is possible to proceed the reaction smoothly with an amount greater than this, it is not preferable because the hydrogenation reaction of aldehyde, etc. increases.

本発明の方法において特に高収率かつ高選択率で目的と
する2、6−シーtert−ブチルクレゾール(以下B
ll’rと略記する)等のアルキルフェノール類を得る
には、上記有機スルホン酸及び硫黄のオキシ酸等の含硫
黄酸の原料フェノール類に対する使用量と、第■族金属
の原料フェノール類に対する使用量が上記関係で用いら
れることが必要である。
In the method of the present invention, the desired 2,6-tert-butyl cresol (hereinafter referred to as B
In order to obtain alkylphenols such as (abbreviated as ll'r), the amount of the above-mentioned organic sulfonic acids and sulfur-containing acids such as sulfur oxyacids to be used relative to the raw material phenols, and the amount of Group II metal to be used relative to the raw material phenols. must be used in the above relationship.

上記触媒の使用量は、本発明の方法がバッチ式反応で行
われる場合の関係を示している。しかし、本発明の方法
は第■族金属担持触媒を固定床または流動床の様な連続
流通条件下で用いる事も可能である。但しこの場合、該
含硫゛黄酸を出来るだけ第■族金属触媒の近傍に供給す
る必要がある。
The amount of catalyst used above indicates the relationship when the process of the invention is carried out in a batchwise reaction. However, the method of the present invention can also use a Group I metal supported catalyst under continuous flow conditions such as a fixed bed or a fluidized bed. However, in this case, it is necessary to supply the sulfur-containing yellow acid as close to the Group 1 metal catalyst as possible.

以下に実施例、比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明
する。
The present invention will be explained in more detail by giving examples and comparative examples below.

尚、以下の例中2,6−ジーtert−ブチルフェノー
ル(以下DTBPと略記する)転化率、2,6−シーt
ert−ブチル−p−クレゾール(以下Bl(Tと略記
する)選択率、および4,4′−メチレンビス(2,6
−シーtert−ブチルフェノール(以下BBPと略記
する)選択率、ビスフェノール類(以下BPと略記する
)選択率、パラポルムアルデヒド(以下PFAと略記す
る)転化率、バラホルムアルテヒド基準でのB、E(T
選択率(以下B’HT(PFA)選択率と略記する)、
およびパラホルムアルデヒドの水系化反応で生成したメ
タノールと溶媒の酢酸からエステル化反応により生成す
る酢酸メチルの選択率をそれぞれ次式のように定義する
In addition, in the following examples, 2,6-di-tert-butylphenol (hereinafter abbreviated as DTBP) conversion rate, 2,6-tert-butylphenol (hereinafter abbreviated as DTBP) conversion rate,
ert-butyl-p-cresol (hereinafter abbreviated as T) selectivity and 4,4'-methylenebis(2,6
- Tert-butylphenol (hereinafter abbreviated as BBP) selectivity, bisphenol (hereinafter abbreviated as BP) selectivity, parapormaldehyde (hereinafter abbreviated as PFA) conversion rate, B and E based on paraformaldehyde (T
Selectivity (hereinafter abbreviated as B'HT (PFA) selectivity),
The selectivity of methyl acetate produced by the esterification reaction from methanol produced by the aqueous reaction of paraformaldehyde and acetic acid as a solvent is defined as follows.

(Bf(T選択率) (B B P選択率) (BP選択率) (PFA転化率) (BHT(PFA)選択率) (酢酸メチル選択率) 実施例1 カーボンブラック(ライオンアクゾ社製、商品名[ケッ
チェン−ECj、比表面積:858靜/2)を、0,4
NのNaOH: 240 ml中に懸濁し、60℃で1
時間攪拌後濾過し、沸騰水1tで洗浄し乾燥した。こう
して得られた処理カーボンブラック4゜8?を0.I 
NNaOH: 100 rr、lと脱塩水:200 m
lの混合液中に@濁きせた(こnをA液とする)。
(Bf (T selectivity) (B B P selectivity) (BP selectivity) (PFA conversion rate) (BHT (PFA) selectivity) (Methyl acetate selectivity) Example 1 Carbon black (manufactured by Lion Akzo Co., Ltd., product name [Ketjen-ECj, specific surface area: 858/2), 0,4
N NaOH: suspended in 240 ml at 60 °C
After stirring for an hour, it was filtered, washed with 1 ton of boiling water, and dried. The treated carbon black thus obtained was 4°8? 0. I
NNaOH: 100 rr, l and demineralized water: 200 m
A mixture of 1 and 1 liters of liquid was added to make it cloudy (this liquid is called liquid A).

塩化パラジウム(PdC6z ) : 12.0 Of
 (Pdとして7.20 ?)を、1tメスフラスコ中
で濃塩酸25?を加えて溶解し、これに脱塩水を加えて
1ooomとしだ。この溶液はloml中にPdとして
72.01mgを含む(これをB液とする)。
Palladium chloride (PdC6z): 12.0 Of
(7.20 ? as Pd) in concentrated hydrochloric acid 25 ? in a 1 t volumetric flask. was added and dissolved, and demineralized water was added to this to make 1 ooom. This solution contains 72.01 mg of Pd in loml (this is referred to as solution B).

B液6rnlをAMに攪拌しながら10分間で加え、こ
の後更に1時間攪拌した後涙過し、次いで沸騰水1tで
洗浄した。これを400 rugの脱塩水に再度懸濁さ
せ、70℃で攪拌下に水素を30分間吹込んだ後瀘過し
、500WLlの沸騰水で洗浄しだ後110℃で一晩乾
燥して1重量%パラジウム担持カーボンブラック触媒を
得た。
6 rnl of Solution B was added to the AM over 10 minutes with stirring, and after stirring for an additional hour, it was filtered and then washed with 1 t of boiling water. This was resuspended in 400 rug of demineralized water, bubbled with hydrogen for 30 minutes at 70°C with stirring, filtered, washed with 500 WLl of boiling water, dried overnight at 110°C, and reduced to 1 weight. % palladium supported carbon black catalyst was obtained.

DTBP:zo、6r(1ooミリモル)、ホルムアル
デヒドを120ミリモル含むPFA:3.75y、酢酸
:2oグ、p−トルエンスルホン酸二0.0259、上
記の様にして得た1重量%パラジウム担持カーボンブラ
ック触媒: 0.1,5 f全100m1オートクレー
ブに仕込み、水素加圧30気圧、130℃で1時間反応
を行った。この間、調圧弁を通じて水素を供給すること
により全圧を一定に保持した。反応終了後オートクレー
ブを水中にて冷却し、目的の2.6−シーtert−ブ
チル−p−クレゾールの結晶を含む油層と触媒層の2層
に分離している反応液を得だ。反応液をガスクロマトグ
ラフィーと液クロマトグラフイーにより分析した結果D
TBP転化率84.1%、B)IT選択率(DTBP基
準) 89.3%、BBPBP選択率6%、PFA転化
率85.1%、B’f(T選択率(PFA基準)73.
6%、酢酸メチル選択率5.7%であった。
DTBP: zo, 6r (10 mmol), PFA containing 120 mmol of formaldehyde: 3.75y, acetic acid: 2og, p-toluenesulfonic acid di 0.0259, 1% by weight palladium-supported carbon black obtained as above. Catalyst: 0.1.5 f was charged in a total of 100 ml autoclave, and the reaction was carried out at 130°C under hydrogen pressure of 30 atm for 1 hour. During this time, the total pressure was kept constant by supplying hydrogen through a pressure regulating valve. After the reaction was completed, the autoclave was cooled in water to obtain a reaction solution separated into two layers: an oil layer containing crystals of the desired 2,6-sheet-tert-butyl-p-cresol and a catalyst layer. Result D of analyzing the reaction solution by gas chromatography and liquid chromatography
TBP conversion rate 84.1%, B) IT selectivity (DTBP standard) 89.3%, BBPBP selectivity 6%, PFA conversion rate 85.1%, B'f (T selectivity (PFA standard) 73.
6%, and methyl acetate selectivity was 5.7%.

実施例2 DTBP:1o、3r(soミリモル)、80ミリモル
のホルムアルデヒドを含むPFA:2゜5″?、酢酸:
102、p−)ルエンスルホン酸: 0.051.5重
量%パラジウム担持活性炭触媒:0゜2vを100m1
オートクレーブに仕込み反応時間15分間とした以外は
実施例1と同様に反応を行った。
Example 2 DTBP: 1o, 3r (so mmol), PFA with 80 mmol formaldehyde: 2°5″?, acetic acid:
102, p-) Luenesulfonic acid: 0.051.5% by weight Palladium-supported activated carbon catalyst: 0°2v in 100ml
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the autoclave was charged and the reaction time was 15 minutes.

反応の結果DTBP転化率92.2%、BHT選択率(
DTBP基準) 94.4%、BBP選択率4.6%、
PFAFA転化率83%、BHT選択率(PFA基準)
 69.8%、酢酸メチル選択率18.6%であった。
As a result of the reaction, DTBP conversion rate was 92.2%, BHT selectivity (
DTBP standard) 94.4%, BBP selection rate 4.6%,
PFAFA conversion rate 83%, BHT selectivity (PFA standard)
69.8%, and methyl acetate selectivity was 18.6%.

実施例3 p−)ルエンスルホン酸の代りに硫酸: 0.032を
用いた以外は実施例2と同様に反応を行った。
Example 3 p-) The reaction was carried out in the same manner as in Example 2 except that sulfuric acid: 0.032 was used instead of luenesulfonic acid.

反応の結果DTBP転化率95.1%、BHT選択率(
DTBP基準) 87.0%、BBP選択率11.4%
、PFAFA転化率89%、BE(T選択率(PFA幕
準) 61.5%、酢酸メチル選択率22.1%であっ
た。
As a result of the reaction, DTBP conversion rate was 95.1%, BHT selectivity (
DTBP standard) 87.0%, BBP selection rate 11.4%
The PFAFA conversion rate was 89%, the BE (T selectivity (PFA standard) was 61.5%, and the methyl acetate selectivity was 22.1%.

実施例4 塩化パラジウム0.18 f、蒸留水5orLtおよび
スルホン酸基を有する陽イオン交換樹脂(米国ローム・
アント・ハース社製商品名「アンバーリスト15」、球
状0.4〜0.5 mm径)toりをフラスコに秤取し
、90℃1時間攪拌した。次に温度を60℃に保ち撹拌
しつつ水素を2017時間の流速で上記懸濁液中に2時
間吹き込んだ。室温まで冷却した後、蒸留水で洗浄濾過
を行い濾過した固体を、ロータリーエバポレーターで8
0℃、2時間吸引乾燥し9.52の触媒を得た。分析の
結果、陽イオン交換樹脂中に1重量%のパラジウムを含
んでいることが分った。
Example 4 Palladium chloride 0.18 f, distilled water 5 or Lt, and a cation exchange resin having a sulfonic acid group (Rohm, USA)
A spherical product (trade name: "Amberlyst 15" manufactured by Ant Haas, 0.4 to 0.5 mm in diameter) was weighed into a flask and stirred at 90°C for 1 hour. Next, while maintaining the temperature at 60° C. and stirring, hydrogen was blown into the suspension at a flow rate of 2017 hours for 2 hours. After cooling to room temperature, the filtered solid was washed and filtered with distilled water and evaporated in a rotary evaporator for 8 hours.
Suction drying was carried out at 0°C for 2 hours to obtain a catalyst of 9.52. Analysis revealed that the cation exchange resin contained 1% by weight of palladium.

上記触媒o、3st1DTBP: 1o、3r(5゜ミ
リモル)およびパラホルムアルデヒド2.51(ホルム
アルデヒド〈以下FAと略記する〉として80ミリモル
)、酢酸10Fを100rrLlのオートクレーブに仕
込み氷菓加圧30気圧、130℃で1時間30分攪拌し
つつ反応を行なった。この間、調圧弁を通じて水素を供
給することにより全圧を一定に保持した(この反応を第
1回目の反応とする)。第1回目の反応に使用した触媒
を回収して用いた以外(は上記反応を同様に4回操り図
し行った。結果は次表1の通りでうった。
The above catalyst o, 3st1DTBP: 1o, 3r (5 mmol), paraformaldehyde 2.51 (80 mmol as formaldehyde (hereinafter abbreviated as FA)), and acetic acid 10F were placed in a 100rrLl autoclave, and the frozen confectionery was pressurized at 30 atm and 130°C. The reaction was carried out with stirring for 1 hour and 30 minutes. During this time, the total pressure was kept constant by supplying hydrogen through a pressure regulating valve (this reaction is referred to as the first reaction). The above reaction was repeated four times in the same manner except that the catalyst used in the first reaction was recovered and used. The results are shown in Table 1 below.

表1 実施例5 反応圧力を9気圧、反応時間1時間30分で行った以外
は実施例1と同様に反応を行なった結果DTBP転化率
91.2%、BHT選択率(DTBP基準) 87.4
%、BBP選択率9.1%、PFAFA転化率87%、
BHT選択率(PFA基準)75.6%、酢酸メチル選
択率6.3%であった。
Table 1 Example 5 The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the reaction pressure was 9 atm and the reaction time was 1 hour and 30 minutes. As a result, DTBP conversion rate was 91.2%, BHT selectivity (DTBP standard) 87. 4
%, BBP selectivity 9.1%, PFAFA conversion rate 87%,
The BHT selectivity (PFA standard) was 75.6% and the methyl acetate selectivity was 6.3%.

比較例I DTBPlo、3f(50ミリモル)、102ミリモル
のホルムアルデヒドを含むPFA3.6r、酢酸52、
モノークロル酢散3.71.5重量%Pd担持活性炭触
媒0.542を100+ilオートクレーブに仕込み水
素加圧30気圧で130℃で5時間反応した結果DTB
P転化率90%、BHT選択率87%、BPP選択率3
%、PFA転化率100%、BHT選択率(PFA基準
)39%、酢酸メチル選択率17%、その他の副生成物
としてメタノール選択率(PFA基準)21%、モノ−
クロル酢酸メチル7%であった。
Comparative Example I DTBPlo, 3f (50 mmol), PFA 3.6r containing 102 mmol formaldehyde, acetic acid 52,
Monochlor vinegar powder 3.71.5% by weight Pd supported activated carbon catalyst 0.542 was charged into a 100+il autoclave and reacted at 130°C for 5 hours under hydrogen pressure of 30 atm, resulting in DTB.
P conversion rate 90%, BHT selectivity 87%, BPP selectivity 3
%, PFA conversion rate 100%, BHT selectivity (PFA standard) 39%, methyl acetate selectivity 17%, methanol selectivity as other by-products (PFA standard) 21%, mono-
Methyl chloroacetate was 7%.

比較例2 51ミリモルのホルムアルデヒドを含むPFAl、82
を用い、反応時間4時間とした以外は比較例1と同様に
反応を行った結果DTBP転化率37%、BHT選択率
88%、BPP選択率4%、PFA転化率100%、B
HT選択率(PFA基準)327o、酢酸メチル選択率
27%、その他の副生成物としてメタノール選択率(P
FA基準)20%、モノQクロル酢酸メチル選択率11
%であったO 実施例6〜7 用いた触媒を表2に示す触媒とした他は実施例5と同様
に反応を行い、表2に示しだ結果を得た。
Comparative Example 2 PFAl containing 51 mmol formaldehyde, 82
The reaction was carried out in the same manner as in Comparative Example 1, except that the reaction time was 4 hours using B.
HT selectivity (PFA standard) 327o, methyl acetate selectivity 27%, methanol selectivity (PFA) as other by-products
FA standard) 20%, monoQ methyl chloroacetate selectivity 11
%O Examples 6 to 7 The reaction was carried out in the same manner as in Example 5, except that the catalyst shown in Table 2 was used, and the results shown in Table 2 were obtained.

(以下余白) 表2(Margin below) Table 2

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)  フェノール類とアルデヒド類を水素の存在下
接触的に反応させてアルキルフェノール類を製造する方
法において、触媒としてスルホン酸基を有する化合物及
び硫黄のオキシ酸の中から選ばれた1つ以上の酸と第■
族金属とを用いることを特徴とするアルキルフェノール
類の製造法。
(1) In a method for producing alkylphenols by catalytically reacting phenols and aldehydes in the presence of hydrogen, one or more compounds selected from compounds having a sulfonic acid group and sulfur oxyacids are used as catalysts. Acid and Part ■
A method for producing alkylphenols, characterized by using a group metal.
(2)スルホン酸基を有する化合物が有機スルホン酸で
ある特許請求の範囲第1項記載のアルキルフェノール類
の製造法。
(2) The method for producing alkylphenols according to claim 1, wherein the compound having a sulfonic acid group is an organic sulfonic acid.
(3)反応が無溶媒下または反応溶媒としてpKa(2
5℃)が4以上の有機カルボン酸又は加水分解して該有
機カルボン酸を生成する化合物の存在下、アルデヒド類
/フェノールDVcモル比1〜4の範囲で行うことを特
徴とする特許請求の範囲81項まだは第2項記載のアル
キルフェノール類の製造法。
(3) The reaction is carried out without solvent or as a reaction solvent with pKa (2
5° C.) in the presence of an organic carboxylic acid having a temperature of 4 or more or a compound that generates the organic carboxylic acid by hydrolysis, at an aldehyde/phenol DVc molar ratio of 1 to 4. Item 81: A method for producing alkylphenols according to Item 2.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007278718A (en) * 2006-04-03 2007-10-25 Myzox:Kk Laser marking device

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