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KR20060021338A - 쿠멘 하이드로퍼옥사이드로부터의 비스페놀 a의 통합적제조방법 - Google Patents

쿠멘 하이드로퍼옥사이드로부터의 비스페놀 a의 통합적제조방법 Download PDF

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KR20060021338A
KR20060021338A KR1020057023166A KR20057023166A KR20060021338A KR 20060021338 A KR20060021338 A KR 20060021338A KR 1020057023166 A KR1020057023166 A KR 1020057023166A KR 20057023166 A KR20057023166 A KR 20057023166A KR 20060021338 A KR20060021338 A KR 20060021338A
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KR
South Korea
Prior art keywords
acetone
phenol
catalyst
chp
bpa
Prior art date
Application number
KR1020057023166A
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English (en)
Inventor
프라모드 샨카르 쿰브하르
제가데에쉬 탐플
브하라트 싱그
존 더블유 풀머
프라샨트 아닐 타타케
Original Assignee
제너럴 일렉트릭 캄파니
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Filing date
Publication date
Application filed by 제너럴 일렉트릭 캄파니 filed Critical 제너럴 일렉트릭 캄파니
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Abstract

본 발명은 중간 정제 단계의 필요 없이, CHP를 BPA로 전환시켜 높+은 BPA 수율 및 낮은 불순물 수율을 제공하는 본 방법의 제 1 및 제 2 단계에 대한 촉매의 특정 조합의 용도에 관한 것이다. 제 1 단계에서, CHP는 황산화 산화 금속 촉매, 예컨대 황산화 지르코니아의 존재하에 분할되어 페놀 및 아세톤이 제조된다. 제 2 단계에서, 제조된 페놀 및 아세톤은 양이온 교환 수지 및 머캅탄 또는 머캅토알칸산 프로모터를 포함하는 양이온 교환 수지 촉매의 존재하에 바람직하게는 중간 정제 없이 반응하여 BPA가 제조된다.

Description

쿠멘 하이드로퍼옥사이드로부터의 비스페놀 A의 통합적 제조방법{INTEGRATED PROCESS FOR THE PRODUCTION OF BISPHENOL A FROM CUMENE HYDROPEROXIDE}
본 발명은 쿠멘 하이드로퍼옥사이드(CHP)로부터 비스페놀 A(BPA)를 통합적으로 제조하는 방법에 관한 것이다.
비스페놀 A는 폴리카보네이트 수지의 제조에 사용되는 중요한 반응물이다. 공지된 BPA의 제조방법에는 CHP를 페놀 및 아세톤으로 촉진적으로 분해시키고, 후속적으로 상기 페놀 및 아세톤을 산 촉매의 존재하에 반응시켜 BPA를 형성시키는 것이 포함된다. 이들 2개 단계 각각에 사용하기 위한 여러 촉매들이 공지되어 있다.
황산과 같은 동종 촉매들을 사용하는 CHP의 분할은 널리 실시되고 있다. 다양한 고체 산 촉매상에서의 CHP의 이종 분할도 또한 보고되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 제 5,824,622 호는 과불화 이온-교환 중합체와 산화 금속의 다공성 미세복합체, 실리카의 망상조직, 및 산화 금속과 실리카의 망상조직을 촉매로서 개시하 며, 이들이 촉매로서 예컨대 지방족 또는 방향족 탄화수소를 알킬화시키기 위해, 유기 하이드로퍼옥사이드(예: CHP)를 분해시키기 위해, 유기 화합물을 설폰화 또는 나이트레이트화시키기 위해, 및 수산기 화합물을 옥시알킬화시키기 위해 사용될 수 있음을 지적하고 있다. PCT 공개공보 제 WO 03/002499 호는 유사 촉매들을 언급하고, 촉매의 입자 크기를 감소시키면(이로 인해, 촉매 표면적이 증가되면) CHP의 분해시 반응률이 강화된다는 당연한 결과를 입증하며, CHP 분해 및 BPA 합성 모두에 대한 동일한 촉매의 사용을 제안하고 있다. CHP의 분할에 사용될 수 있는 다른 촉매들로는, 미국 특허 제 4,490,565 호에 개시된 고체 산 촉매(예: 제올라이트 베타); 미국 특허 제 4,490,566 호에 개시된 콘스트레인트 인덱스(Constraint Index) 1-12 제올라이트(예: ZSM-5); EP-A-492807 호에 개시된 포자사이트(faujasite); 미국 특허 제 4,870,217 호에 개시된 스멕타이트 클레이; 미국 특허 제 4,898,995 호에 개시된, 불활성 지지체(예: 실리카, 알루미나, 티타니아 및 지르코니아) 상의 설폰산 작용기 또는 이종 다중산(heteropoly acid)(예: 12-텅스토포스포르산(12-tungstophosphoric acid))을 갖는 이온 교환 수지가 포함된다. 본 발명에서 사용에 적당한 추가의 고체-산 촉매로는, 미국 특허 제 6,169,216 호에 기재된 바와 같이 철 산화물 또는 철 및 망간의 산화물과 함께 황산화 지르코니아와 같은 황산화 전이산화 금속을 포함하는 것, 및 미국 특허 제 6,297,406 호에 기재된 바와 같이 세륨과 IVB족 금속(예: 지르코늄)의 혼합된 산화물을 포함하는 것이 포함된다. 기타 공지된 고체 산 촉매는 미국 특허 제 6,169,215 호에 개시되어 있는 바와 같이 400℃ 이상의 온도에서 산화물 종류들을 소성시킴으로써 VIB족 산화 금속 또는 옥 시음이온(oxyanion)으로 개질된 IVB족 금속의 산화물을 포함한다. VIB족 금속의 옥시음이온을 사용하는 IVB족 산화 금속의 개질은 상기 물질에 산 작용기를 부여한다. VIB족 금속 옥시음이온, 특히 텅스테이트를 사용하는 IVB족 산화 금속, 특히 지르코니아의 개질은, 미국 특허 제 5,113,034 호 및 문헌[Proceedings of 9th International Congress on Catalysis, Volume 4, pages 1727-1735 (1988)]의 아라타(K. Arata) 및 히노(M. Hino)의 항목에서 기재되어 있다. 사용된 거대망상 이온 교환 수지(macroreticular ion exchange resin)로는 전형적으로 설폰산 기, 예컨대 앰버리스트(Amberlyst)-15, 앰버리스트 XN-1005, 앰버리스트 XN-1010, 앰버리스트 XN-1011, 앰버리스트 XN-1008 및 앰버라이트(Amberlite) 200으로서 시판되는 것들과 같은 설폰화 스티렌-다이비닐벤젠 공중합체 교환 수지가 있다.
페놀 및 아세톤으로부터 BPA의 형성을 촉진시키기 위해, 양이온 교환 수지 촉매의 사용이 여러 출처에서 개시되어 있다. 예를 들어, 이 목적을 위해 미국 특허 제 5,315,042 호에서는 설폰화 폴리스티렌 또는 설폰화 폴리(스티렌다이비닐벤젠) 수지와 같은 이온 교환 수지 촉매가 개시되어 있다. 반응률을 증가시키기 위한 2가 황 화합물, 예컨대 머캅탄 및 글라이콜산의 사용이 또한 지적되어 있다. 설폰산 기의 일부가 머캅탄 작용기로 전환되어 있는 설폰화 폴리스티렌-다이비닐벤젠 이온-교환 수지는 비개질된 수지보다 우수한 촉매인 것으로 밝혀졌다(미국 특허 제 3,172,916 호, 미국 특허 제 3,394,089 호). 120 내지 180℃에서 머캅토아민으로 코팅된 제올라이트의 사용이 보고되어 있다(일본 특허 제 7420565 호). 싱(Singh)의 문헌 [Catal. Lett., 27 (1992) 431]에서는, 앰버리스트-15와 대비하여 제오라이트 촉매, 예컨대 H-ZSM-5, H-모데나이트, H-Y 및 RE-Y 상의 BPA의 합성에 대해 상세하게 논의하고 있으며, 비록 이온 교환 수지가 제올라이트보다 활성적이지만, 더욱 큰 개구를 갖는 제올라이트가 상기 공정에 대해 더욱 선택적임을 제시하였다. 그러나, 일반적인 경향에서, 비스페놀 A의 최적 수율을 위해 폭넓게 사용되는 촉매는 개질된 이온 교환 수지인 것으로 나타난다. BPA의 합성을 위해 프리델 크라프트 촉매를 사용하여 페놀로 프로페닐 할라이드를 알킬화하는 것이 보고되어 있다(문헌[Fr. Demande 2,646,418, 1990]). 앞서 언급된 공정에서는 약 60%의 전환율이 수득된다. 몇몇 모노그래프에서는 비스페놀 A의 합성을 위한 상업용 산 처리된 클레이의 사용이 언급되고 있다(문헌[Preparative Chemistry using Supported Reagents, Academic Press, San Diego, CA., 1987] 및 문헌[Solid Supports and Catalysts in Organic Synthesis, Ellis Horwood, Chechester, U.K., 1992]). 스크리아빈(Scriabine) 등(미국 특허 제 2,923,744 호)은, 전체 충전물에 기초하여 0.1 내지 5중량%의 양으로 사용되는 경우, 머캅토알칸설폰산 또는 염, 또는 상응하는 설포네이트 에스터에 의해 염기 충전물의 0.1 내지 5중량%의 수준으로 촉진된 황산을 사용하여 아세톤과 페놀의 축합을 촉진시킴으로써 비스페놀 A를 제조한다. 황산은 아세톤의 1몰당 약 2몰의 양으로 사용된다. 상기 반응들은 할로젠화 탄화수소 용매중에서 실시될 수 있다. 보튼브러치(Bottenbruch) 등(미국 특허 제 4,996,373 호)은 설폰산 수지를 포함한 다양한 촉매의 존재하에서 고압하에 카보닐 화합물 및 페놀로부터 다이하이드록시아릴 화합물을 제조하는 방법을 제안하였다. 이 용도를 위해, 싸이올 작용기가 함유된 촉매, 예컨대 머캅토 화합물로 처리된 이온 교환 수지가 개시되어 왔다. 메이어(Meyer) 등(미국 특허 제 4,387,251 호)은 방향족 설폰산이 축합제로서 사용되는 4,4'-다이하이드록시다이페닐 알칸의 제조방법을 제안하였다. 쟌슨(Jansen)(미국 특허 제 2,468,982 호)은, 머캅톨을 케톤과 동일 반응계에서 반응시켜 형성될 수도 있는 축합제로서의 머캅토알칸산과 함께 무수 염화수소를 사용하는 비스페놀의 제조방법을 제안하였다. 네벨(Knebel) 등(미국 특허 제 4,931,594 호)은, 축합 반응을 실행시키게 하는, 화학 반응되지 않은 3-머캅토프로피온산과 혼합된 다량의 설폰산 수지의 사용을 개시하고 있다. 영국 특허 제 1,185,223 호에서는, 비스페놀을 제조하기 위한, 불용성 수지, 하나의 설폰산 수지 및 기타 머캅토 기-함유 수지의 혼합물의 사용이 제안되었다. 랜돌프(Randolph) 등(미국 특허 제 5,212,206 호)은 설폰화 이온-교환 수지를 다이알킬아미노머캅탄으로 처리하여 제조된 촉매를 개시하고 있다. 설폰산 이온-교환 수지의 개질에 관한 대표적인 참고문헌으로서의 기타 문헌으로는, 와그너(Wagner)(미국 특허 제 3,172,916 호), 맥너트(McNutt) 등(미국 특허 제 3,394,089 호), 팔러(Faler) 등(미국 특허 제 4,455,409 호; 미국 특허 제 4,294,995 호 및 미국 특허 제 4,396,728 호); 헤이덴리치(Heydenrich) 등(미국 특허 제 4,369,293 호); 버그(Berg) 등(미국 특허 제 5,302,774 호) 및 마키(Maki) 등(미국 특허 제 4,423,252 호)이 포함된다. 반응성 촉매는 일반적으로 설폰아미도 또는 암모늄 설포네이트 염의 형태로 설폰산 기에 부착된 머캅토-작용기를 포함한다.
발명의 요약
본 발명은, 중간 정제 단계들을 필요로 하지 않고서, BPA로의 CHP의 전환을 위한 방법의 제 1 및 제 2 단계를 위한 촉매들의 특정 조합을 제공하며, 이로 인해 고수율의 BPA 및 낮은 불순물 수율이 제공된다. 본 발명에 따라, (a) 산 처리된 클레이 촉매의 존재하에 CHP를 분할시켜 페놀 및 아세톤을 제조하는 단계; 및 (b) 상기 (a)에서 제조된 페놀 및 아세톤을 바람직하게는 중간 정제 없이 양이온 교환 수지 촉매의 존재하에서 반응시켜 BPA를 제조하는 단계를 포함하는 방법에 의해, CHP로부터 BPA를 제조한다.
도 1은 본 발명에 따라 BPA를 제조하기 위한 시설의 제 1 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명에 따라 BPA를 제조하기 위한 시설의 제 2 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 방법을 사용하여 제조된 BPA를 정제시키기 위한 분리 부분을 개략적으로 도시한다.
본원의 명세서 및 청구의 범위에서, 수치 값들은 정수 값으로서 표기된다. 이들 정수 값들로서 동일한 수의 유의적 숫자로 표기되는 경우의 값들은 상기 정수 값과 동일한 것으로 이해된다.
본 발명은 CHP로부터 시작하는 BPA의 제조방법을 제공한다. 종래 방법들과 달리, 본 발명에 사용된 촉매들의 조합은 시간 소모적이고 값비싼 중간 정제 단계들을 필요로 하지 않고서 CHP 분할 덩어리(mass)로부터 직접 BPA의 합성을 가능하게 한다. 또한, 생성물 내의 파라,파라-비스페놀(p-p) 대 오쏘,파라-비스페놀(o-p)의 비율은 90% 초과의 선택률을 갖는 바람직한 p-p 생성물에 있어 매우 바람직한 것이다.
본 발명의 방법에서의 제 1 단계는, 고체 황산화 산화 금속 촉매, 예컨대 황산화 지르코니아의 존재하에서 CHP를 분할시켜 페놀 및 아세톤이 포함된 분할 덩어리를 제조하는 것이다. 이 분할 덩어리에는 실질적으로 하이드록시 아세톤이 존재하지 않는다. 황산화 산화 금속 촉매는 수산화 금속 또는 산화 금속, 또는 주기율표의 IV족에 속한 금속 기, 예컨대 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 저마늄, 주석, 납 및 알루미늄으로부터 형성된 기에서 선택된 금속의 수산화물 또는 산화물, 또는 황산 이온 원천, 예컨대 황산으로 황산화된 철, 보다 바람직하게는 황산화 암모늄이다. 그러므로, 하메트(Hammett) 산도 방정식의 용어 Ho가 -12 미만이고 황 함량이 0.5 내지 10중량%인 산 강도를 갖는 고체 산 촉매가 수득된다. 그러므로, 본 발명에 사용된 고체 산 촉매와 같이 하메트 산도 방정식의 용어 Ho가 -12 미만이고 황 함량이 0.5 내지 10중량%, 바람직하게는 0.5 내지 5중량%인 산 강도를 갖는 것이 바람직하다. 황산화 산화 금속 촉매는 황산 이온의 존재하에 수산화 금속의 소성에 의해 제조될 수 있다(문헌[Hino and Arata, JCS Chemical Communications, p. 1148, 1979; Kumbhar et al. in "Chemically Modified Oxide Surfaces", Ed. D.E. Leyden, Gordon and Breech, p.81, 1989]).
쿠멘의 산화로부터 수득된 CHP(공업용 CHP)는 일반적으로 약 80% CHP를 포함하며, 나머지는 다이메틸 벤질알코올(DMBA), α-메틸 스티렌(AMS), 쿠멘 및 아세토페논이다. 상기 물질 또는 상당한 또는 더욱 높은 순도의 CHP 조성물이, CHP의 양에 기초하여 10 내지 100중량%의 아세톤과 함께, 고체 산 촉매, 예컨대 황산화 지르코티아 또는 기타 산화 금속이 함유된 반응기에 첨가된다. 반응기는 배치식, 반연속식 또는 연속식 반응기일 수 있다. 적합한 촉매 적재 수준은 공급물의 총량을 기준으로 2 내지 8중량%이며, 예컨대 5%이다. 온도는 45 내지 85℃, 바람직하게는 55 내지 65℃의 범위로 유지된다. 반응은 CHP를 페놀 및 아세톤으로 실질적으로 전환시키기에 충분한 기간동안 진행된다. 당업자에게 분명하듯이, 특정 시간은 반응기 내의 부피 및 촉매 표면적, 온도 및 기타 장치의 특정 매개변수에 의존적이다. 유사하게, 연속식 공정에서, 반응 시간은 반응기 부피 및 유량 속도에 의해 결정되는 것으로 이해된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "실질적인 전환"은 CHP의 90% 이상, 바람직하게는 95% 이상이 페놀 및 아세톤으로 전환됨을 의미한다.
본 발명의 제 2 단계는 양이온 교환 수지 촉매의 존재하에 CHP의 분할로부터 제조된 페놀과 아세톤을 반응시켜 비스페놀 A를 제조하는 단계이다. 양이온 교환 수지 촉매는 양이온 교환 수지 및 벌크 프로모터로서 머캅탄 속도 증진제 및 머캅토알칸산을 포함한다.
적합한 양이온 교환 수지로는 설폰화 스티렌다이비닐벤젠 공중합체 교환 수지, 예컨대 앰버리스트-15, 앰버리스트 XN-1005, 앰버리스트 XN-1010, 앰버리스트 XN-1011, 앰버리스트 XN-1008 및 앰버라이트 200으로 시판되는 것이 포함되나, 이로써 제한되지 않는다. 바람직하게는, 양이온 교환 수지는 예를 들어 1 내지 25% 교차 결합되어있다. 하기 실시예에서 사용된 특정 양이온 교환 수지는 미세망상 겔 유형 수지인 앰버리스트 XE-760(XE-760)(롬 앤 하스(Rohm & Hass)제)이다.
양이온 교환 수지 촉매의 머캅탄 부분은 본원에 참조로 혼입되어 있는 통상적으로 양도된 미국 특허 제 6,534,686 호에 기재된 바와 같이 피리딜 에틸 머캅탄(PEM) 또는 기타 머캅탄 프로모터가 적합하다. 머캅탄은 촉매상에서 20 내지 70중량%, 바람직하게는 35 내지 60중량%, 보다 바람직하게는 40 내지 55중량%의 적재량으로 적재된다.
제 2 단계에서, 분할 덩어리의 조성물은 아세톤 및 페놀이 1:35 내지 1:10, 보다 바람직하게는 1:20 내지 1:10, 가장 바람직하게는 1:13의 몰비로 존재하도록 적합하게 조정된다. 분할 덩어리는 양이온 교환 수지 촉매를 함유하는 제 2 반응기에 도입된다. 이는 회분식, 반연속식 또는 연속식 반응기일 수도 있다. 제 2 반응기는 40 내지 100℃, 보다 바람직하게는 60 내지 85℃, 가장 바람직하게는 75℃의 온도에서 분할 덩어리에서 반응물을 제한하면서 아세톤을 비스페놀 A로 실질적으로 전환시키기에 충분한 기간동안 유지되는 것이 적합하다. 당업자에게 분명하듯이, 특정 시간은 반응기 내의 부피 및 촉매 표면적, 온도, 및 기타 장치의 특정 매개변수에 의존적이다. 본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "실질적인 전환"은 아세톤의 90% 이상, 바람직하게는 95% 이상이 BPA로 전환됨을 의미한다. 본 방법의 제 2 단계에서 촉매 적재량은 총 공급물의 1 내지 10중량%, 바람직하게는 3 내지 7중량%, 가장 바람직하게는 약 5중량%가 적합하다.
본 발명의 방법은 본 발명에 따른 공장 또는 시설에서 실시되는 것이 적합하다. 도 1 및 도 2는 그러한 시설의 두 가지 선택적인 양태의 개략적 대표도를 도시한다. 도 1 및 도 2에서 나타낸 바와 같이, CHP 및 아세톤을 함유하는 저장소(10)는 선(11)을 통해 반응기(12)로 연결된다. 반응기(12)는 고체 산 촉매, 예컨대 황산화 지르코니아를 포함하는 촉매상(13)을 함유한다. 반응기(12)로부터의 생성물은 선(14)을 통해 회수되고, 아세톤:페놀의 몰비가 목적 수준으로 조정되기 위한 시스템을 통과한다. 도 1에서, 이 시스템은 추가의 페놀을 공급하는 선(15)으로 구성된다. 도 2에서, 이 시스템은 반응기(12)로부터 제조된 분할 덩어리로부터 아세톤을 제거하여 목적 아세톤:페놀 몰비를 달성하는 플래쉬 증류 컬럼(25)이다. 아세톤:페놀 몰비를 조정하기 위해 이 시스템을 통과한 후, 분할 덩어리는 선(16)을 통해 양이온 교환 수지 촉매(18)를 함유하는 제 2 반응기(17)로 수송된다. 조질의 BPA는 제 2 반응기(17)로부터 선(19)을 통해 회수되고, 필요에 따라 추가로 정제될 수도 있다.
도 3은 조질의 BPA를 추가로 정제하기에 적합한 분리 구역을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 조질의 BPA 스트림(30)은 연속적인 증류 컬럼(31, 32, 33 및 34)을 통해 공급된다. 제 1 컬럼(31)에서, 높은 휘발성의 불순물, 예컨대 메시틸 옥사이드, 알데히드, 아세톤 등이 제거된다. 제 2 컬럼(32)에서, 페놀 및 쿠멘이 회수되고 필요에 따라 재순환될 수 있다. 세 번째 컬럼(33)에서, 조질의 p-쿠밀페놀(PCP), α-메틸 스티렌의 이량체가 제거된다. 최종 컬럼(34)에서, 증류된 분획이 BPA이다. 증류된 BPA는 용융 결정화기(35)로 공급되어 순수한 BPA가 선(36)을 통해 회수된다.
이제 본 발명은 하기 실시예를 참조로 하여 추가로 기술되나, 이로써 제한되지 않는다.
실시예 1
3시간동안의 공기 흐름에서 600℃에서 소성시켜 시판되는 황산화 지르코니아(멜 케미칼즈(MEL CHEMICALS)-X20999/01:S019270, 엔젤하드(Engelhard)- ZrO530E1/16)를 촉매로서 사용하였다.
공업용 80% CHP(CHP 81%, DMBA 8.7%, α-메틸 스티렌 1.36%, 아세토페논 0.7% 및 쿠멘 7.2%로 분석됨) 25.3 g을 55℃에서 아세톤 16.33 ml과 황산화 지르코니아 1.658 g의 혼합물에 천천히 첨가하였다. 반응 온도를 65℃ 이하로 유지하면서 첨가를 조절하였다. CHP 첨가의 완료 후, 혼합물을 추가의 30분동안 55℃에서 교반하고, 완료동안 기체 크로마토그래피를 사용하여 분석하였다. 페놀을 CHP 기준으로 98%의 수율로 수득하였다.
상기 반응 혼합물 5 g을 75℃에서 XE-760 양이온 교환 수지상에서 혼합물중의 아세톤 대 페놀의 몰비가 1:13으로 조정된 페놀 55.188 mg과 40% PEM 3g의 혼합물에 첨가하였다. 반응 혼합물을 이 온도에서 12시간동안 유지하고 기체 크로마토 그래피로 분석하였다. p,p-BPA의 수율은 CHP를 기준으로 94%이고, p-p 대 o-p의 비율이 97%였다.
실시예 2
CHP(CHP 81중량%, DMBA 8.7%, AMS 1.36%, 아세토페논 0.7% 및 쿠멘 7.2%로 분석됨)와 아세톤의 혼합물(CHP:아세톤 부피비가 1.5:1임)을 온도 약 50 내지 90℃, 압력 0 내지 10 psig 및 WHSV 0.1 내지 2/시간인 CHP 분해 조건하에서 상기 촉매상 시점에서 유입구를 통해 도입하여 페놀 및 아세톤을 포함하는 생성물을 제조하였다. 촉매상은 황산화 지르코니아 촉매의 포장상이다. 전형적으로, 촉매는 촉매상의 공간 부피에서 액체가 상을 따라 흐르도록 하는 400 내지 600μ의 입자 크기 형태이다. 페놀을 CHP 기준으로 95% 초과의 수율로 스트림상에서 24시간 초과동안 수득하였다.
상기 반응 혼합물 5 g을 75℃에서 XE-760 양이온 교환 수지상에서 혼합물중의 아세톤 대 페놀의 몰비가 1:13으로 조정된 페놀 55.188 mg과 40% PEM 3g의 혼합물에 첨가하였다. 반응 혼합물을 이 온도에서 12시간동안 유지하고 기체 크로마토그래피로 분석하였다. p,p-BPA의 수율은 CHP를 기준으로 92.1%이고, p-p 대 o-p의 비율은 96%였다.
실시예 3
벌크 프로모터로서 3-머캅토프로피온산(3-mpa) 0.602 g 및 BPA 합성을 위한 촉매로서 XE-760 3 g을 사용한다는 점을 제외한 동일한 수행 조건에서 실시예 1의 방법을 반복하였다. p,p-BPA의 몰수율은 89.2%(CHP 기준)이고 BPA의 p-p 대 o-p의 비율은 95%였다.
비교예 1
CHP 분할 촉매로서 황산화 지르코니아 대신 XE-760(롬 앤 하스제) 2 g을 사용하고, BPA 합성의 제 2 단계에서 촉매로서 XE-760상에서 40% PEM 대신 XE 760 3 mg을 사용한다는 점을 제외하고 실시예 1의 실험을 반복하였다. p,p-BPA 몰수율은 50.9%(CHP 기준)이고 p-p 대 o-p의 비율은 88.97%였다.
비교예 2
CHP 분할 촉매로서 황산화 지르코니아 대신 황산(300 ppm)을 사용한다는 점을 제외하고 실시예 1의 실험을 반복하였다. 유사한 선택성이 수득되나, p,p-BPA 수율은 CHP를 기준으로 오직 18.45%였다.
비교예 3
CHP 분할에 사용된 촉매를 앰버리스트 XE-760(롬 앤 하스제) 2.0 g으로 하는 점을 제외한 동일한 수행 조건에서 실시예 1의 방법을 반복하였다. p,p-BPA의 몰비는 85.4%인 반면 페놀 수율은 95%이고(CHP 기준), BPA의 p-p 대 o-p의 비율은 97.3%였다.

Claims (10)

  1. (a) 황산화 산화 금속 산 촉매의 존재하에 쿠멘 하이드로퍼옥사이드를 분할시켜 쿠멘 하이드로퍼옥사이드를 페놀 및 아세톤을 포함하는 분할 덩어리로 실질적으로 전환시키는 단계; 및
    (b) 양이온 교환 수지 및 머캅탄 또는 머캅토알칸산 프로모터를 포함하는 양이온 교환 수지 촉매의 존재하에 분할 덩어리를, 바람직하게는 중간 정제 없이, 반응시켜 분할 덩어리중의 페놀 및 아세톤을 비스페놀 A로 실질적으로 전환시키는 단계
    를 포함하는 비스페놀 A의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    단계 (a)에서 제조된 분할 덩어리를 단계 (b)에서 중간 정제 없이 반응시키는 제조방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 분할 단계가 55 내지 65℃의 온도에서 수행되는 제조방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    단계 (a)에서 형성된 분할 덩어리에 페놀을 첨가하거나 단계 (a)에서 형성된 분할 덩어리로부터 아세톤을 제거하여 아세톤:페놀의 몰비 1:20 내지 1:10을 달성하는 단계를 추가로 포함하는 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    달성된 아세톤:페놀의 몰비가 1:13인 제조방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    단계 (b)가 40 내지 100℃의 온도에서 수행되는 제조방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,
    양이온 교환 수지 촉매가 프로모터로서 피리딜 에틸 머캅탄을 포함하는 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    피리딜 에틸 머캅탄을 양이온 교환 수지상에 20 내지 70중량%의 양으로 적재하는 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    피리딜 에틸 머캅탄을 양이온 교환 수지상에 40중량%의 양으로 적재하는 제조방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서,
    촉매가 황산화 지르코니아인 제조방법.
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