JPS6216444A - ビスフエノ−ルの製造方法 - Google Patents

ビスフエノ−ルの製造方法

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JPS6216444A
JPS6216444A JP61125979A JP12597986A JPS6216444A JP S6216444 A JPS6216444 A JP S6216444A JP 61125979 A JP61125979 A JP 61125979A JP 12597986 A JP12597986 A JP 12597986A JP S6216444 A JPS6216444 A JP S6216444A
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phenol
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    • C07C37/11Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions increasing the number of carbon atoms
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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】 発明の背景 本発明以前には、グローバー(Grouver )らの
米国特許第3,221.061号「ビスフェノールAの
製造方法」に示されているように、転位反応器を用いて
o、p−ビスフェノールAのような副生物BPA異性体
をp、p−ビスフェノールAに転化して全体的なりPA
生成物の収率を向上させていた。本出願人に譲渡された
メンディラック(Mendiratta)の米国特許大
4,400,555号に示されているように、ビスフェ
ノールA合成において、イオン交換触媒を加えたBPA
合成過程でアセトンを多数回注入することにより、反応
流出液の生成物分布を向上させることも行われている。
本発明は、ビスフェノールAの合成において、通常縮合
反応器に供給されるアセトンの一部を転位反応器に分流
することにより、アセトン転化率を高めるとともにBP
A生産性を改良できることを見出してなしたものである
。本発明者は、分流するアセトンの量を後述するような
ある限度内に保てば、縮合反応器流出液の生成物分布を
実質的に維持できることも見出した。このようにアセト
ン転化率が高くなる結果として、ビスフェノールAの製
造効率の向上が実現される。
発明の概要 本発明の方法は、フェノールとアセトンを縮合反応器に
約50℃−約120℃の温度でイオン交換触媒の存在下
で供給してビスフェノールA、フェノールおよびビスフ
ェノールA異性体類の混合物を生成し、その後これらを
晶出器で分離してビスフェノールAを回収するとともに
フェノールとビスフェノールA異性体類の混合物を転位
反応器を経て縮合反応器に戻すことによりビスフェノー
ルAを製造するにあたり、最初に縮合反応器に供給する
アセトンの一部を転位反応器に分流し、これにより縮合
反応器流出液の生成物分布を実質的に維持したま\、総
合アセトン転化率を高めることを特徴とする。
本発明の方法は、縮合反応器および転位反応器から生じ
る水が反応混合物中で2%以下、好ましくは1.5%以
下である実質的に無水の条件下で行うことができる。本
発明の方法を実施する際に用いるフェノール対アセトン
のモル比は、約2=1から約30=1までにでき、約1
0:1とするのが好ましい。
本発明の方法を実施する際には通常のイオン交換樹脂触
媒を使用できる。例えば、複数のスルホン酸側基を有す
る強酸イオン交換樹脂(樹脂または重合体を含む)を使
用できる。これらのイオン交換樹脂の例には、スルホン
化ポリスチレンまたはポリ(スチレン−ジビニルベンゼ
ン)共重合体およびスルホン化フェノールホルムアルデ
ヒド樹脂がある。使用できる市販の樹脂の特定例には、
ローム・アンド・ハース社(Rohm and 1la
as )製のアンバーライト(Alllberlite
■)およびアンバーリスト(Amberlyst o)
 、ダウ・ケミカル社(Dov Chca+1cal 
Campany)製のダウニー/ラス(D。
woxo)、ケミカル・プロセス社(Chea+1ca
l Pr。
CCs5 Coo+pany)製のバムテイットQ H
(PermutitQHo)、ケミカル・プロセス社製
のC−200およびダイアモンド・ジャムロック社(D
iamondShamrock)製のデュオライト(D
LIOLITE■)がある。前述したように、酸イオン
交換樹脂は、酸性基をメルカプトアルキルアミンまたは
チアゾリジン類のようなアルキルアミン前駆物質と反応
させたり、酸樹脂をメルカプトアルコールで部分的にエ
ステル化したりして、部分的に変性することができる。
変性してないイオン交換樹脂は好ましくは約2.0ミリ
当量以上のH+のイオン交換容量を有し、通常イオン交
換樹脂容量は乾燥樹脂1グラム当り約3−約5ミリ当量
のH+の範囲にある。
酸部位をメルカプト基と反応させることにより、約5%
−約35%以上、好ましくは約10%−約25%の酸部
位を変性する。
定常状態反応条件下での個々の反応領域中の反応時間を
広い範囲で変えても、良好な結果が得られることを確か
めた。反応は約50℃−約120℃、好ましくは約60
℃−約80℃の温度で行うことができる。縮合反応器お
よび転位反応器への反応器供給材料の重量空間速度(W
HS V)は、約0.05−約15重量部の供給材料/
1部の触媒/時間の限度内で変えることができる。毎時
縮合反応器に供給するアセトン供給材料の全重量に基づ
いて、毎時的5−7(i瓜%、好ましくは10−40重
量%のアセトン供給材料を転位反応器に分流することが
できる。
本発明の方法は、ビス(ヒドロキシフェニル)化合物の
製造に適用でき、このような化合物はフェノールに代え
てまたはこれに加えて他のフェノール系反応物質を用い
ることにより誘導される。
フェノール系反応物質の例には、O−およびm−クレゾ
ール、2.6−シメチルフエノール、0−S−ブチルフ
ェノール、o−t−ブチルフェノール、2.6−ジーt
−ブチルフェノール、’1.3゜5−キシレノール、テ
トラメチルフェノール、2−メチル−6−t−ブチルフ
ェノール、0−フェニルフェノール、〇−およびm−ク
ロロフェノール、0−ブロモフェノール、p−クロロ−
〇−クレゾール、2,6−ジクロロフェノールなどがあ
る。フェノールがフェノール系反応物質として好適であ
る。
アセトンに加えて、f発明の方法はアセトンをアルデヒ
ドや他のケトンに代えても行うことができる。具体例を
挙げると、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン
、アセトフェノン、メチルビニルケトン、シクロペンタ
ンノン、シクロヘキサノン、ベンゾフェノン、ヘキサフ
ルオロアセトンなどがある。
当業者が本発明の実施の仕方をよく理解できるように、
以下図面を参照しながら説明する。
第1図において、10はフェノールの供給ライン、20
はアセトンの供給ライン、30はリサイクルされたフェ
ノール/p、p−ビスフェノールA10.p−ビスフェ
ノールAおよび定常状態反応副生物のラインを示し、ラ
イン30の流れは温度を約60°C−80°Cに保った
縮合反応器に送られる。縮合反応器からの流出液をライ
ン40を経てアセトン/水/フェノール蒸発器に送り、
ここで無水フェノールとアセトンを回収し、ライン50
を経て縮合反応器に戻す(リサイクルする)。
粗ビスフェノールA、フェノール、着色物および他の副
生物を含む蒸発器からの流出液をライン60を経て晶出
器に送り、フェノールとビスフェノールAの1:1 (
モル比)アダクト複合物を得る。
母液と1=1アダクトとを遠心分離機(図示せず)で分
離する。分離後、粗ビスフェノールAは工:1 (モル
比)BPA/フェノール結晶性アダクトを何し、これか
らフェノールをストリッピング除去し、さらに結晶化し
て高純度ビスフェノールA生成物の結晶を得る。フェノ
ール、BPA異性体類および種々の副生物の混合物より
なる母液を、次にライン70を経て転位反応器に送給し
てp。
p−ビスフェノールAの収率を増し、得られる生成物を
次に縮合反応器に送給する。80は、本発明に従ってア
セトン補給供給ラインから転位反応器に通じるラインを
示す。
ライン70には、望ましくないタール状生成物を減少す
るパージラインも示されている。
第2図は、リサイクル流を直接転位反応器に供給する実
施例に用いた模擬実験配置を示す。
以下に実施例を限定としてではなく例示として示す。特
記しない限り、部はすべて重量基鵡である。
実施例 2つのガラス管形竪型反応器(1インチ×12インチ)
を第2図に示す通りに接続した。各反応器の底部に穿孔
円板を設け、イオン交換樹脂床を支持した。反応器ジャ
ケットに高温オイルを循環させて各反応器に恒温操作を
維持した。「転位反応器」と名づけた片方の反応器には
、38gのデュオライト(DUOL ITE)ES−2
91を用いた。これは、その酸部位の10%が2−メル
カプトエチルアミンで中和されたマクロ孔質ポリスチレ
ンジビニルベンゼン・イオン交換樹脂である。
「縮合反応器」と名づけた他方の反応器には、14F:
(乾燥重量)のアンバーライト(Ambcrlitc 
)118を用いた。これは、その酸部位の約20%が2
−メルカプトエチルアミンで中和された微細網状スルホ
ン化ポリスチレンジビニルベンゼン・イオン交換樹脂で
ある。
合成供給混合物をリサイクル流として用いた。
その組成は次の通り(wt%)。
フェノール    83.21% p、p−BPA   12.12% o、  p−BPA    2. 95%IPP−LD
     0.05% lPP−CD     0.56% BPX−1     0.52% クロマンI      O,23% SBI        0.18% BPX−20,17% DMX        0.01% 」二記リサイクル流を2つの反応器を経て連続的に供給
し、温度70℃に保った反応器に入口でフェノールとア
セトンを注入した。計ごポンプを用いて両反応器での供
給物流量を制御した。供給材料と反応流出液のサンプル
を高圧液体クロマトグラフィで分析した。
グローバーらの米国特許第3,221,061号の方法
を具体化した比較実験では、実験中114g/時のリサ
イクル流を転位反応器に供給する状態を保った。また縮
合反応器に57g/時のフェノール、12.3g/時の
アセトンおよび転位反応器からの流出液を供給した。定
常状態での縮合反応器の流出液の分析値は次の通りであ
った。
生成物の全型−%          22.9%(p
、り−BPA+o 、 p−BPA十他の生成物)生成
物分布(重量%)      84.2/8.3/7.
5(p、p−BPAlo、 p−BPA/他の生成物)
アセトン転化率(総合、重量%)48%30重口%のア
セトンを転位反応器に供給し、70重量%のアセトンを
縮合反応器に供給した以外は、上記と同じ手順を繰返し
た。下記の結果が得られた。
生成物の全重量%          25.2%(+
) 、 p−BPA+o 、 p−BPA十他の生成物
)生成物分布(重量%)      83.9/8.9
/7.2(p、 p−BPAlo、 p−BPA/他の
生成物)アセトン転化率(総合、重量%)59%全アセ
トン供給原料の約60重量%を転位反応器に供給し、約
40重量%を縮合反応器に供給した以外は、上記と同じ
手順を繰返した。下記の結果が得られた。
生成物の全重量%          26.9%(p
、p−BPA+o 、 p−BPA十他の生成物)生成
物分布(重量%)      82.7/9.3/8.
0(p、p−BPAlo、p−BPA/他の生成物)ア
セトン転化率(総合、重量%)65%上記の結果は、ア
セトンの約30重量%を転位反応器に分流すると、生成
物選択率を何ら低下させずにアセトン転化率が約23%
高まることを示している。しかし、全アセトンの約60
重量%を転位反応器に分流すると、アセトンの転化率は
約35%上昇するものの、生成物選択率が著しく低下し
た。従ってこれらの結果は、反応を先に定義した通りの
本発明の限界内で行うならば、プロセス全体の生成物分
布を下げることなく転化率を高めるのにアセトンを利用
できることを示している。
上記実施例は本発明を実施するにあたって使用できる極
めて多数の変数のごく一部に関するものであるが、本発
明は縮合反応器や転位反応器に用いる反応物質の重量パ
ーセントならびにイオン交換樹脂のような材料の使用に
ついて、実施例に先立つ説明に示したもっと広い変更を
包含するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明する流れ工程図、そして 第2図はリサイクル流を直接転位反応器に供給する例に
用いる実験装置の流れ工程図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、フェノールとアセトンを縮合反応器に約50℃−約
    120℃の温度でイオン交換触媒の存在下で供給してビ
    スフェノールA、フェノールおよびビスフェノールA異
    性体類の混合物を生成し、その後これらを晶出器で分離
    してビスフェノールAを回収するとともにフェノールと
    ビスフェノールA異性体類の混合物を転位反応器を経て
    縮合反応器に戻すことによりビスフェノールAを製造す
    るにあたり、最初に縮合反応器に供給するアセトンの一
    部を転位反応器に分流し、これにより縮合反応器流出液
    の生成物分布を実質的に維持したまゝ、総合アセトン転
    化率を高めることを特徴とするビスフェノールAの製造
    方法。 2、イオン交換触媒が10−30重量%のアルキルメル
    カプタンで中和されている特許請求の範囲第1項記載の
    方法。 3、反応温度を50−80℃とする特許請求の範囲第1
    項記載の方法。 4、使用するアセトンの全重量に基づいて約10−40
    %のアセトンを転位反応器に分流する特許請求の範囲第
    1項記載の方法。 5、アセトン1モル当り10モルのフェノールを使用す
    る特許請求の範囲第1項記載の方法。
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