Способ получения @ -изопропенилфенола

Патент 976844

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалнсткческих

Республик («)976844 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 14. 08.79(21) 2802902/23-04 (51) М. Кл. (23) П риоритет - (32) 1 5.08.78

С 07 С 39/19

С 07 С 37/52

focyaIlpcxselIIll (lI какитет

СССР (3l ) 98721/78 (33) Япония. Опубликовано 23.11.82. Бюллетень ))е 43

Дата опубл иковання описания 23. 1 1.82

Il0 делан изобретений и открытий (») aK 547.563, . 1.07 (088.8) Иностранцы т

Нобукацу Като, 11утоми Таквзе, Есио Мофйкйэтб;... ° . *

Теруо Юаса и Минору Хаттори (Япония) с

Иностранная фирма

"Мицуи Тоацу Кемикалз, Инк (Япония ) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ П -ИЗОПРОПЕНИЛФЕНОЛА

Изобретение относится к способам 1 получения и -изопропенилфенола и может быть использован в качестве полупродукта для получения бисфенола A.

Известен способ получения изопропе- 5 нилфенолс путем алкилироввния бензола пропиленом, окисления полученной смеси и- и м-диизопропилбензола с получением смеси и- и м -.(2-гидропероксипропил-2)кумолов, которую расщепляют при 50- Io

130 С в присутствии кислого катализао тора (1l.

Однако данный способ технологически сложен вследствие наличия в технологической цепочке получения изопропенилфенола трех стадий.

Наиболее близким по технической сушности к предлагаемому является способ получения и -изопропенилфенопа путем термического расщепления опигомеров и-изопропеннлфенопа при 150-250оС н давлении 10-500 мм рт. ст. с последующим выделением целевого продукта из полученных паров абсорбцией органич ским растворителем, например глгколем,. сложным эфиром. Выход целевого продукта 91-9С),8% t 2l.

Недостатком известного способа является недостаточно высокий выход QerteBo го продукта (91-96,8%).

11ель изобретения вЂ” повышение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается способом получения и -изопропенилфенола путем термического рвсшепления 2 30%-ных растворов олигомеров и -изопропенилфенолв при 1 50-250 С и давлении 10100 мм рт,ст. в среде органического рвст ворителя, выбранного из группы: включаюшей Сс-Сто-влкилнвфтвлины с числом алкиль» ных радикалов 1 3, кубовый остаток от перегонки днфенилолпропвнв, новолвчную смолу с т. разм. 60-150 С.

Чтобы расщепить олнгомеры и -нзопропенилфенола термическим предлагаемым способом необходимо нагреть инертную органическую реакционную среду до темпере;.уры, достаточной для плавного расшеп3 976844

4 но 50-100 мм рт. ст. в особенности предпочтительно 50-70 мм рт. ст.

Для те}>мичоского расшеплс ния Олигомеров и -изоп ропе нилфе нола при указа иной температуре и давлении, инертная органическая реакционная среда является высококипяшим инертным органическим растворителем, которая имеет точку плавления или расшепления не более, чем

150 С и давление пара ниже, чем давление пара, результируюшего и -изопропенилфенола при температуре расщепления олигомеров и -изопропенилфенола.

Более приемлемым является высококипя ший инертный органический растворитель, имеюший давление паоа при 250 С не о более, чем 100 мм рт. ст. Примерами таких растворителей является углеводород типа теплопередаюшей среды, такой как алкилнафталины (K SK вЂ” 0 т Р и ЙеО

SK - 0i l? имеюшиеся в наличии в каленич изопропенилфенольных олигомеров до и -изопропенилфенола. Обычно эта температура предпочтительно находится в нределах 150-250оС. Когда температура инертной органической реакционной среды ниже, чем 150 С, скорость термического расшепления олигомеров и -изопропенилфенола падает и соответственно, скорость перегонки расшепленного продукта о из реакционной системы снижается. Бо- 10 лее того, часть олигомеров и -изопропенилфе иола перегоняется в нерасшепленном состоянии и смешивается .-. расшеппенным продуктом, понижая его чистоту.

Когда температура ичертной органической реакционной среды выше, чем 250 С возникают побочные реакции, такие как . деалкилпрование результируюшего и -изопропенилфенола или конверсия исходнот о ма ериала и/или расшепленного продукта в смолу, и поэтому выход и чистота прод> кта снижаются. Температурный диапазон 200-240ОС является наиболее предпочтительным, так как s пределах этого температурного диапазона образование по- бочных продуктов снижается и расшепление протекает гладко.

После образования термически расщепленного продукта он должен быть отогнан быстро иэ реакционной системы. С этой целью термическая расшепля бщая реакционная система или инертная органическая реакционная среда должна находичч..ся при пониженном давлении. Сте35 пень понижения давления изменяется, завися от температуры расщепления, но обычно приемлемым является диапазон

10-100 мм рт, ст. Когда давление ниже, чем 10 мм рт. ст, часть олигоме49 ров и -изопропеннлфенола или часть инертной органической реакционной среды перегоняются вместе с термически расшепленным продуктом и смешиван>тся с ним, таким образом снижая чистоту продукта.

Когда, давление выше, чем 100 мм рт.ст. фф трудно перегонять термически расщеплен» ный продукт из реакционной системы.

Это продлевает время нахождения продук та в реакционной системе и дает побочс ные реакции, такие как конверсия а -иэопропенялфенола s смолу и его деалкилирование. В результате выход снижается и чистота продукта понижается с включением побочных продуктов в целевой продукт. Для проведения реакции гладко посредством быстрой отгонки термически расшепленного продукта as реакционной системы, давление предпочтительно pasчестве коммерческих продуктов, произведенные фирмой Саукен Кагаку Ко. Инк), С -С о àëêèëíàôòàëaí относчтся к нафталину, имеюшему 1-3 алкильных заместителей. Заместитель может находиться в сС- или р- положении, т.е, нет .никаких ограничений к числу углеродных ато мов, содержашихся в алкильной группе.

Кубовый остаток йосле перегонки дифенилолпропана (бисфенола А) представляет собой смолистое (дегтеобразное) вешество, состояшее из смеси полиядерных конденсированных ароматических веществ, которое не перегоняется (не дает дистиллата) даже в условиях нагревания при 200-250 С

Ь и остаточком давлении 2-10 мм рт.ст.

Кубовый остаток после дистилляционной колонны бисфенола А включает, вес.%: изомеры бисфенола A 1-36; хромановое соединение (обшее назначенйе хроман 1 )

1-10; попифенольное соединение с 2-6 ядрами и смолоподобное высокомолекулярное вешество 99-60.

Молекулярный вес полифенольного соединения и смолистоподобного высокомолекулярного вешества находится в пределе 300-3000. Новолачная смола типа фенольных смол, имеюшая температуру размягчения 60-150 С >I5 К-2531/3IS промышленные стандарты Японии) получена конденсацией формальдегида с избытком фенола или крезола в присутствии кислоты, Фенольную смолу новолачного типа получают путем удаления ниэкокипящих (т. кип, ниже 120оС при 10 мм рт.ст.) вешеств иэ продукта, образуюшегося при кон976844

5 денсации фенола, такого как фенол или крезол, с формальдегидом при молярном соотношении формальдегид/фенол не менее

1,0.

Фенольная смола новолачного типа $ имеет среднечисловой молекулярный вес

400-2000 или средневесовой молекулярный вес 1000-5000. Степень разветвления составляет 5-20%, Инертная органическая реакционная среда, используемая в предлагаемом изоб ретении, хорошо растворяет олигомеры

П -изопропенилфенола при 150-250 С.

Термическое расщепление олигомеров и -изопропенилфенола осуществляют посредством подачи реакционной среды в реактор, оборудованный вкодным питаю

:шим отверстием для исходных олигомеров и --изопропенилфенола и дистилляционным выходным отверстием для fl- иэопропенил- 20 фенола в качестве термически расщепленного продукта я выборочно мешалкой. Реакционную среду поддерживают при высокой температуре, предпочтительно при

150-250оС и давлении 10-100 мм рт.ст. 2$ и подают исходные олигомеры изопропенилфенопа в реактор. Таким образом, поданные олит омеры A -изопроценилфенола растворяют в реакционной смеси и термически расщепляют до и -изопропенилфено- «щ ла в жидкой фазе. Расщепленный продукт быстро отгоняют иэ реакционной системы.

При этом опигомеры д -иэопропенилфено ла должны непрерывно подаваться в реактор с такой скоростью, что концентрация олигомеров в реакционной среде поддерживается при не более,,чем 30% по весу. Если олигомеры и -иэопропенилфенола подаются при такой высокой скорости, что концентрация олигомера превышает 30% по весу, то подача достаточного количества тепла для дистилляции расщепленного продукта становится трудной в укаэанной термической реакции расщепления, которая требует такого большого количества энергии. В результате количество термически расщепленного продукта, который получается в реакционной системе, повышается и его конверсия к смоле продолжает снижать выход требуемого и -иэопропенилфенола.

Термическое расщепление исходного иатериапа и дистилляция расшепленного дроЬукта идут особенно ровно и хороший результат получается, когда концент$$ рация олигомеров A -изопропенилфенола в реакционной среде равна 2-15% по å

Концентрация опигом ров и -изопропенилфенола в реакционной среде может быть определена посредством, например, газовой хроматографии.

Перемешивание исходного материала в реакционной среде можно проводить обычным механическим способом, например перемешивать реакционную массу пузырьками инертного газа такого как азот, двуокись углерода, гелий или аргон. Э|о приводит к перемешиванию реакционной среды и делает расщепление олиномеров и-изопропенллфенола ровным. Более того, это облегчает отгонку и -иэопропенилфенола иэ реакционной системы. Отогнанный нз реакционн и системы и -изопропенилфенол может быть извлечен посредством охлаждения для того, чтобы сконденсировать его до жидкого щи me+ дого состояния, или посредством растворения его без конденсирования или непосредственно после конденсирования в высококипящем полярном растворителе, таком как 2-этилгексанол. Таким образом, полученный и -изопропенилфенол используется в качестве материала для различных ор- . ганических синтезов.

Использование изобретения позволяет повысить выход целевого продукта до

97,5-99, 1%.

Пример 1. Реактор (объем 1 л), оборудованный отверстием для подачи исходного материала, выходным отверстием для отгонки расшепленного продукта, входной трубой (барботируюшей трубой) для введения инертного газа и термометра загружают 85 r (глубина жидкости 3,1 см) алкилнафталинов марки KSK вЂ” Oi P (проI дукт фирмы Саукен Кагаку Ко. Инк).Температуру реакционной среды поднимают цо 240 С, внутри реактора поддержива- ют давление 50 мм рг. ст. Олигомеры и-иэопропенилфенола непрерывно подают . в КЬК вЂ” ÎiÔ через .отверстие для подачи исходного материала при скорости

350 г/ч и вводят гаэ при скорости

4,3 л/мин иэ входной, трубы и барботируюг через KSK-CHP . В результате термически расщепленный продукт непрерывно отгоня« ют иэ реактора, охлаждают, конденсируюг и собирают. Во время термического расщепления концентрацию олигомеров и -изопропенилфецола в К5К - Oi9 поддерживают при среднем значении 10 вес.%.

Указанную реакцию проводят в течение 10 ч для того, чтобы расщепить

2,500 r олигомеров и -изо11ропенилфеноца.

Получают 3,430 г (выход 98,0%) 7 9768 д-илопропенилфенола, имеющего чистоту

94 1%.

Пример 2. Тот же самый реактор, что в примере 1 загружают 80 r (глубина жидкости 2,9 см) кубового остатка от перегонки бисфенола А. При тех же самых условиях, что и описанные в примере расшепляют 1,3500 r олигомеров и -изопропенилфенола. Концентра-. цию олигомеров и -изопропенилфенола в реакционной смеси поддерживают в

10;5 вес.%.

Получают 3,470 г (выход 99,1%) пизопропенилфенопа, имеющую чистоту

93 0% .15

I1 р и м е р 3. Тот же самый реак». тор, что и в примере 1, загружают 80г (глубина жидкости 2,9 см) смолы новолака, имеющей точку размягчения, определенную посредством 3IS К-2531, 90 С. 20

При тех же самых условиях, что и в примере 1, расщепляют 3500 r олигомеров п -изопропенилфенола. Во время

Табл и ца 1

Концентрация олигомеров в остатке при перегонке бисфенола А, %

Давление термического расщепления, мм рт.ст.

Скорость подачи опигоме»

Время термического расщепления, ч

Общее количество поданных олигомеров, г

Температура термического расщепления, С о

При- . мер ров, г/ч

4 210

5 245

6 250

300

27,0

3,000

5,000

1,750

15,0

500

5,0

100

250

2,0

250

30,0.

3,000

215

300

Пример 9 (сравнительный) Ис45 / пользуют тот же самый реаКтор, что и в примере 1. Внутри реактора .поддержива ют температуру 240 С и давление 50мм рт. ст. Без применения реакционной среды (растворителя) олигомеры п -иэопропенилфенола непрерывно добавляют через ,питающее входное отверстие со скоростью

350 г/ч в течение 2 ч и расщепляют при тех же самых условиях, что и в примере 1, Получают 460 r (выход 65,7%) ииэопропенилфеноца, имеющего чистоту

B0,2%.

Пример 10 (сравнительный).

1000 г опигрмеров и -иэопропенилфено

95,0

97,5

2,925

92,2

92,0

98,8

98,5

4,940

4,925

1,7 23

2,940

93,7

92,4

98,5

98,0

Полученные выход и чистота конечного продукта и -иэопропейилфенола приведены в табл. 2.

Таблица термического расщепления концентрация олигомеров и --изопропенилфенола в реакционной среде поддерживалась в 10,5 вес.%.

Получают 3,448 r (выход 98,5%)

fl-иэопропенилфенола, имеюшего чистоту

92,9%, При меры 4-8. B тотже самый реактор, который используют в примере 1, загружают 80 г (глубина жидкости 2,9см) кубового остатка, от перегонки бисфенола, А. Олигомеры и -изопропенилфенола расщепляют при условиях, приведенных в табл. 1, в которой температура термического расщепления относится к температуре остатка при перегонке бисфенола А, а давление термического расщепления к давлению внутри реактора. Во время термического расщепления газообразный азот вводят со скоростью 4,3 л/мин через входную трубу для газа и барботируют через кубовый остаток от перегонки бисфенола А.

Выход, % 98,1

98,3

Из таблицы следует, что выход и чистота ПИПЕ не зависит от состава теплоносителяя.

Таблица 3

Чистота, % 93,5

93,3

25 Способ получения и -изопропенилфенола путем термического расшепления олигомеров П -изопропенилфенола при температуре 150-250 С и давлении 10100 мм рт. ст., о т л и ч а ю ш и й30 с я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, расшеплению подвергают 2-30%-ные растворы олигомеров

h-изопропенилфенола,в органическом растворителе, выбранном из группы: включаюшей С вЂ” С1 -алкилнафталины с числом ало -10 кильных радикалов 1-3, кубовой остаток от перегонки дифенилолпропана, новолачную смолу с температурой размягчения

60-150 С. (° 0 - (2-оксифенил )-2- (4-оксифенил)-пропан

15 0 8

010 1

70 90 83

Хроман 1

Полифенолы

Таблица 4

Выход, %

97,9 98,6 99,1

Составитель А, Евстигнеев

Редактор Н. Рогулич Техред М.Коштура Корректор О, Билак

Заказ 9025/79 Тираж 445 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по йелам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

9 .97 ла обрабатывают при тех же самых условиях,что и в примере 1, за исключением того, что скорость подачи олигомеров

2,000 г/ч и концентрация олигомеров в реакционной среде поддерживают при

50%.

Получают 571 r (выход 57,1%) иизопропенилфенола, имеющего чистоту

78,9%.

Пример 11. Следуя предлагаемому способу, описанному в примере 2, меняя состав теплоносителя, как указано в таба. 3, синтезируют п -изопропенилфенол (ПИПЕ). Выход и чистота ПИПЕ приведены в табл. 4.

2, 2-бис-(2-оксифенил ) «, пропан 15 0 8 Чистота, % 93,5 93,5 93,0

Пример 12. ПИПЕ синтезируют по примеру 1, используя в качестве

6844 10 теплоносителя алкилнафталиновую смесь монОС -алкил нафталина; диС5 «алкилнаф» талина и три-С -алкилнафталина, илн смесь алкилнафталинов, таких как моноS «С» «алкилнафталин» ди С1О «апкилнафталин

1о и три-С о-алкилнафталин. Выход и чистота ПИПЕ соответствуют данным, приведенным в табл. 5.

Таблица 5

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ЗаяЬка Японии 1(53-21125, 45 кл. 16С 411, опублик. 27.02.78.

2. Патент США № 4054611, кл. 260-626, опублик, 18.10.77 (прототип ).