JPS60152431A - 芳香族ジアルコ−ルの製造方法 - Google Patents

芳香族ジアルコ−ルの製造方法

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JPS60152431A
JPS60152431A JP704284A JP704284A JPS60152431A JP S60152431 A JPS60152431 A JP S60152431A JP 704284 A JP704284 A JP 704284A JP 704284 A JP704284 A JP 704284A JP S60152431 A JPS60152431 A JP S60152431A
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健一 水野
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ジ(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ベンゼ
ンを収串良(製造する方法に関する。
ジ(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ベンゼン(以下、
DCと略称することがある)のm一体、p一体あるいは
rn−1p−混合物は、架橋剤として有用なジ(2−t
ert−ブチルペルオキシ−2−プロビル)ベンゼンを
製造する際の合成原料となるものであり、従来はジイソ
プロピルベンゼン(以下、DIPBと略称することがあ
る)の直接酸化による方法やDTPBから一旦ジイソプ
ロピルベンゼンジヒドロペルオキシド(以下、DHPと
略称することがある)を製造し、これを水素あるいは亜
硫酸塩を用いて還元する方法などによって製造できるこ
とが知られていた。DIPHの直接酸化の方法によれば
、−iで目的とするアルコールが得られるという利点が
ある反面、副生物が多く、原料DIPBに対する収率が
低いという欠一点がある。DHPの還元による従来法に
よれば、DIPBからDHPにする工程において比較的
反応率を低く抑え、ヒドロペルオキシド以外の副生物が
できるだけ生成しないような条件が採用されていた。そ
のため、酸化反応生成物をそのま−ま還元した場合には
、酸化反応生成物中に多量に存在するジイソプロピルベ
ンゼンモノヒドロペルオキシド(以下、MHPと略称す
ることがある)が還元されるなど副生物が多く、又、該
酸化反応生成物からD HPのみを単離して還元し、残
余を再びDHP生成のために再酸化する方式では、D 
HPの分離における効率が悪く、しかも上記の如く再酸
化に付するものが多いという難点があり、これらの操作
損失を含め全体的な収率は必ずしも大きくない。
亜硫酸塩を用いた還元法によってDCを製造する方法は
、例えば特開昭55−164637号公報および特開昭
58−15931号公報に記載されているように、DI
PB酸化反応生成物を苛性アルカリ水溶液で処理してこ
れを水相に溶解抽出し、次にこの酸化反応生成物を溶解
したアルカリ水相を亜硫酸塩と反応させる方法である。
この方法では、還元反応を行う際反応系に苛性アルカリ
水溶液が共存することが必須条件であると言われている
。そのため、この方法によって得られたDCは、アルカ
リ水溶液に起因するアルカリ塩が混入するため純度が低
いという欠点がある。さらに、これらの従来公知の方法
では、苛性アルカリの使用量が多いため、DC製造工程
で使用性みとなってプロセスの外へ排出されるアルカリ
水溶液を中和処理するための経費が高くつくなど、DC
製造のコストや作業性の面で不利な点が多い。
本発明者らは、従来法によるplPBからDCを製造す
る方法において前述の欠点のあることを認識し、DIP
Bから簡単な操作で効率良く、しかも高品質のDCを高
収率で製造する方法について検討した結果、下記する工
程からなる方法を見出すに至った。
すなわち本発明によれば、 (A)ジイソプロピルベンゼンをアルカリ水溶液の°存
在下に分子状酸素で酸化して、油相中のヒドロペルオキ
シド濃度がジイソプロピルベンゼンモノヒドロペルオキ
シドに換算して110重量%以上となるまで酸化するこ
とによってジイソプロピルベンゼンの酸化反応生成物を
含む油相およびアルカリ水溶液相からなる二液相酸化反
応混合物を得る工程、 (B)上記(A)工程で得た二液相酸化反応混合物から
アルカリ水溶液相を分液除去することによって得られる
該酸化反応生成物を水不溶性溶媒に熔解させるか、また
は該二液相酸化反応生成物に水不溶性溶媒を加えて該酸
化反応生成物を水不溶性溶媒に溶解させた後、アルカリ
水溶液相を分液除去することによって該酸化反応生成物
の水不溶性溶媒溶液を得る工程、 (C)上記(B)工程で得られた該酸化反応生成物の水
不溶性溶媒溶液と亜硫酸塩水溶液とからなる二液相を攪
拌下に接触させることによって、該酸化反応生成物を還
元する工程、 (D)上記(C)工程で得られた該二液相還元反応混合
物を分液して水相部を除き、油相還元反応混合物を得る
工程、 (E)上記CD)工程で得られた該油相還元反応混合物
からジ(2−!l−ドロキシー2−プロピル)ベンゼン
を分離する工程、 の各工程の結合からなる芳香族ジアルコールの製造方法
が提供される。
本発明の(A)工程においては、DIPBの酸化を行う
。DIPBは〇一体、m一体、p一体あるいは任意割合
のこれらの混合物であってもよい。
DIPBは、アルカリ水溶液の存在下、分子状酸素によ
って酸化され、酸化反応生成物を含む油相及びアルカリ
水溶液相からなる二液相数化反応混合物が形成される。
その際、酸化の程度は酸化反応混合物中の油相のヒドロ
ペルオキシド濃度がMHPに換算して110重量%以上
、好ましくは120重量%以上(アルカリ水溶液は含め
ないで計算する)となる巡行われる。上記のように高濃
度のヒドロペルオキシドを含有する酸化反応生成物を得
るためには、酸化反応時におけろ水相のpHや反応温度
を適当な範囲に保持する必要がある。これらはDIPB
の種類や使用するアルカリ水溶液の濃度、その他の反応
条件によっても若干異なるが、水相のpHを通常は約8
ないし約11、好ましくは約8ないし約lOとし、反応
温度を通常は約80ないし約120℃、好ましくは約9
5℃ないし約110℃とする。
アルカリ水溶液としては、例えば水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどの水
溶液が用いられ、それらのアルカリ濃度としては20重
量%以下のものが打針もい。
又、アルカリ水溶液の使用量は、反応系の5ないt、、
aO重量%程度を占めるようにするのが好ましい。
これらDIPBをMHPに換算して110重量%以上と
なるまで酸化する技術の一例に関しては、例えば特開昭
48−72144号や特開昭54−66636号などの
公報に記載されている。このような酸化を行う利点は、
この後の(C)工程においてDCに変わり得るDHPお
よび2−ヒドロキシ−2−プロピル−α、α−ジメチル
ベンジルヒドロペルオキシド(以下、HHPと略称する
ことがある)と、DC自体との合計収率が非常に高いこ
とであり、このような酸化反応生成物をDHP等の分離
操作などを施すことなく還元することによってDCを高
収率で得ることが可能である。
前記酸化反応工程によって得られる酸化反応混合物は、
DIPBの酸化反応生成物を含む油相およびアルカリ水
溶液相からなる二液相部合物を形成している。この酸化
反応によってDIPBは、DHP、MHP、DCおよび
未反応DIPBなどを含む混合物であってDHPを主成
分とするDIPBの酸化反応生成物に酸化される。該酸
化反応生成物は該酸化反応混合物中の油相に含まれてお
り、該油相は液状である場合もあるし、アルカリ水溶液
相中に不溶性の結晶状となって存在している場合もある
前記酸化によって得られる酸化反応混合物の油相中には
なおアルカリ水溶液の一部が含有されているため、その
まま還元処理に供するとDCの分離工程などにおいて支
障を来たすので、該酸化反応生成物に含有されているア
ルカリ水溶液を分液することが必要である。
そのため、本発明の方法の(B)工程において、前記(
A)工程で得られた二液相数化反応混合物からアルカリ
水溶液相を分離除去し、DIPBの酸化反応生成物の水
不溶性溶媒溶液を得る。その方法としては次の二つの方
法が採用できる。
〔1〕前記(A)工程で得られた二液相数化反応混合物
からアルカリ水溶液を分液除去して得られるDIPBの
酸化反応生成物を水不溶性溶媒に熔解させることによっ
て、該酸化反応生成物の水不溶性溶媒溶液を得る方法。
〔2〕前記(A)工程で得られた二液相数化反応混合物
に水不溶性溶媒を加えてDIRHの酸化反応生成物を溶
解させた後、アルカリ水溶液相を分液除去することによ
って、該酸化反応生成物の水不溶性溶媒溶液を得る方法
これらの方法のうちでは、(2〕の方法を採用すると工
程が簡単でしかも得られる結果が〔1〕の方法を採用し
た場合とほとんど変わらないので好ましい。
該DIPB酸化反応生成物を良く溶解させる水不溶性の
溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチル
ベンゼン、クメンのような芳香族炭化水素、クロロホル
ム、ジクロルエタン、トリクロルエタン、トリクレン、
パークレン、クロルベンゼン、ジクロルベンゼンのよう
なハロゲン化炭化水素、メチルイソブチルケトン、ジイ
ソブチルケトン、イソホロンのようなケトン、ブチルエ
ーテル、ペンチルエーテルのようなエーテルなどを例示
することができる。これらの中では、還元反応を行った
後に純度の良いDCを高取得率で単離することができる
芳香族炭化水素あるいはケトン類の使用が最も好ましい
。水不溶性溶媒の使用量は、酸化反応生成物を溶解する
に足る量で充分であり、溶解するときの温度、原料の相
異(0−1m−1p−あるいはこれらの混合物)、溶媒
の種類などによっても異なるが、前記〔1〕および〔2
〕のいずれの方法においても、酸化反応混合物の油相1
00重量部当り、前記溶媒を10ないし500重量部程
度使用するの好ましい。溶解の際の温度は該酸化反応混
合物が完全に溶解する限りにおいて任意であるが、通常
は50ないし150℃が好ましい。また、前記〔1〕お
よび〔2〕のいずれの方法においても、アルカリ水溶液
相の分層の際の温度は、通常は5oないし150”Cが
好ましい。
酸化反応生成物を水不溶性溶媒に熔解すると、前記〔1
〕の方法を採用する場合には、溶存アルカリ水溶液が分
相してくるのでこれを除去し、必要に応じて水洗を施し
ても差しつがえない。また、前記〔2〕の方法を採用す
る場合にも、アルカリ水溶液相を分液除去した後に必要
に応じて該酸化反応生成物の水不溶性溶媒溶液を水洗し
ても差しつかえない。
本発明の方法の(C)工程においては、前記(B)工程
で得たDIPHの酸化反応生成物の水不溶性溶媒溶液と
亜硫酸塩水溶液とからなる二液相を攪拌下に接触させる
ことによって、該酸化反応生成物を還元する。
本発明で使用できる亜硫酸塩としては、例えば亜硫酸ナ
トリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸アンモニウム等の亜
硫酸の無機塩を例示できるが、価格等の面から亜硫酸ナ
トリウムを使用するのが有利である。また、上記亜硫酸
塩中には不純物として5wt%以下の炭酸塩あるいは重
炭酸塩が含まれていても特に問題はない。亜硫酸塩の使
用量は、理論的には反応系中の酸化反応生成物中に存在
するヒドロペルオキシド基と等当量の量使用すればよい
が、ヒドロペルオキシドを全量反応させるためには等当
量よりも多少多めに使用することが望ましく、当量比(
亜硫酸塩のモル数/ヒドロペルオキシド基のg当量)で
表示して、通常は0.9ないし3.0、より好ましくは
1.05ないし1.2の範囲で使用するのがよい。
DIPBの酸化反応生成物の水不溶性溶媒溶液と亜硫酸
塩水溶液からなる二液相の溶液の調製方法としては、以
下の〔1〕から〔4〕の方法等が考えられる。
〔1〕前記の水不溶性溶媒溶液に水を加えた後、亜硫酸
塩を加える。
〔2〕前記の水不溶性溶媒溶液に亜硫酸塩を加えた後、
水を加える。
〔3〕前記の水不溶性溶媒溶液に、前もって調製した亜
硫酸塩の水溶液を加える。
〔4〕前もって調製した亜硫酸塩の水溶液に前記の水不
溶性溶媒溶液を加える。
これらの方法のうちいずれの方法を用いても構わないが
、本発明では〔4〕の方法が反応速度、反応の選択性お
よび操作の容易さという点から好ましい。亜硫酸塩の水
相における濃度は、通常2ないし50−t%、好ましく
は1oないし30wt%の範囲にあるのがよい。
水の使用量は、前記〔1〕がら〔4〕のいずれの方法に
おいても、DIPBの酸化反応生成物の水不溶性溶媒溶
液の100重量部当たり、氷を通常は30ないし100
0重量部°、好ましくは7oないし350重量部使用す
るのがよい。
該酸化反応生成物を還元するに当たっては、回分法1、
半回分法あるいは連続法が適用できるどのような反応器
を使用してもよいが、本発明では特に半回分法で実施す
る方法が好ましい。
該酸化反応生成物の還元反応を実施する際の該二液相溶
液の接触は、通常知られている攪拌の方法によって行う
ことができる。具体的には、攪拌羽根を回転させたりあ
るいは振動させたりする攪拌羽根方式、反応容器自体を
動かす振動方式、不活性ガスを反応器の低部等から噴出
させるとによって攪拌する方式、あるいは超音波等によ
て液口体を振動あるいは流動させることにによって攪拌
する方式などの方法を採用できる。この場合、使用する
反応器形状等にもよるが該二液相溶液の接触が充分行え
るならば、前記のいずれの攪拌方式によって攪拌を行っ
ても差しつかえない。
該酸化反応生成物の還元反応は、通常大気圧下で行われ
るが、必要に応じて減圧下あるいは加圧下の状態で行っ
てもよく、通常は絶対圧で100mm11gないし10
kg/cし好ましくは0.5ないし’l kg / c
Jの範囲で行うのがよい。
反応温度は、通常は水不溶性溶媒の凝固点から還流温度
の範囲で選ぶことができるが、好ましくは、50ないし
150℃の範囲で実施するのが望ましい。反応時間は反
応温度等によっても左右されるが、該酸化反応生成物中
のヒドロペルオキシドが消費されて無(なった時点を反
応の終点として表示した場合、通常この反応時間は反応
を開始しモから0.5から10hrの範囲にあるため、
該酸化反応生成物の還元反応をこの範囲内で実施できる
本発明の方法の(D)工程では、前記(C)工程で得ら
れた該二液相還元反応混合物を分液して水相部を除き、
油相還元反応混合物を得る。該二液相還元反応混合物の
分液は、二液相の比重の差を利用した通常の油水分離の
方法によって行うことができる。この分液操作を実施す
るに当たっては、該二液相還元反応混合物からDCある
いは亜硫酸塩等の固型物が析出しない温度に該二液相還
元反応混合物の温度を保持して、亜硫酸塩等を溶解した
水相部を分液除去する。この際の温度としては、使用す
る水不溶性溶媒の種類と量あるいは亜硫酸塩の使用量等
によっても多少異なるが、好ましくは50ないし150
°℃の範囲内にあるのがよい。
分液によって得られた油相還元反応混合物は、必要に応
じて更に水洗しても差しつかえない。
本発明の方法の(E)工程では、前記(D)工程で得ら
れた油相還元反応混合物からDCが分離される。分離方
法として具体的には、晶析法、蒸留法、抽出法などが採
用でき、例えば晶析法としては、還元反応混合物をその
ままあるいは濃縮した後DCを結晶化させる方法などを
例示することができる。かくして得られたDCは必要が
あれば、さらに再結晶することによって一層純度の高い
DCを得ることができる。
本発明によれば、比較的簡単な操作でDIPBから純度
の高いDCを高収率で得ることができる。
次に実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例1 (1)上部に還流冷却器およびアルカリ水溶液導入口、
下部に空気吹込み用スパージャ−を備えた反応器にm 
−D I P B 1000g、 ’5%Na011水
溶液50gを仕込み、100℃に昇温したのち、空気を
30ONl/hrの速度で吹込みながら反応系の圧力を
5 kg/cdGに保って回分酸化反応を行った。この
間、油層のpiを9ないし11に保つよう5%H,aO
I+水溶液を間欠的に添加した。30時間の反応でヒド
ロペルオキシド濃度(MHP換算) 135℃mt%の
m−DIPB酸化反応生成物を含む、二液相酸化反応混
合物が1500g得られた。この二液相酸化反応混合物
の油相の組成はD HP61.3wt%、HHP22.
1wt%、MHP9.7Ht%、DC2,Ont%であ
り、一方アルカリ水溶液層の量は200gであった。
水溶液を除いてm−DIPB酸化反応生成物トルエン溶
液4300gを得た。仕込みのm−1)l PBに対す
るm−DHP、m−HHPおよびm−DCを合せた収率
は82mo 1%であった。
(3)還流冷却器および攪拌装置を備えた37!の反応
槽に19wt%亜硫酸ナトリウム水溶液1464gを仕
込み、攪拌下、これに上記(2)で得られたm−DIP
B酸イビ反応生成物トルエン溶液700gを1時間かけ
て添加した(Na2SO3/ヒドロペルオキシド、当量
比1.5)。この間反応温度は還流温度(89〜91℃
)に保った。添加終了後30分間還流温度で攪拌を続け
たのち、二液相還元反応混合物を87℃に冷却し10分
間静置した。分離した水相を除くと、22.7wt%の
m−DCを含むトルエン溶液685gが得られた。仕込
みのm−DHP%m −HHPおよびm−DCを基準と
したm−DCの収率は98.0mo1%であった。
(4)上記(3)で得られたm −D Cのトルエン溶
液500gを室温まで冷却し、析出した結晶を濾別した
。得られた結晶は112.3g、 m −D Cの純度
は98.7%、含まれるNa塩はNa換算で25ppn
+であり、m−DIPBからのm−DC収率は、78.
5mo1%であった。
実施例2 (1)実施例1の(3)に示した反応槽にlht%亜硫
酸ナトリウム水溶液1074gを仕込み、攪拌下、これ
に実施例1の(2)で得られたm−DIPB酸化反応生
成物トルエン溶液700gを1.5時間、かけて添加し
た(Na2SO3/ヒドロペルオキシド、当量比1.1
)。この間、反応温度は還流部1度(89〜91℃)に
保った。添加終了後、30分間還還流部で攪拌を続けた
のち、二液相還元反応混合物を汀7℃に冷却し10分間
静置した。分離した水相を除(と、22.6wt%のm
−DCを含むトルエン溶液684gが得られた。仕込み
のm−DHP、、m−HHPおよびm−DCを基準とし
たm−DCの収率は97.5Ht%であった。
(2)上記(1)で得られたm−DCのトルエン溶液5
00gを室温まで冷却し、析出した結晶を濾別した。得
られた結晶は111.8g、 m −D C純度は98
.6%、含まれるNa塩はNa換算で22ppa+であ
り、m−DIPBからのm −D C収率は78.1m
olであった。
実施例3 (1)実施例1におけるm−DIPBの代わりにp−D
 I PE 1000gを用いて実施例1と町様の回分
酸化反応を行った。25時間の反応でヒドロペルオ・・
キシド濃度(MHP換算) 125ilt%のp−DI
PB酸化反応生成物を含む、二液相数化反応混合物16
00g得られた。この二液相数化反応混合物の油層の組
成はD HP 53.5wt%、HHP25.0wt%
、M HP 8.6wt%、P DC2,3wt%であ
り、一方アルカリ水溶液層の量は300gであった。
仕込みp−DIPHに対するp−DHP。
p−HHPおよびp−DCを合せた収率は77.4 m
o1%であった。
(2)上記(1)で得られた二液相数化反応混合物16
00gにMIBK (メチルイソブチルケトン)160
0gを加え、油水分離によってアルカリ水溶液を除いて
p−DIPB酸化反応生成物MIBK溶液2900gを
得た。
(3)実施例1の(3)に示した反応槽に19wt%亜
硫酸す) IJウム水溶液1264gを仕込み、攪拌下
、これに上記(2)で得られたp−DIPB酸化反応生
成物MIBK溶液600gを1.5時間かけて添加した
(Na2SO3/ヒドロペルオキシド、当量比1.1)
この間反応温度は還流温度(92〜94℃)に保った。
添加終了後、30分間還還流部で攪拌を続けたのち、二
液相還元反応混合物を89℃に冷却し、10分間静置し
た。分液した水層を除くと31.1wt%のp−DCを
含むMIBK溶液585gが得られた。仕込みのp−D
HP、p−HHPおよびp−DCを基準としたp−DC
の収率は98.Omo1%τあった。
(4)上記(3)で得られたp−DCのMIBK溶fi
500gを5℃まで冷却し、析出した結晶を濾別した。
得られた結晶は147.8g、 p −D Cの純度は
98.9%、含まれるNa塩はNa換算で45ppmで
あり、p−D I PBからのp−DC収率は69.1
mo1%であった。
比較例1 実施例1の(3)に示した反応槽に、亜硫酸ナトリウム
204g、水溶液ナトリウム20gおよび水870gを
仕込み、攪拌下、これに実施例1の(2)で得られたm
−DIPB酸化反応生成物を含む二液相数化反応混合物
700gを1.5時間かけて添加した。この間、反応温
度は還流温度に保ち、留出してくるトルエン、水は冷却
後分液し、水層は反応系内に戻し、油層は系外に除去し
た。添加終了後、さらに1時間反応を継続し、トルエン
をほぼ完全に系外に除去した。得られたスラリー状の反
応液を室温まで冷却し、結晶を濾別した結果、154g
の結晶が得られた。この結晶のm−DC純度は96.1
%であり、またこの結晶中にはNa塩がNa換算で97
0ppm含まれていた。
出願人 三井石油化学工業株式会社 代理人 山 口 和

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(A)ジイソプロピルベンゼンをアルカリ水溶液
    の存在下に分子状酸素を用いて、油相中のヒドロペルオ
    キシド濃度がジイソプロピルベンゼンモノヒドロペルオ
    キシドに換算して110重量%以上となるまで酸化する
    ことによって、ジイソプロピルベンゼンの酸化反応生成
    物を含む油相およびアルカリ水溶液相からなる二液相酸
    化反応混合物を得る工程、 (B)上記(A)工程で得た二液相酸化反応混合物から
    アルカリ水溶液相を分液除去することによって得られる
    該酸化反応生成物を水不溶性溶媒に溶解させるか、また
    は該二液相酸化反応混合物に水不溶性溶媒を加えて該酸
    化反応生成物を°水不溶性溶媒に溶解させた後、アルカ
    ・り水溶液相を分液除去することによって該酸化反応生
    成物の水不溶性溶媒溶液を得る工程、 (C)上記(B)工1で得られた該酸化反応生成物の水
    不溶性溶媒溶液と亜硫酸塩水溶 □液とからなる二液相
    を攪拌下に接触さセることによって、該酸化反応生成物
    を還元する工程、 (D>上記(C)工程で得られた該二液相還元反応混合
    物を分液して水相部を除き、油相還元反応混合物を得る
    工程、 (E)上記(D)工程で得られた該油相還元反応混合物
    からジ(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ベンゼンを分
    離する工程、 の各工程の結合からなる芳香族ジアルコールの製造方法
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