JPS5941973B2 - タ−フエニルの分離精製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はターフエニルの分離精製法に関する。

更に、詳しくはベンゼンの熱分解によつて得られたター
フエニルの分離精製法に関する。ターフエニルを製造す
る方法はいくつか知られているが、工業的にはベンゼン
を５００〜９００℃で熱分解する方法が〒般に採用され
ている。

このようにして製造されたターフエニル中には３種の異
性体およびビフェニル等の他のポリフェニルが混在して
いるのでこれらを分離する必要がある。分離する方法と
しては蒸留法が一般的であり、例えばベンゼンの熱分解
生成物を第１番目の蒸留装置でベンゼン、ビフェニルお
よびターフエニルに分留し、次いでこのターフエニルを
第２番目の蒸留装置で分離しｏ−ターフエニルとｍ−，
ｐ−ターフエニルとに分離する方法が採用されている
。しかしながら、上述のような蒸留法ではｏ−ターフエ
ニルの分離は比較的容易であるが、ｍ−ターフエニルと
ｐ−ターフエニルとの分離は沸点が近接しているため困
難である。ｍ−ターフエニルおよびｐ−ターフエニルを
蒸留によつて分離するに当つては、減圧精密蒸留法が考
ぇられるが、この方法は沸点差が小さいため段数を著し
く大きくする必要があること、ターフエニルの沸点が高
いことなどの理由により蒸留コストが高く経済的でない
。本発明は、ターフエニル中の３種の異性体を効率よく
分離精製する方法を提供するものであつて、ベンゼンの
熱分解生成物を蒸留して得られたターフエニル留分を蒸
留してｏ−ターフエニルとｍ−、ｐ−ターフエニル留分
とを回収し、次いでｍ−，ｐ−ターフエニル留分をｍ−
ターフエニルの２５℃における溶解度が２０ｇ／１００
ｇ一溶媒以上である良溶媒を加えて、加熱、溶解したの
ち、晶析を行つてｐ−ターフエニルとｍ−ターフエニル
を分離、回収するターフエニルの分離精製法である。

ベンゼンを５００〜９００℃で熱分解してビフエニル、
夕＝フエニル等のポリフエニルを製造する際得られる反
応生成物中には、ビフエニル、ターフエニル、未反応ベ
ンゼンの他に種々の不純物が含まれている。ベンゼン、
ビフエニルおよびターフエニルは沸点が離れているため
、蒸留により分離可能である。このようにして分離され
たターフエニル留分は、３種の異性体の他、ビフエニル
およびその他の少量の不純物を含み、１例としては次の
ような組成を有する。

３種の異性体のうち、ｏ−ターフエニルは沸点がやや低
いため、蒸留によつて分離する。

蒸留搭の段数を大きくすれば、蒸留だけで９９％以上の
高純度のｏ−ターフエニルを得ることが可能であるが、
蒸留だけで高純度品を得ることは前述のような理由で有
利でないので、９０％引上好ましくは９５％以上のｏ−
ターフエニルを得て、これをメタノール等の溶媒を用い
て再結晶精製を行つて９９％以上の高純度品とすること
が好ましい。この蒸留では、ｏ−ターフエニルと同時に
ｍ−ｐ−ターフエニル留分が得られる。ｍ−， ｐ−タ
ーフエニル留分は、蒸留搭の段数およびカツトする温度
によつて異なるが、ｏ−ターフエニルを９５％程度の純
度で回収する条件での１例としては次のような組成を有
する。このようにして回収されたｍ− ｐ−ターフエニ
ル留分に、ｍ−ターフエニルの２５℃における溶解度が
２０ｇ／１００ｇ一溶媒以上である良溶媒を加えて、加
熱、溶解したのち、晶析を行う。

良溶媒とは、ｍ−ターフエニルの２５℃における溶解度
が２０ｇ／１００ｇ一溶媒以上の溶媒を指し、ベンゼン
、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素あるいはジオ
キサンなどが挙げられる。中でも、Ｃ６〜Ｃ８の芳香族
炭化水素は取扱いの点で優れする。

かかる良溶媒は、ｏ−ターフエニル，ｍ−ターフエニル
， ｐ−ターフエニルの順にこれらを溶解する。良溶媒
はｍ−ターフエニルの８０％以上好ましくは８５〜９０
％が晶析温度で母液中に溶解する量を使用する。

ｐ−ターフエニルを高純度で回収し、ｍ−ターフエニル
は低純度でもよい場合あるいは回収しない場合は、良溶
媒はｍ−ターフエニルの１００％が溶解する量を使用す
ることが有利である。ｐ−ターフエニルと共にｍ−ター
フエニルを高純度で回収する場合は、ｍ−ターフエニル
の少くとも一部、好ましくは５〜１５％が溶解しないで
残る量を使用することが望ましい。１例としては、前述
のようなｍ−． ｐ−ターフエニル留分１重量部に対し
、トルエン１重量部程度を使用すると、ｍ−ターフエニ
ルの一部が溶解しないで残る。

Ｍ，ｐ−ターフエニル留分に良溶媒を加えて、これを加
熱、攪拌してｏ−ターフエニルの全部とｍ−ターフエニ
ルの全部又は大部分を溶解させたのち、冷却してｐ−タ
ーフエニル又はｐ−ターフエニルとｍ−ターフエニルの
一部を晶析させる。

加熱時と冷却時の渦度差は３０℃以上好ましくは４０℃
以上あれば十分であり、冷却時の温度は常幅近辺が有利
である。晶析後、これを遠心分離器等で固液分離する。

得られた固形物は、ｐ−ターフエニルであり、ｍ＝ター
フエニルは溶液として得られる。このようにして得られ
るｐ−ターフエニルの純度は良溶媒の使用量によつて異
なるが約９０〜９８％程度であり、良溶媒を除去したの
ちのｍ−ターフエニルの純度は約７０〜９０％程度であ
る。一般に、良溶媒の使用量が多くなるにつれてｍ−タ
ーフエニルの純度が低下し、ｐ−ターフエニルの純度が
高くなる傾向がある。ｐ−ターフエニル又はｍ−ターフ
エニルの用途によつては、純度を更に高くする必要があ
るので、更に精製を行う。

本発明の第２番目の発明は、上記のようにして得られた
ｐ−ターフエニルを良溶媒を用いて再結晶精製する方法
である。

この際の良溶媒としては、前と同じ良溶媒を使用するこ
とがその回収の点で好ましい。

良溶媒の使用量は、その種類およびｐ−ターフエニルの
純度にもよるがトルエンを使用する場合、ｐ−ターフエ
ニル１重量部に対し、トルエン０．５〜２重量部程度が
適当である。再結晶は、例えばこれを約８０℃に加熱、
分散したのち、約３０℃以下に冷却してｐ−ターフエニ
ルを晶析させる方法が採用できる。

次いで、これを遠心分離器等で固液分離したのち、洗浄
および乾燥することにより、高純度のｐ−ターフエニル
を得る。かくして得られたｐ−ターフエニルの純度は９
９．５％以上に達する。本発明の第３番目の発明は、Ｍ
，ｐ−ターフエニル留分を良溶媒を用いて晶析を行つた
際、得られるｍ−ターフエニル溶液を処理して高純度の
ｍ−ターフエニルを回収する方法である。

ｍ−ターフエニル溶液は、蒸留して良溶媒を回収し、次
いで、ｍ−ターフエニルを所定の純度に高めたのち、ｍ
−ターフエニルの２５℃における溶解度が２〜１０ｇ／
１００ｇ一溶媒である中溶媒を用いて再結晶精製する。

ｍ−ターフエニルを中溶媒で再結晶精製する場合、原料
中のｐ−ターフエニル含有量を２％以下に保持する必要
がある。

ｐ−ターフエニル含有量が３％以上の場合、晶析による
ｐ−ターフエニルの除去効果は著しく低下する。また、
ｍ−ターフエニル中のｐ−ターフエニルは蒸留によつて
分離することも困難であるので、ｍ− ｐ−ターフエニ
ル留分を良溶媒を用いて晶析する際の良溶媒の使用量を
少な目にして、ｐ−ターフエニルがｍ−ターフエニル溶
液に多量に含まれないように調節する。すなわち、この
際の良溶媒の添加量をｍ−ターフエニルの少くとも一部
好ましくは５〜１０％が結晶中に残るように調節する。
このようにして、分離されたｍ−ターフエニル溶液から
回収したｍ−ターフエニルの純度の１例は次のようであ
る。′ （ ７Ｉ− −５ｖ
また、ｍ−ターフエニルを中溶媒で再結晶精製する場合
、ｐ−ターフエニルのみならずｏ−ターフエニルが多量
に含まれても収率および純度に悪影響を与えるので、こ
れを蒸留してｍ−ターフエニルの純度を９０％以上好ま
しくは９５％以上に高める。

この蒸留は不純物の大半がｍ−ターフエニルと沸点差の
大きいｏ−ターフエニルであるので、前留分をカツトす
ることにより比較的容易に行うことができる。ｐ−ター
フエニルの含有量が多い場合は後留分を多くカツトする
必要がある。蒸留で得られたｍ−ターフエニル留分は、
晶析機に装入し中溶媒で再結晶精製する。ここで、中溶
媒はｍ−ターフエニルの溶解度が２５℃において２〜１
０ｇ／１００ｇ一溶媒の範囲にあるものであり、シクロ
ヘキサン、ｎ−ヘブタンなどが適当である。ｍ−ターフ
エニルの溶解度が大きい良溶媒あるいは溶解度の小さい
貧溶媒は、ｍ−ターフエニルを精製する能力が劣る。中
溶度の使用量は、中溶度の種類によつて異なるが、シク
ロヘキサンを使用する場合ｍ−ターフニニル留分１重量
部に対し０．５〜２重量部程度が適当である。

中溶媒にｍ−ターフエニル留分を混合したのち、これを
加熱、分散させて溶解を促進させ、次いで冷却してｍ−
ターフエニルを晶析させるが、加熱温度は中溶媒の沸点
以下好ましくは８０℃以下が適当であり、晶析時の温度
は常温程度で差し支えない。晶析したｍ−ターフエニル
は、遠心分離器等を使用して固液分離したのち、洗浄お
よび乾燥を行つて精製ｍ−ターフエニルとする。

かくして得られた精製ｍ−ターフエニルは純度９９．５
％以上に達することが可能である。実施例 ベンゼンの熱分解生成物から分離されたターフエニル留
分を原料として、ｏ−，ｍ−およびｐーターフエニルの
分離精製を行つた。

原料の組成は、ビフエニル５％（重量％、以下同じ）、
ｏ−ターフエニル１０％，ｍ−ターフエニル５６％，
ｐ−ターフエニル２８％，その他１％であつた。この原
料を蒸留して、ｏ−ターフエニルとｍ一ｐ−ターフエニ
ル留分とを回収した。ｏ−ターフエニルの組成は、ビフ
エニル０．４％、ローターフエニル９７．８％、ｍ−タ
ーフエニル０．８％、その他１．０％であり、更に高純
度品が要求される場合は、メタノール等の溶媒を使用し
て再結晶精製を行う。ｍ−．ｐ−ターフエニル留分の組
成は、ｏ−タ 二ーフエニル１１．９％、ｍ−ターフエ
ニル６４．５％、ｐ−ターフエニル２３．４％、その他
０．２％であつた。

この留分１００部（重量部、以下同じ）に対しトルエン
１００部を添加し、８０℃に加熱および攪拌を行つて分
散および溶解を行つたのち、２５℃に冷却して晶析を行
い、次いで遠心分離器により固液分離した。固形分（ｐ
−ターフエニル）は３１．２部であり、母液（ｍ−ター
フエニル溶液）は１６８．８部であつた。固形分には、
トルエン５０部を加え、最初と同じ条件で晶析を行つた
のち、固液分離を行い、得られた固形分を洗浄および乾
燥して純度９９．８３％の精製ｐ−ターフエニル２１．
５部を得た。

母液（ｍ−ターフエニル溶液）は、トルエンを蒸留釜で
除去して、ｏ−ターフエニル１５．６％、ｍ−ターフエ
ニル８２．３８％、ｐ−ターフエニル１．７６％、その
他０．２７％からなる組成を有する釜残７１．３部を得
、次いでこれを蒸留搭に装入して前留物および後留物を
それぞれ１５％および２２％カツトしてｍ−ターフエニ
ル留分を回収した。なお、前留物のｏ−ターフエニル含
有量は約９０％に、後留物のｐ−ターフエニル含有量は
約１０％以下に、そしてｍ−ターフエニル留分中の０−
ターフエニル含有量は約３．３％になるように蒸留条件
を管理した。シクロヘキサン６３部に、溶融したｍ−タ
ーフエニル留分６３部を加え、温度を６０℃に保ちなが
ら撹拌して分散溶解させたのち撹拌しつつ２５℃迄冷却
して晶析を行い、次いで遠心分離器で固液分離を行い、
固形物を洗浄および乾燥して純度９９．４５％のｍ−タ
ーフエニル５６部を得た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ベンゼンの熱分解生成物を蒸留して得られるターフ
   ェニル留分を再度蒸留してｏ−ターフェニルとｍ−、ｐ
   −ターフェニル留分とを回収し、次いでｍ−、ｐ−ター
   フェニル留分を、ｍ−ターフェニルの２５℃における溶
   解度が２０ｇ／１００ｇ−溶媒以上である良溶媒を用い
   て晶析を行いｐ−ターフェニルとｍ−ターフェニルとを
   分離回収することを特徴とするターフェニルの分離精製
   法。 ２ 良溶媒をｍ−ターフェニルの少くとも一部が溶解し
   ないで残る量を加える特許請求の範囲第１項記載の精製
   法。 ３、ベンゼンの熱分解生成物を蒸留して得られるターフ
   ェニル留分を再度蒸留してｏ−ターフェニルとｍ−、ｐ
   −ターフェニル留分とを回収し、次いでｍ−、ｐ−ター
   フェニル留分をｍ−ターフェニルの２５℃における溶解
   度が２０ｇ／１００ｇ−溶媒以上である良溶媒に加熱お
   よび溶解させたのち晶析を行い、次いで固液分離を行つ
   てｐ−ターフェニルを固形分として、ｍ−ターフェニル
   を溶液として回収し、ｐ−ターフェニルは再度良溶媒を
   用いて再結晶することを特徴とするターフェニルの分離
   精製法。 ４ ベンゼンの熱分解生成物を蒸留して得られるターフ
   ェニル留分を再度蒸留してｏ−ターフェニルとｍ、ｐ−
   ターフェニル留分とを回収し、次いでｍ−、ｐ−ターフ
   ェニル留分にｍ−ターフェニルの溶解度が２５℃におい
   て２０ｇ／１００ｇ−溶媒以上である良溶媒をｍ−ター
   フェニルの少くとも一部が溶解しないで残る量を加えて
   加熱および溶解させたのち、晶析を行い、次いで固液分
   離を行つてｐ−ターフェニルを固形分として、ｍ−ター
   フェニルを溶液として回収し、ｍ−ターフェニル溶液は
   蒸留により良溶媒ならびに低沸点物および高沸点物を分
   離除去したのち、ｍ−ターフェニルの２５℃における溶
   解度が２〜１０ｇ／１００ｇ−溶媒である中溶媒を用い
   てｍ−ターフェニルを再結晶することを特徴とするター
   フェニルの分離精製法。