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JP2528469B2 - メルカプトアミン変性イオン交換体 - Google Patents

メルカプトアミン変性イオン交換体

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JP2528469B2
JP2528469B2 JP62143418A JP14341887A JP2528469B2 JP 2528469 B2 JP2528469 B2 JP 2528469B2 JP 62143418 A JP62143418 A JP 62143418A JP 14341887 A JP14341887 A JP 14341887A JP 2528469 B2 JP2528469 B2 JP 2528469B2
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JP
Japan
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ion exchanger
mercaptoamine
phenol
formula
bisphenol
Prior art date
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JP62143418A
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JPS62298454A (ja
Inventor
ウド・ルドルフ
ノルベルト・バツヘム
クラウス・ブルフ
Original Assignee
バイエル・アクチエンゲゼルシヤフト
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of JPS62298454A publication Critical patent/JPS62298454A/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C37/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • 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
    • C07C37/20Preparation 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 using aldehydes or ketones
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J47/00Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
    • B01J47/016Modification or after-treatment of ion-exchangers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/34Introducing sulfur atoms or sulfur-containing groups
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 フェノールとカルボニル化合物を縮合させてビスフェ
ノールを製造することは公知である。広範な種々の触媒
がこの反応のために既に用いられている。例えば、塩酸
(米国特許第2182308号及び同2191831号)、三フッ化ホ
ウ素(ケミカルアブストラクト58,3338c)、過塩素酸
(ケミカルアブストラクト60,1626h)、ベンゼンスルホ
ン酸(ケミカルアブストラクト59,511h)及び種々のカ
チオン交換樹脂(例えば、ドイツ特許第842209号、同84
9565号及び同833,391号)。触媒に含硫黄化合物を添加
することも公知であり、例えばチオグリコール酸及び3
−メルカプトプロピオン酸の使用が米国特許第2468982
号及び同2623908号に、チオフェノールの添加は米国特
許第2359242号に、アルキルメルカプタンの添加は米国
特許第2775620号に及び硫化水素の添加はケミカルアブ
ストラクト58,1403eに開示されている。
これらの公知の含硫黄触媒は工業的実際において腐食
によりかなりの損害を生ずる。これらの触媒により製造
されるビスフェノールはビスフェノールの他に未反応の
フェノール、カルボニル化合物、反応の水及び望ましく
ない副生成物を含有する汚染された粗生成物である。こ
れらの触媒を用いて合成されたビスフェノールAは、例
えばビスフェノールAの異性体、特に2,2−(2,4′−ジ
ヒドロキシジフェニル)−プロパン及び2,2−(2,2′−
ジヒドロキシジフェニル)−プロパン及び複合生成物例
えばいわゆる“コダイマー(codimer)”、2,2,4−トリ
メチル−4−p−ヒドロキシフェニルクロマン、縮合生
成物例えばトリフェノール又はタール状又は高沸点物質
のより高縮合生成物並びに分解生成物及び含硫黄物質を
含有する。これらの副生成物は最終生成物に残存しがち
で変色を生じるので、その存在は望ましくない。これは
高純度が必要とされないときでさえ最終生成物の有用性
を害する。更に、存在する副生成物はある種のビスフェ
ノールの通常の反応、特に更にポリカーボネートへの反
応を妨害する。
米国特許第3394089号には、5〜25モル%のスルホン
酸基がメルカプトアミンでブロックされてアンモニウム
塩を形成するスルホン酸基含有触媒によってアセトン及
びフェノールからビスフェノールAを製造する方法がこ
れらの欠点を未然に防ぐと記載されている。例えばβ−
メルカプトエチルアミンを用いた、水溶液中で中和する
ことにより得られるこの変性したイオン交換樹脂は、そ
れが不安定であり、やがて反応媒体によりメルカプト化
合物が洗い出されてしまい触媒がその効力を損失するた
め、該製造方法に適していない。
今回、中和を無水媒体中で予め乾燥したイオン交換体
上で行なうことによる酸性基が非常に高度に、定量的に
でさえ、中和された高酸性イオン交換体により高純度ビ
スフェノールが製造できることが見出された。
本発明は、約75〜85重量%の水含量を有するときに0.
7〜2.1mval〜mlのイオン交換体の酸性機能(acid funct
ion)総能力又はイオン交換体の乾燥物質1gに基づき3.5
〜5mval又はそれ以上の酸性機能総能力を有する公知の
酸性イオン交換樹脂を乾燥し、次いでビスフェノールの
製造に必要なフェノールですすぎ、次いでこのフェノー
ルの融点より高い温度にてイオン交換体の酸性機能1モ
ルにつき少なくとも0.3モル、好ましくは0.4〜1モルの
式(I)のメルカプトアミンで中和することを特徴とす
るメルカプトアミンで変性された無性イオン交換体の製
造方法に関する。
本発明はまた、本発明に従う方法により得ることので
きる式(I)のメルカプトアミンで変性されたイオン交
換体に関する。
これらの変性したイオン交換体は式(I)のメルカプ
トアミンで少なくとも30モル%、好ましくは40〜100モ
ル%の程度占有される。
適当な酸性イオン交換体には、例えば、スチレン−ジ
ビニルベンゼン共重合体と通常のスルホン化剤例えば硫
酸、クロロスルホン酸等との通常の反応生成物が含まれ
る。これらは0.3〜1.5mmの粒径をもつ球状で存在し得
る。これらはゲル形又はマクロ細孔であり得る。その酸
性機能の総能力は、約75〜85重量%の水含有で湿潤され
ているときには0.7〜2.1mval〜mlのイオン交換体又はイ
オン交換体の乾燥物質1gに基づき3.5〜5mval又はそれ以
上の範囲である。
本発明に従い用いられるべき式(I)に相当するメル
カプトアミンでの処理又は中和の前に、これらのイオン
交換体は、任意に熱により、任意に真空中で又は任意に
親水性有機液体例えばアルコール又はフェノールで洗浄
することにより又は有機液体例えばトルエン、キシレ
ン、塩化クロリド等で共沸蒸留することにより、乾燥さ
せる。次いで該イオン交換樹脂をビスフェノールの製造
に必要なフェノールですすぎ、次いで必要量の式(I)
のメルカプトアミンをこの媒体中に該フェノールの融点
より高い温度にて撹拌しつつ又は流動層中で加える。式
(I) に相当するメルカプトアミン中、R1はC1〜C6−アルキレ
ン、C5〜C10−シクロアルキレン又はC6〜C14−アリーレ
ン基、好ましくはメチレン基を表わし、R2及びR3は互い
に独立にC1〜C6−アルキル基又は好ましくは水素を示
す。以下のものが式(I)に相当する適当なメルカプト
アミンである:ジメチルメルカプトエチルアミン、エチ
ル−シクロヘキシルメルカプトブチルアミン、メルカプ
トプロピルアミン、1−アミノ−4−メルカプトメチル
ベンゼン及びβ−メルカプトエチルアミン。β−メルカ
プトエチルアミンが好ましい。
式(I)のメルカプトアミンはそのままで用いるか又
は2,2−ジメチルジアゾリジンの如きチアゾリジンから
その場で製造することができる。
中和により変性されたカチオン交換樹脂は、フェノー
ル及びカルボニル化合物から多数のビスフェノールを製
造するのに用いることができる。適当なフェノールに
は、式(II) 式中、 R1、R2、R3及びR4は互いに独立に水素(H)、C1〜C4
アルキル又はハロゲン例えばF、Cl、又はBrを示す、 に相当するものが含まれる。
以下のものを例として挙げられる:2,6−ジメチルフェ
ノール、o−及びm−クレゾール、o−sec.−ブチルフ
ェノール、o−tert.−ブチルフェノール、1,3,5−キシ
レノール、2,6−ジtert.−ブチルフェノール、テトラメ
チルフェール、2−メチル−6−tert.−ブチルフェノ
ール、o−フェニル−フェノール、o−及びm−クロロ
フェノール、o−ブロモフェノール、6−クロロ−o−
クレゾール及び2,6−ジクロロフェノール。
置換されていないフェノールが好ましい。
適当なカルボニル化合物には、式(III) 式中、 R1及びR2は互いに独立に水素(H)、C1〜C6−アルキ
ル、C6〜C10−シクロアルキル、C6〜C14−アリール、C7
〜C20−アラルキル又はC7〜C20−アルキルアリールを示
すか又はR1及びR2は一緒に5〜6員の飽和環を形成す
る、 に相当するものが含まれる。
適当なカルボニル化合物例えばアルデヒド及びケトン
の例は以下のものである:ホルムアルデヒド、メチルエ
チルケトン、メチルプロピルケトン、ジエチルケトン、
シクロヘキサノン、アセトフェノン、等。アセトンが好
ましい。
該製造方法は該技術で公知の方法により及び装置で連
続的に又はバッチ式で行なうことができる。
バッチ式法ではカルボニル化合物1モル当り80〜200
g、好ましくは100〜150gの本発明に従うイオン交換樹脂
の乾燥物質を用いる。
ビスフェノールの製造に用いる反応温度は、40〜120
℃の範囲であり、好ましくは成分の凝固点より高い温度
である。
反応時間又は滞留時間は該方法に置かれたカルボニル
化合物が完全に変換するに充分長いものであり、好まし
くは30〜240分である。
従って本発明はまた、フェノール及びカルボニル化合
物からビスフェノールを製造するための、本発明に従う
方法により得られる式(I)のメルカプトアミンで変性
されたイオン交換体の使用に関する。
フェノールとカルボニル化合物との反応から得られる
反応混合物は通常の方法例えば蒸留、結晶化等により仕
上げる。
即ち、例えば製造されたビスフェノールは結晶化が始
まるまで反応混合物中で冷却させることができ、次いで
フェノールは蒸留により又は別したビスフェノール及
びフェノールの混合結晶からの抽出により除去すること
ができる。
本方法により製造されたビスフェノールは、後精製を
行なわない公知分解の用途に適し、また例外的に高水準
の純度が必要な用途、例えば任意高純度ポリカーボネー
トの製造、にも適する。
実施例1 変性したイオン交換樹脂の製造 約80重量%の含水量及び0.7mval/mlの総能力をもつ供
給物から得られる水湿潤イオン交換樹脂[2%ジビニル
ベンゼンで架橋されたスルホン化ポリスチレン樹脂(Le
watit(商標)SC 102;バイエル・アクチエンゲゼルシ
ヤフト社製)を蒸留水で洗浄する。次いで水流真空中で
90〜100℃にて24時間乾燥させて含水量を1重量%未満
に減らす。
残りの水をトルエンとの共沸混合物として留去し、次
いでイオン交換樹脂に付着したトルエンを水流真空中95
℃にて留去する。
この予備処理したイオン交換樹脂120gを撹拌装置中で
1128gのフェノールにとり、フェノール中で65℃にて24
時間水分を排除して膨潤させる。次いで実施例2〜10に
示したモル%をブロックするのに必要な量のメルカプト
エチルアミンを撹拌しつつ加える。
実施例2〜10 ビスフェノールA(BPA)の製造 実施例1に記載の方法により製造したイオン交換樹脂
をβ−メルカプトエチルアミンで変性して9種調整して
15〜100%のスルホン酸基を中和した。58gのアセトンを
65℃にて実施例1で製造した溶液に加え、アセトンの変
換完了後、ビスフェノールの純度及び副生成物の量をガ
スクロマトグラフ法により測定した。得られた結果を下
表にそれぞれ5つの実施例から得られる平均値によって
示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−14680(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】75〜85重量%の水含量をもつ水湿潤形で0.
    7〜2.1mval/mlイオン交換体の酸性機能の総能力又はイ
    オン交換体の乾燥物質1gに基づき3.5〜5mvalもしくはそ
    れ以上の酸性機能の総能力をもつ公知の酸性イオン交換
    樹脂を乾燥し、その後ビスフェノールの製造に必要なフ
    ェノールですすぎ、その後フェノールの融点より高い温
    度にてイオン交換体の酸性機能1モルにつき少なくとも
    0.3モルの式(I) (式中、R1はC1〜C6−アルキレン、C5〜C10−シクロア
    ルキレン又はC6〜C14−アリーレンを示し、並びにR2
    びR3は互いに独立にC1〜C6−アルキル基又は水素を示
    す) に相当するメルカプトアミンで中和することを特徴とす
    る、メルカプトアミンで変性した無水イオン交換体の製
    造方法。
  2. 【請求項2】75〜85重量%の水含量をもつ水湿潤形で0.
    7〜2.1mval/mlイオン交換体の酸性機能の総能力又はイ
    オン交換体の乾燥物質1gに基づき3.5〜5mvalもしくはそ
    れ以上の酸性機能の総能力をもつ公知の酸性イオン交換
    樹脂を乾燥し、その後ビスフェノールの製造に必要なフ
    ェノールですすぎ、その後フェノールの融点より高い温
    度にてイオン交換体の酸性機能1モルにつき少なくとも
    0.3モルの式(I) (式中、R1はC1〜C6−アルキレン、C5〜C10−シクロア
    ルキレン又はC6〜C14−アリーレンを示し、並びにR2
    びR3は互いに独立にC1〜C6−アルキル基又は水素を示
    す) に相当するメルカプトアミンで中和することにより製造
    される、ビスフェノール製造用触媒。
JP62143418A 1986-06-10 1987-06-10 メルカプトアミン変性イオン交換体 Expired - Lifetime JP2528469B2 (ja)

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DE3619450.6 1986-06-10
DE19863619450 DE3619450A1 (de) 1986-06-10 1986-06-10 Mit mercaptoaminen modifizierte ionenaustauscher

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JPS62298454A JPS62298454A (ja) 1987-12-25
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EP0249102A2 (de) 1987-12-16
EP0249102A3 (en) 1988-06-08
JPS62298454A (ja) 1987-12-25
EP0249102B1 (de) 1989-11-08
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