JPH10114695A - ビスフエノール合成触媒 - Google Patents
ビスフエノール合成触媒Info
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- JPH10114695A JPH10114695A JP9270360A JP27036097A JPH10114695A JP H10114695 A JPH10114695 A JP H10114695A JP 9270360 A JP9270360 A JP 9270360A JP 27036097 A JP27036097 A JP 27036097A JP H10114695 A JPH10114695 A JP H10114695A
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Abstract
トンのようなカルボニル化合物から、塩酸および/また
は塩化水素ガスのような濃鉱酸を触媒として使用し、反
応媒体に不溶であるマトリックスにイオン対結合によっ
て固定されているメルカプタンを助触媒として使用する
ビスフェノール類の製造方法。
Description
よび、アルデヒドとケトンのようなカルボニル化合物か
ら、塩酸および/または塩化水素ガスのような濃鉱酸を
触媒として使用し、反応媒体に不溶であるマトリックス
にイオン対結合によって固定されているメルカプタンを
助触媒として使用してビスフェノールを合成することに
関する。
308号明細書;第2191831号明細書)および助
触媒として硫黄含有化合物を使用してフェノールとカル
ボニル化合物とを縮合させてビスフェノールを生成する
ことは知られている(例えば、米国特許第246898
2号明細書、第2623908号明細書からは、チオグ
リコール酸および3−メルカプトプロピオン酸の使用;
米国特許第2775620号明細書からは、アルキルメ
ルカプタンの付加;Chemical Abstrac
ts 58,1403eからは、硫化水素の付加)。実
際の操作において、既知の硫黄含有助触媒によって、ビ
スフェノールおよびそれらから製造されるその後の生成
物、例えば、ポリカーボネート、コポリカボネート、ポ
リエステル、コポリエステルおよびエポキシ樹脂が適切
な精製工程、例えば、ビスフェノールの結晶化および硫
黄化合物の洗浄によって残渣を残さないように分離でき
ない場合、それらを顕著に脱色することができる。特に
極めて高い助触媒濃度が合成に必要であるスフェノール
の場合には、硫黄含有成分の分離が困難なことが多く、
特に例えば後処理工程で加熱応力がある場合、必要な標
的化合物の望ましくない損失を伴う。
で、エダクト(educt)混合物に添加される前に、
反応媒体に不溶であるマトリックスにイオン結合によっ
て既に結合されている場合、濾過または遠心分離によっ
て容易に完全に分離することができる。助触媒がこのよ
うな形態をしているので、上記の品質に関する問題点を
発生させることなく、極めて高い助触媒濃度を使用する
ことができる。
用するビスフェノールの合成法は、西独特許出願公開第
3619450号明細書(例えば、アミノアルキルメル
カプタンユニットを使用する)または西独特許出願公開
第3727641号明細書(例えば、チアゾリジンユニ
ットを使用する)に記載されている。この西独特許で同
様に必要である酸触媒はまた、樹脂マトリックスにスル
ホン酸エステルの形態で結合している。
スルホ基がアミノメルカプタンおよび/またはチアゾリ
ジンで部分的に好適には完全に中和された、架橋ポリス
チレン樹脂マトリックスを基材とするスルホン酸イオン
交換樹脂と一緒に、塩酸および/または塩化水素ガスの
ような濃鉱酸を使用して、ケトンの高い転化率および9
0%〜100%の極めて高い選択率で容易に製造するこ
とができ、ケトンの完全な転化が、メルカプタンのよう
な対応する助触媒が均質相中で使用される場合より短い
反応時間後に得られることが今回見出された。
て水素、ハロゲン、C1−C8アルキル、C5−C6シ
クロアルキル、C6−C10アリ−ルまたはC7−C
12アラルキルを表す)に対応するフェノールと、式
(III)
る、式(I)
て水素、ハロゲン、C1−C8アルキル、C5−C6シ
クロアルキル、C6−C10アリ−ルまたはC7−C
12アラルキルを表し、Xは
方法を提供する。
既知であるかまたは文献で既知である方法によって得る
ことができる(例えば、クレゾールおよびキシレノール
については:Ullmannの工業化学百科事典(Ul
lmanns Encyclopadie der T
echnischen Chemie)、改訂増補第4
版、第15巻、第61〜77頁、Verlag Che
mie、Weinheim、New York、197
8年;クロロフェノールについては:Ullmannの
工業化学百科事典(Ullmanns Encyclo
padie der Technischen Che
mie)、第4版、Verlag Chemie、19
75年、第9巻、第573〜582頁;およびアルキル
フェノールについては:Ullmannの工業化学百科
事典(Ullmanns Encyclopadie
der Technischen Chemie)、第
4版、Verlag Chemie、1979年、第1
8巻、第191〜214頁参照)。
例は、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、
2,6−ジメチルフェノール、2−クロロフェノール、
3−クロロフェノール、2,6−ジクロロフェノール、
2−シクロヘキシルフェノール、ジフェニルフェノール
並びにo−およびp−ベンジルフェノールである。
フルオレノンおよび2−フルオロ−9−フルオレノン
たは塩化水素ガスを、触媒として、フェノール(I
I)、ケトン(III)並びにスルホ基がメルカプトア
ミンおよび/またはチアゾリジンによって少なくとも1
0%の程度まで好適には完全に中和された、架橋ポリス
チレン樹脂マトリックスを基材とするスルホン酸イオン
交換樹脂の混合物に添加し、反応温度を20℃〜90
℃、好適には25℃〜40℃に維持することを特徴とす
る。次の酸性イオン交換樹脂の分離は、好適には30℃
〜70℃の温度で圧力を低下させることによって塩酸お
よび/または塩化水素ガスを分離した後、濾過によって
65℃〜90℃で行う。次いで、生成物を常法に従って
フェノール、フェノールおよび水または他の適切な溶媒
中で再結することよって精製する。
び塩化水素ガスの混合物である。ケトン(III)の1
8〜180モル当たり1kgの36%塩酸および1kg
の塩化水素ガスを使用する。塩化水素ガスは特に好適に
は塩酸なしで使用され、この場合の反応混合物中の塩化
水素ガスの濃度は、塩化水素ガスを含む全反応混合物に
基づいて0.5重量%〜5重量%、好適には1.0重量
%〜2.0重量%である。
する前に、イオン交換樹脂の酸性基がメルカプトアミン
および/またはチアゾリジンによって少なくとも10%
の程度まで好適には完全に中和された、架橋ポリスチレ
ン樹脂マトリックスを基材とするスルホン酸イオン交換
樹脂であり、そして本発明による助触媒の使用量は、メ
ルカプト基対ケトンのモル比が少なくとも1:10、好
適には1:1〜10:1になるように選択される。
成に使用する前に、洗液が100μS以下の伝導率を示
すまで、蒸留水または脱イオン水で洗浄する。次いで、
通常の乾燥ユニット中で乾燥するかまたは無水フェノー
ルによる置換によってイオン交換樹脂から水を除去す
る。最後に、イオン交換樹脂はフェノール懸濁液中でメ
ルカプトアミンおよび/またはチアゾリジンのよって部
分的にまたは完全に中和する。
〜50%、好適には1%〜8%であってもよい。本明細
書では、架橋度とは、共重合で使用されたスチレンのモ
ル量に基づく架橋コモノマーの使用量、モル%、を意味
する。
ミノアルキルメルカプタンであり、そして好適なチアゾ
リジンは2,2−ジメチルチアゾリジンである。
は、ポリカーボネート、コポリカーボネート、ポリエス
テル、コポリエステルおよびエポキシ樹脂の合成に特に
適する。
交換樹脂の製造 水で湿らせた300gの酸性イオン交換樹脂(Lewa
tit SC 102、Bayer AG)を、洗液が
100μS以下の伝導率を示すまで、脱ミネラル水で洗
浄する。次いで、Lewatit SC 102を真空
ヌッチェ上で強い吸引によって濾別し、真空乾燥器中で
100℃、20ミリバールで72時間乾燥する。乾燥
後、試料を秤量して、約60gの乾燥Lewatit
SC 102を得る。
t SC 102を、完全に膨潤させるために、300
mlのフェノール(0.1%以下の含水率)中で4時間
撹拌する。次いで、100mlのフェノール中の26.
5gの2,2−ジメチルチアゾリジンを添加し、混合物
を丸底フラスコ中で65℃で24時間撹拌する。次い
で、樹脂を濾過によって取り出し、強い吸引下で濾過
し、溶離液中にビスフェノールAおよびジメチルチアゾ
リジンが最早検出することができなくなるまで、生成ビ
スフェノールおよび未結合ジメチルチアゾリジンを新し
いフェノールで溶離させる。
3.74gの36%塩酸およびAで製造したイオン交換
樹脂の125gを含む混合物を30℃で容器中で撹拌し
ながら、塩化水素ガスを1時間かけて導入する。撹拌を
5時間続け、その後反応のケトン転化率および選択率を
測定する。
代わりに41gの2−フルオロ−9−フルロレノンを使
用する。
代わりに30gのイサチンを使用する。
びAで製造したイオン交換樹脂の125gを含む混合物
を30℃で容器中で撹拌しながら、塩化水素ガスを1時
間かけて導入する。撹拌を5時間続け、その後反応のケ
トン転化率および選択率を測定する。
代わりに41gの2−フルオロ−9−フルロレノンを使
用する。
代わりに30gのイサチンを使用する。
として使用し、反応媒体に不溶であるマトリックスにイ
オン対結合によって固定されているメルカプタンを助触
媒として使用することによって、ケトンの高い転化率お
よび90%〜100%の極めて高い選択率で、ビスフェ
ノールを容易に製造することができる。ケトンの完全な
転化が、メルカプタンのような助触媒が均質相中で使用
される場合より短い反応時間後に得られる。
Claims (5)
- 【請求項1】 式 【化1】 (式中、R1およびR2は相互に独立にして水素、ハロ
ゲン、C1−C8アルキル、C5−C6シクロアルキ
ル、C6−C10アリ−ルまたはC7−C12アラルキ
ルを表す)に対応するフェノールと、式 【化2】 (式中、Xは 【化3】 を表す)に対応するケトンとの反応による、式 【化4】 (式中、R1およびR2は相互に独立にして水素、ハロ
ゲン、C1−C8アルキル、C5−C6シクロアルキ
ル、C6−C10アリ−ルまたはC7−C12アラルキ
ルを表し、Xは 【化5】 を表す)に対応するビスフェノールの製造方法であっ
て、触媒として鉱酸を使用し、助触媒として架橋ポリス
チレンを基材とするスルホン酸イオン交換樹脂を使用
し、反応混合物中で使用する前に、イオン交換樹脂の酸
性基をメルカプトアミンおよび/またはチアゾリジンに
よって少なくとも10%の程度まで中和し、そして使用
されたメルカプト基とケトンのモル比が少なくとも1:
10になるように助触媒の使用量を選択することを特徴
とする方法。 - 【請求項2】 ビスフェノール合成に使用する前に、洗
液が100μS以下の伝導率を示すまで、酸性イオン交
換樹脂を蒸留水または脱イオン水で洗浄し、次いで通常
の乾燥ユニット中で乾燥するかまたは無水フェノールに
よる置換によって、イオン交換樹脂から水を除去し、最
後にイオン交換樹脂をメルカプトアミンおよび/または
チアゾリジンによって部分的または完全に中和すること
を特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 反応の終了時に、反応混合物から濃酸お
よび/または塩化水素ガスを除去した後、イオン交換樹
脂を反応生成物から濾過または遠心分離によって分離す
ることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 ポリカーボネート、コポリカーボネー
ト、ポリエステル、コポリエステルおよびエポキシ樹脂
の製造のための、請求項1に従って製造したビスフェノ
ールの使用。 - 【請求項5】 イオン交換樹脂の酸性基がメルカプトア
ミンおよび/またはチアゾリジンによって少なくとも1
0%の程度まで中和された、架橋ポリスチレンを基材と
するスルホン酸イオン交換樹脂。
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