СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИСФЕНОЛОВ Российский патент 1996 года по МПК C07C39/16 C07C37/68 

Описание патента на изобретение RU2054411C1

Изобретение относится к синтезу органических соединений, конкретно к технологии получения бисфенолов, и может быть использовано в химической промышленности для производства мономеров, антиоксидантов и биологически активных веществ.

Известна технология получения бисфенола из фенола и ацетона в присутствии концентрированной серной кислоты [1] включающая стадии конденсации фенола с ацетоном при избытке фенола (отношение фенол ацетон 2:10:1), нейтрализация серной кислоты раствором щелочи или соды, перекристаллизации бисфенола из органического растворителя и сушки. Технология имеет существенные недостатки. Вследствие сульфирующего влияния серной кислоты образуется целый ряд побочных продуктов, склонных к осмолению. Значительный избыток фенола затрудняет процесс очистки конечного продукта от фенола. В процессе выделения и очистки образуется большое количество фенолсодержащих сточных вод и отработанной серной кислоты, загрязненной органическими примесями.

Известен способ получения бисфенолов взаимодействия фенилсодержащего соединения с кетонами с использованием безводного газообразного хлористого водорода при десятикратном избытке фенола по отношению к ацетону с последующим разбавлением реакционной массы водой, нейтрализацией кислых примесей раствором NaOH. Далее реакционную массу охлаждают, проводят кристаллизацию, осадок бисфенолов промывают избытком воды и сушат [2]
Целью изобретения является получение высокочистых неокрашенных бисфенолов, пригодных для синтеза полимеров, нетоксичных антиоксидантов и биологически активных веществ.

Бисфенолы, применяемые для этих целей, должны содержать минимальное количество фенолов, являющихся обрывателями цепи в процессе поликонденсации. Окраска бисфенолов также недопустима, так как влияет на качество полимеров, ухудшая их оптические свойства.

Цель достигается тем, что конденсация фенолов с кетонами в присутствии хлористого водорода ведется при соотношении фенол кетон, равном (0,81-1,5): 1, хлористый водород удаляют продувкой инертным газом, реакционную смесь растворяют в органическом растворителе и обрабатывают гидразином, являющимся нейтрализующим агентом по отношению к остаткам хлористого водорода, акцептором тяжелых металлов, катализирующих окисление и термодеструкцию бисфенолов, и стабилизатором, предохраняющим бисфенолы от окисления в процессе очистки и сушки. Бисфенол перекристаллизовывают путем охлаждения раствора, отфильтровывают и сушат. Проведение реакции при недостатке или минимальном избытке фенола по отношению к ацетону приводит к более полному превращению фенолов в бисфенолы и существенно уменьшают содержание фенолов в конечном продукте, что упрощает его очистку и повышает ее эффективность.

Отдувка хлористого водорода инертным газом, очистка бисфенола перекристаллизацией исключают высокотемпературное воздействие и уменьшают количество окрашивающих примесей. Введение гидразина для нейтрализации реакционной смеси и стабилизации бисфенолов на стадиях выделения, очистки и сушки обеспечивает высокую степень чистоты конечного продукта. Полученные по предлагаемому способу бисфенолы имеют светопропускание 95-96% а содержание фенолов не более 0,05%
В качестве растворителей по предлагаемому способу могут быть использованы алифатические, ароматические и хлорированные углеводороды. Изобретение позволяет получать бисфенолы общей формулы (HOAr)2CR1R2, где Ar фенил, 2,6-диметилфенил, 2,6-дициклогексил-фенил, 2,6-дифенилфенил, 2-метил-6-аллил-фенил, R1 метил, R2 низший алкил, фенил или R1 и R2 вместе циклогексил.

Гидразин может применяться либо в чистом виде, либо в виде гидрата, либо в виде солей гидразина.

Содержание фенолов в бисфенолах определялось методом газожидкостной хроматографии, светопропускание определялось методом колориметрии 30%-ных растворов бисфенолов в ацетоне.

П р и м е р 1. В стеклянный реактор с мешалкой загружают 100 г фенола и 27,2 г ацетона (соотношение фенол ацетон1,2:1), реакцию ведут при слабом барботаже хлористого водорода при температуре 25-30оС в течение 40 ч. После окончания реакции реактор продувают инертным газом (азотом) в течение 20-30 мин, заливают 200 мл орто-ксилола и нагревают смесь до 90-100оС до полного растворения бисфенола. В реактор загружают 15 г гидразингидрата и охлаждают реакционную смесь до 5-10оС. Выпавший осадок фильтруют, загружают в реактор с мешалкой, заливают 200 мл о-ксилола и перемешивают при температуре 5-10оС в течение 1 ч. Суспензию фильтруют, выделенный бисфенол сушат при 110-130оС и остаточном давлении 25-30 мм рт.ст. в течение 10 ч. Выход 84% содержание фенола 0,02% светопропускание 95%
П р и м е р 2. Условия получения бисфенола аналогичны примеру 1, только в качестве фенола используется 2,6-диметилфенол.

Выход бисфенола 94% содержание 2,6-диметилфенола 0,3% светопропускание 96%
П р и м е р 3. Условия получения бисфенола аналогичны примеру 2, только молярное соотношение 2,6-диметилфенол ацетон 1:1. Выход бисфенола 95% содержание 2,6-диметилфенола 0,022% светопропускание 96%
П р и м е р 4. Условия получения бисфенола аналогичны примеру 2, только молярное соотношение 2,6-диметилфенол ацетон равно 0,8:1. Выход бисфенола 87% содержание 2,6-диметилфенола 0,015, светопропускание 95%
П р и м е р 5. Условия получения бисфенола аналогичны примеру 2, только молярное соотношение 2,6-диметилфенол ацетон равно 1,5:1. Выход 97% содержание 2,6-диметилфенола 0,08% светопропускание 96%
П р и м е р 6. Условия получения бисфенола аналогичны примеру 2, только молярное соотношение 2,6-диметилфенол ацетон равно 0,6:1. Выход бисфенола 47% содержание фенола 0,008% светопропускание 96%
П р и м е р 7. Условия получения бисфенола аналогичны примеру 2, только соотношение 2,5-диметилфенол ацетон равно 2:1. Выход бисфенола 96% Содержание диметилфенола 0,15; светопропускание 95%
П р и м е р 8. Условия получения бисфенола аналогичны примеру 2, только в реактор после растворения бисфенола загружают 10 г гидразинсульфата. Выход бисфенола 95% содержание 2,6-диметилфенола 0,025% светопропускание 94%
П р и м е р 9. Условия получения бисфенола аналогичны примеру 2, только в реактор после растворения бисфенола загружают 5 г гидразингидрата. Выход бисфенола 97% содержание 2,6-диметилфенола 0,035% светопропускание 92%
П р и м е р 10. Условия получения бисфенола аналогичны примеру 2, только в реактор после растворения бисфенола загружается 1 г гидразингидрата. Выход бисфенола 95% содержание 2,6-диметилфенола 0,03% светопропускание 85%
П р и м е р 11. Условия получения бисфенола аналогичны примеру 2, только в реактор загружается 20 г гидразингидрата. Выход бисфенола 96% содержание 2,6-диметилфенола 0,02% светопропускание 95%
П р и м е р 12. Условия получения бисфенола аналогичны примеру 2, только в реактор гидразингидрат не загружается. Выход бисфенола 96% содержание 2,6-диметилфенола 0,03% светопропускание 79%
П р и м е р 13. Условия получения бисфенола аналогичны примеру 1, только в качестве фенола использовался 2,6-дифенилфенол. Выход бисфенола 98% содержание 2,6-дифенилфенола 0,1% светопропускание 96%
П р и м е р 14. Условия получения бисфенола аналогичны примеру 1, только в качестве фенола использовался дициклогексилфенол. Выход бисфенола 96% содержание 2,6-дициклогексилфенола 0,02% светопропускание 95%
П р и м е р 15. Условия получения бисфенола аналогичны примеру 1, только в качестве фенола использовался 2-метил-6-аллилфенол. Выход бисфенола 97% содержание 2-метил-6-аллилфенола 0,03% светопропускание 95%
П р и м е р 16. Условия получения бисфенола аналогичны примеру 2, только в качестве кетона использовался метилэтилкетон. Выход бисфенола 94% содержание 2,6-диметилфенола 0,025% светопропускание 96%
П р и м е р 17. Условия получения бисфенола аналогичны примеру 2, только в качестве кетона использовался циклогексанон. Выход бисфенола 82% содержание 2,6-диметилфенола 0,035% светопропускание 95%
П р и м е р 18. Условия получения бисфенола аналогичны примеру 2, только в качестве кетона используется ацетофенон. Выход бисфенола 64% содержание 2,6-диметилфенола 0,042% светопропускание 96%
Условия синтеза и свойства продуктов конденсации фенолов с кетонами приведены в таблице.

Как видно из примеров, приведенных выше, проведение процессов синтеза, выделения и очистки при низких температурах, использование низких соотношений фенол кетон и добавление в реакционную смесь гидразина его производных позволяет получать неокрашенные бисфенолы с содержанием фенолов, удовлетворяющим требованиям к бисфенолам, применяемым для синтеза полимеров (0,5 по ГОСТ 12138-66 и 0,1 для бисфенола фирмы "Унион Карбайд").

Увеличение соотношения фенол кетон выше, чем 1,5:1 приводит к увеличению содержания примесей, уменьшение ниже 0,8:1 приводит к снижению выхода.

Уменьшение содержания гидразина в растворах при выделении и очистке приводит к увеличению содержания окрашивающих примесей. Минимальное содержание гидразина 1 г на 100 г исходного фенола, содержание гидразина выше чем 15 г на 100 г исходного фенола не приводит к улучшению качества бисфенола.

Похожие патенты RU2054411C1

название год авторы номер документа
ПОЛУПРОНИЦАЕМАЯ ПОРИСТАЯ МЕМБРАНА 1992
  • Бон А.И.
  • Замятина Т.Б.
  • Дубяга В.П.
  • Котюкова А.Л.
  • Смирнова О.В.
  • Быстрова Э.И.
  • Додонова П.А.
  • Грицан В.И.
  • Хлебников Б.М.
  • Гриценко Б.Д.
  • Баранов В.П.
RU2091142C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИКАРБОНАТОВ 1977
  • Наринян Ц.А.
  • Григорьянц И.К.
  • Котюкова А.Л.
  • Америк В.В.
  • Кострюкова Т.Д.
  • Царева С.П.
  • Сокова И.В.
  • Файдель Г.И.
  • Березовский А.В.
  • Додонова П.А.
SU672872A1
Способ получения поликарбонатов 1978
  • Котрелев Владимир Николаевич
  • Кострюкова Тамара Дмитриевна
  • Бесфамильный Игорь Борисович
  • Жданова Вера Валерьяновна
  • Додонова Пелагея Андреевна
  • Фролова Тамара Михайловна
  • Житков Василий Иванович
  • Быстрова Эмма Ивановна
  • Аминова Эвелина Алексеевна
  • Субботин Виктор Иванович
  • Итинская Галина Петровна
  • Шкарпейкина Галина Алексеевна
SU1043151A1
ПРОСТРАНСТВЕННО ЗАТРУДНЕННЫЕ ФЕНОЛЫ, ОБЛАДАЮЩИЕ АНТИОКИСЛИТЕЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ, СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИОЛЕФИНОВ 1991
  • Эррол Джозеф Оливер[Us]
  • Харольд Уилльям Янг[Us]
RU2051141C1
Способ получения производных двухатомного фенола 1975
  • Сумио Умемура
  • Нагааки Такамицу
  • Тосиказу Хамамото
  • Нобуюки Курода
SU689614A3
Способ получения двухатомного фенола 1975
  • Сумио Умемура
  • Нагааки Такамицу
  • Тосиказу Хамамото
  • Нобуюки Курода
SU662004A3
Способ получения гидразинопири-дАзиНОВ 1975
  • Вильям Джон Коутс
  • Энтони Мэйтлэнд Рое
  • Роберт Энтони Слэйтер
  • Эдвин Майкл Тэйлор
SU799661A3
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИС(4-ГИДРОКСИАРИЛ)АЛКАНОВ 1998
  • Ек Роб
  • Халлен-Бергер Каспар
  • Мендоза-Фрон Кристине
  • Ронге Георг
  • Феннхофф Герхард
  • Слуйтс Домиен
  • Верхоевен Вернер
RU2205173C2
ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ И ОЛИГОМЕРНЫЕ 4-ХЛОР-9-АРИЛОКСИ-3,5,8,10-ТЕТРАОКСА-4,9-ДИФОСФОСПИРО-[5,5]-УНДЕКАНЫ В КАЧЕСТВЕ СИНЕРГИСТОВ ДЛЯ ФЕНОЛЬНЫХ СТАБИЛИЗАТОРОВ ПОЛИМЕРОВ 1993
  • Крысин А.П.
  • Волков А.М.
  • Хлебникова Т.Б.
  • Рыжикова И.Г.
  • Хлебников Б.М.
  • Валиуллина Г.А.
  • Юртаев О.Н.
  • Майер Э.А.
  • Кобрин В.С.
RU2087495C1
НЕИОННО-ГИДРОФИЛИЗИРОВАННЫЕ СВЯЗУЮЩИЕ ДИСПЕРСИИ 2008
  • Грабловитц Ханс Георг
  • Рише Торстен
  • Феллер Томас
  • Майкснер Юрген
  • Науйокс Карин
  • Кассельманн Хольгер
RU2479600C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 054 411 C1

Реферат патента 1996 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИСФЕНОЛОВ

Использование: в производстве замещенных бисфенолов для синтеза полимеров, антиоксидантов, биологически активных веществ, в частности в способе получения соединений формулы HOAr2CR1R2, где Ar - фенил, 2,6-диметил-фенил, 2,6-дициклогексил-фенил, 2,6-дифенил-фенил, 2-метил-6-аллил-фенил: R1 - метил, R2 - низший алкил, фенил или R1 и R2 вместе - циклогексил. Сущность изобретения: способ предусматривает конденсацию фенилсодержащего соединения с соответствующим кетоном (мольное соотношение (0,81 - 1,5) : 1) в присутствии катализатора - газообразного HCl, который затем удаляют продувкой реакционной смеси инертным газом. Полученный продукт кристаллизуют в 0-ксилоле с добавками гидразина либо его соли в количестве 1 - 15 г на 100 г исходного фенола. Кристаллы отделяют промывкой растворителем, который рециркулируют на стадию кристаллизации, и сушат при 110 - 130oС. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 054 411 C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИСФЕНОЛОВ общей формулы
[HOAr]2 CR1R2,
где А - фенил, 2,6-идиметил-фенил, 2,6-ди-циклогексил - фенил, 2,6-дифенил-фенил, 2- метил-6-аллил-фенил;
R1 - метил;
R2 - низший алкил, фенил
или R2 - вместе циклогексил,
конденсацией исходного фенилсодержащего соединения с соответствующим кетоном с использованием газообразного хлористого водорода в качестве катализатора и его последующим удалением из реакционной смеси, а также путем разбавления продуктов реакции растворителем и охлаждения смеси с проведением кристаллизации, фильтрации, промывки кристаллического продукта растворителем с рециклом маточного раствора и растворителя со стадии промывки на стадию кристаллизации, сушкой конечного продукта при 110 - 130oС в вакууме, отличающийся тем, что конденсацию ведут при молярном соотношении исходный замещенный фенол: кетон, равном (0,81 - 1,5) : 1, хлористый водород удаляют продувкой смеси инертным газом, а в качестве растворителя на стадии кристаллизации используют о-ксилол и при этом добавляют гидразин либо его соль в количестве 1 - 15 г на 100 г исходного фенола.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1996 года RU2054411C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Верховская З.Н
Дифенилалпропан
М.: Химия, 1981, с.230
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Способ производства суфле из зубатки синей 2022
  • Шокина Юлия Валерьевна
  • Тациенко Екатерина Андреевна
RU2791616C1
Нефтяная топка для комнатных печей 1923
  • Федоров В.С.
SU568A1
Способ предохранения аэростатов и дирижаблей от атмосферных разрядов 1925
  • Богоявленский Л.Н.
SU1957A1

RU 2 054 411 C1

Авторы

Хлебников Б.М.

Валиуллина Г.А.

Грицан В.И.

Грицев В.П.

Панов И.В.

Гриценко Б.Д.

Баранов В.П.

Смирнова О.В.

Микитаев А.К.

Быстрова Э.И.

Додонова П.А.

Котюкова А.Л.

Бон А.И.

Замятина Т.Б.

Даты

1996-02-20Публикация

1993-06-29Подача