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JP2874281B2 - ビフェニル―4,4’―ジオールの分離精製方法 - Google Patents

ビフェニル―4,4’―ジオールの分離精製方法

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JP2874281B2
JP2874281B2 JP12665390A JP12665390A JP2874281B2 JP 2874281 B2 JP2874281 B2 JP 2874281B2 JP 12665390 A JP12665390 A JP 12665390A JP 12665390 A JP12665390 A JP 12665390A JP 2874281 B2 JP2874281 B2 JP 2874281B2
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crude
diol
water
biphenyl
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満明 吉光
雅滋 久保
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Tosoh Corp
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Tosoh Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビフェニル−4,4′−ジオール(以下BPDO
と略記する)の分離精製方法に関する。
BPDOは、エンジニアリングプラスチックス特に液晶ポ
リマーのモノマーとして近年注目を集めており、又、高
分子材料の酸化防止剤としても有用な化合物である。
〔従来の技術〕
BPDOの製造方法として、これまで幾つかの方法が提案
されている。例えば、 ビフェニル類を臭素化して加水分解する方法、 ビフェニル類をスルホン化してアルカリ溶融する方
法、 2,6−ジ−tert−ブチルフェノール類を酸化カップリ
ングして得られる、テトラ−tert−ブチルジフェノール
類を酸触媒下に脱アルキルする方法、 P−クロロフェノール類を脱ハロゲン二量化する方法 等が知られている。
これら各種製造方法から得られる粗製BPDO中には、い
ずれもアルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、
遷移金属化合物、アルミニウム化合物又はイオウ酸化物
等の、無機不純物が含まれている。具体的には、Na,K,C
a,Cu,Fe,Ni,Cr,Al等のハロゲン化物、酸化物もしくは硫
酸塩である。これら不純物の混入は、外観のみならずポ
リマーの重合性等に悪影響を及ぼすため、除去が必要で
ある。これら不純物の除去法については、BPDOが高融
点、高沸点物質であり、蒸留操作による精製は困難であ
る為、再結晶法による精製方法が幾つか提案されてい
る。
例えば、特開昭59−98027号公報には粗製BPDOを脂肪
族低級アルコール、ケトン類又は環状エーテルに溶解
後、この溶液に芳香族炭化水素類を加え、得られた溶液
を蒸留して上記アルコール、ケトン類又は環状エーテル
の大部分を留去してBPDOを析出させ、これを分離する方
法が開示されている。ところがこの方法では、水が存在
しないためBPDO中の不純物であるアルカリ金属化合物、
アルカリ土類金属化合物、遷移金属化合物、アルミニウ
ム化合物又はイオウ酸化物等は、ほとんど除去出来ずBP
DO類の純度が向上しないという問題点があった。
又、特開平1−226841号公報には、粗製BPDOを、脂肪
族低級ケトン類及びアルコール類から選ばれる一種以上
の有機溶媒と水との混合溶媒に溶解し活性炭処理した
後、溶媒の一部を留去し得られる溶液を冷却して晶析を
行い、生成する結晶を分離する方法が開示されている。
ところがこの方法では、BTPDOの回収率が低く、加えて
晶析操作には冷却を必要とし長時間を要するという問題
点があり工業的に有利な方法とはいえなかった。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、このように従来分離精製工程上繁雑
でかつ経済的にも問題があったBPDOの粉体としての分離
回収方法に於いて、簡単な操作により短時間で高純度か
つ色相の優れたBPDOを得ることが出来るBPDOの工業的プ
ロセスを開発することである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、前記の問題点を解決するために種々研
究を重ねた結果、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明のBPDOの精製方法は、製造工程で得
られた粗製BPDOを有機溶媒に抽出し、抽出溶液を熱水中
に滴下し、同時に溶媒を留去しながらBPDOを水中に分散
した粉体として回収することを特徴とするBPDOの分離精
製方法にある。
以下その詳細について説明する。
〔作用〕
本発明によるBPDOの分離精製方法は、製造工程で得ら
れた粗製BPDOを有機溶媒に抽出し、抽出溶液を熱水中に
滴下し、同時に溶媒を留去しながらBPDOを水中に分散し
た粉体として取り上げることにより達成される。
粗製BPDO中の無機不純物は、製法により含有成分が異
なるが、一般に臭素化ビフェニルの加水分解法では、N
a,K,Cu,Fe等のハロゲン化物や酸化物が、スルホン酸塩
のアルカリ溶融法では、Na,K,Ca,Fe等の硫酸塩、酸化物
が、フェノール類の酸化カップリング法では、Al,Cu,Na
等のハロゲン化物、酸化物、硫酸塩が含まれてくる。
粗製BPDOは、多くはアルカリ性水溶液の形態で得られ
てくるため、酸を添加し酸性に戻して、水層から有機溶
媒に抽出する。
本発明でいうBPDOを抽出する有機溶媒とは、BPDOを溶
解する良溶媒を指し、100℃以下で蒸留もしくは水との
共沸蒸留が出来るアルコール類又はケトン類が好まし
い。例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノー
ル、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノー
ル、t−ブタノール、アミルアルコール、シクロヘキサ
ノール、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等が挙
げられる。これらの溶媒の中でも、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトンはBPDOの溶解度が高く特に
好ましい溶媒である。
これら溶媒の使用量は、BPDOが溶解する量以上を用い
れば十分であり、溶剤の種類によっても異なるが、通常
BPDO溶液濃度で1〜50重量%程度である。
粗製BPDO抽出液に不溶解物が混在するときはこれを濾
過し、又、着色が著しいときは必要に応じて活性炭処理
することも出来る。活性炭の使用量は、BPDOに対し約0.
01〜50重量%程度が好ましい。活性炭処理の温度は室温
以上溶媒の沸点以下が好ましい。
活性炭処理の方法としては、活性炭を粗製BPDO抽出液
に添加して接触させるか、活性炭を吸着塔に充填して粗
製BPDO抽出液を通液して接触させてもよく、その方法は
限定されない。もちろん粗製BPDO抽出液の着色分が少な
い場合には、活性炭処理を行うことなく次の操作に移っ
てもよい。
熱水の量は、脱溶媒終了後のBPDOのスラリー濃度によ
り決まり、スラリーとして取扱いが可能でかつ経済的に
有利な量が選ばれる。
熱水の温度は、粗製BPDO抽出液の溶媒の沸点もしくは
水との共沸温度のいずれか以上であり、通常40〜100℃
程度である。脱溶媒中、脱溶媒槽内は、BPDOが水中に均
一に分散するように十分な撹拌を行っておくことが望ま
しい。
熱水中への粗製BPDO抽出液の添加方法としては、粗製
BPDO抽出液を加熱水面に滴下する方法や、口径や小さい
ノズルから加熱水面へ噴出させる方法が選ばれる。又、
熱水中への粗製BPDO抽出液の添加速度が有機溶媒の留出
速度より速いと、BPDOの固結により不純物を取り込む可
能性があるので、瞬時に有機溶媒を系外へ留出するため
に添加速度を有機溶媒の留出速度以下にすることが望ま
しい。
本発明の方法は、通常常圧下で行われるが減圧下でも
実施可能である。
粗製BPDO抽出液を上記熱水中に滴下し、同時に前述の
操作により脱溶媒を行うと、BPDOは短時間のうちに析出
し、水中に均一に分散した微粉体となる。従って析出し
たBPDO粉体は、そのスラリー液から慣用の方法で短時間
のうちに容易に分離回収が出来る。例えば、遠心分離、
吸引濾過、スプレードライ等により分離回収出来る。
これらの方法により、BPDOを製造工程より得られた反
応液から微粉体として定量的に分離回収できる。
こうして得られた精製BPDOの回収率は、非常に高くほ
ぼ定量的となる。又、得られた精製BPDOは粗製BPDOに含
まれていたアルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合
物、遷移金属化合物、アルミニウム化合物、イオウ酸化
物等の無機不純物をほとんど含まない高純度のもので、
色相もよく白色の結晶である。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように本発明の方法によれ
ば、簡単な操作により短時間で、無機不純物を低減化し
た高純度かつ色相の優れたBPDOを工業的に有利な方法で
製造することが出来る。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこ
れらの実施例に限定されるものではない。
実施例1 4,4′−ジブロモビフェニルのアルカリ加水分解反応
によって得られた、粗製BPDO(Fe150ppm,Cu300ppm,Na15
00ppmを含有)14gをスラリー状で含む反応液にメチルエ
チルケトン200mlを加え抽出した。
次いで、90℃に加熱した600mlの熱水中に上記抽出液
を、0.6/hrの滴下速度で滴下しながらメチルエチルケ
トンを連続的に留去した。蒸留時、BPDOは直ちに析出し
微粉体となって水中に均一に分散した。
粗製BPDO抽出液の滴下終了後、得られたBPDOの水スラ
リーを濾過し、粉体を水2で洗浄して乾燥を行い、白
色の精製BPDO13.5gを得た。回収率は96.4%であり、精
製BPDOを分析したところ、純度99.9%,Fe5ppm,Cu5ppm,N
a10ppmであった。
実施例2 4,4′−ジブロモビフェニルのアルカリ加水分解反応
によって得られた、粗製BPDO(Fe200ppm,Cu350ppm,Na20
00ppmを含有)14gをスラリー状で含む反応液にメチルエ
チルケトン200mlを加え抽出し、粉末活性炭1.4gを加え
て30分間加熱還流した。加熱還流した後、室温まで冷却
して濾過し、活性炭及び粗製BPDO中の不溶解物を濾別し
た。
次いで、90℃に加熱した600mlの熱水中に上記抽出液
を、0.4/hrの滴下速度で滴下しながらメチルエチルケ
トンを連続的に留去した。蒸留時、BPDOは直ちに析出し
微粉体となって水中に均一に分散した。
粗製BPDO抽出液の滴下終了後、得られたBPDOの水スラ
リーを実施例1と同様に処理し、白色の精製BPDO13.4g
を得た。回収率は95.7%であり、精製BPDOを分析したと
ころ、純度99.9%,Fe6ppm,Cu4ppm,Na8ppmであった。
実施例3 4,4′−ジブロモビフェニルのアルカリ加水分解反応
によって得られた、粗製BPDO(Fe150ppm,Cu300ppm,Na15
00ppmを含有)14gをスラリー状で含む反応液に1−ブタ
ノール300mlを加え抽出した。
次いで、100℃に加熱した600mlの熱水中に上記抽出液
を、0.6/hrの滴下速度で滴下しながらメチルエチルケ
トンを連続的に留去した。蒸留時、BPDOは直ちに析出し
微粉体となって水中に均一に分散した。
粗製BPDO抽出液の滴下終了後、得られたBPDOの水スラ
リーを実施例1と同様に処理し、白色の精製BPDO13.4g
を得た。回収率は95.7%であり、精製BPDOを分析したと
ころ、純度99.9%,Fe5ppm,Cu7ppm,Na10ppmであった。
実施例4 ビフェニル−4,4′−ジスルホン酸ソーダ塩をアルカ
リ溶融することによって得られた黄色の粗製BPDO(Na25
00ppm,S3000ppmを含有)10gをスラリー状態で含む反応
液にメチルエチルケトン200mlを加え抽出した。
次いで、90℃に加熱した600mlの熱水中に上記抽出液
を、0.4/hrの滴下速度で滴下しながらメチルエチルケ
トンを連続的に留去した。蒸留時、BPDOは直ちに析出し
微粉体となって水中に均一に分散した。
粗製BPDO抽出液の滴下終了後、得られたBPDOの水スラ
リーを実施例1と同様に処理し、白色の精製BPDO9.6gを
得た。回収率は96.0%であり、精製BPDOを分析したとこ
ろ、純度99.8%,Na6ppm,S8ppmであった。
実施例5 2,6−ジ−tert−ブチルフェノールの酸化カップリン
グ、脱ブチル化によって得られた粗製BPDO(Al120ppmを
含有)10gをスラリー状態で含む反応液にメチルエチル
ケトン200mlを加え抽出した。
次いで、90℃に加熱した600mlの熱水中に上記抽出液
を、0.4/hrの滴下速度で滴下しながらメチルエチルケ
トンを連続的に留去した。蒸留時、BPDOは直ちに析出し
微粉体となって水中に均一に分散した。
粗製BPDO抽出液の滴下終了後、得られたBPDOの水スラ
リーを実施例1と同様に処理し、白色の精製BPDO9.5gを
得た。回収率は95.0%であり、精製BPDOを分析したとこ
ろ純度99.8%,Al7ppmであった。
比較例 4,4′−ジブロモビフェニルのアルカリ加水分解反応
によって得られた、粗製BPDO(Fe200ppm,Cu250ppm,Na15
00ppmを含有)14gをスラリー状で含む反応液を、吸引濾
過により濾過した。
次いで、濾過した湿結晶を水2で洗浄して乾燥を行
い、淡黄色のBPDO13.4gを得た。回収率は95.7%であ
り、BPDOを分析したところ、Fe35ppm,Cu52ppm,Na50ppm
であった。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ビフェニル−4,4′−ジオールを精製し粉
    体として分離回収する方法に於いて、製造工程で得られ
    た粗製ビフェニル−4,4′−ジオールを有機溶媒に抽出
    し、抽出溶液を熱水中に滴下し、同時に溶媒を留去しな
    がらビフェニル−4,4′−ジオールを水中に分散した粉
    体として回収することを特徴とするビフェニル−4,4′
    −ジオールの分離精製方法。
  2. 【請求項2】粗製ビフェニル−4,4′−ジオールを抽出
    する有機溶媒として、100℃以下で蒸留もしくは水との
    共沸蒸留が出来るアルコール類又はケトン類を用いる特
    許請求の範囲第一項記載の分離精製方法。
  3. 【請求項3】粗製ビフェニル−4,4′−ジオールの抽出
    溶液を活性炭で処理する特許請求の範囲第一項記載の分
    離精製方法。
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