Способ получения -изопропенилфенола

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз СоветсникСоциалистическикРеспублик976844. Опубликовано 23,11,82. Бюллетень М 43 Дата опубликования описания 23.1 1,82по декан изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ П -ИЮПРОПЕНИЛФЕНОЛА Изобретение относится к способам 1 получения и -изопропенилфенола и может быть использован в качестве полупродукта для получения бисфенола А,Известен способполучения изопропе нилфенолг путем алкилироввния бензола пропиленом, окисления полученной смеси г 1- и м-диизопропилбензола с получением смеси и- и м -.(2-гидропероксипропил)- кумолов, которую расщепляют при 50- 1 о 130 С в присутствии кислого катализаотора 13. Однако данный способ технологически сложен вследствие наличия в технологической цепочке получения изопропенилфенола трех стадий,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения р -изопропенилфенопа путем термического расщепления опигомеров и-изопропеннлфенопа при 150-250 оС в давлении 10-500 мм рт. ст. с последующим выделением целевого продукта из полученных паров абсорбцией органичдс- е ким растворителем, например глпкопем,сложным эфиром. Выход целевого продукта 91-96,8% 121.Недостатком известного способа является недостаточно высокий выход целевого продуктв (91-96,8%).1.1 ель изобретения - повышение выходацелевого продуктв,Поставленная цель достигается способом получения и -изопропенилфенопа путем термического рвсшепления 2 30%-ныхрастворов олигомеров и -изопропенилфенолв при 150-250 С и давлении 10100 мм рт,ст. в среде органического рвсзворителя, выбранного из группы; включаюшей С-Сто-влкилнвфтвлины с числом алкильных радикалов 1.,З, кубовый остаток отперегонки днфенилолпропвнв, новолвчнуюсмолу 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 4ио 50-100 мм рт. ст. в особенности предпочтительно 50-70 мм рт, ст.Для терл 1 ичоского расщепления олино" меров и -изопроиецилфенола при указанной температуре и давлении, инертная органическая реакционная среда является высококипяшим инертным органическим растворителем, которая имеет точку плавления или расщепления не более, чем 150 С и давление пара ниже, чем давление пара, результирующего и -изопропенилфенола при температуре расщепления олигомеров и -изопропенилфенола. Более приемлемым является высококипяший инертный органический рвстворитель, имеющий давление паоа при 250 С нео более, чем 100 мм рт, ст. Примерами таких растворителей является углеводород типа теплопередаюшей среды, такой как алкилнафталнцы (КЯК - 00 и ЙеО сК - 08 имеющиеся в наличии в каленич изопропенилфенольных опигомеров до-изопропенилфенола, Обычно эта температура предпочтительно находится в нределах 150-250 оС. Когда температура инертной органической реакционной среды ниже, чем 150 С, скорость термического расшепления олигомеров и -изопропенилфенопв падает и соответственно, скорость перегонки расщепленного продуктаоиз реакционной системы снижается. Бо О лее того, часть опигомеров и -изопропенилфенола перегоняется в нерасшепленном состоянии и смешивается;. расщепленным продуктом, понижая его чистоту. Когда температура ичертной органической реакционной среды выше, чем 250 С возникают побочные реакции, такие квк деалкцлнрование результирующего и -изоиропецилфенола или конверсия исходного материала и/или расщепленного продукта и смолу, и поэтому выход и чистота прод ктв снижаются. Температурный диапазон 200-240 ОС является наиболее предпочтительным, так как в пределах этого температурного диапазона образование по-бочцых продуктов снижается ц расщепление протекает гладко. После образования термически расщепленного продукта он должен быть отогнан быстро иэ реакционной системы. С этой целью термическая рвсшепляйшаяереакционная система или инертная органическая реакционная среда допжна находит.ся при пониженном давлении, Сте 35 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 олигоме 40 ров и -изопропеннлфенопа или часть инертной органической реакционной среды пере- гоняются вместе с термически расщепленным продуктом и смешиваятся с ним, таким образом снижая чистоту продукта. Когда, давление выше, чем 100 мм рт,ст,4 трудно перегонять термически расщеплен ный продукт из реакционной системы, Это продлевает время нахождения продукта в реакционной системе и дает побочсные реакции, такие как конверсия 1 -иэопропенялфенолв в смолу и его девлкилирование, В результате выход снижается и чистота продукта понижветсч с включением побочных продуктов в целевой проодукт. Для проведения реакции гладко по- ф средством быстрой отгонки термически расщепленного продукта иэ реакционной системы, давление предпочтительно равчестве коммерческих продуктов, произведенные фирмой Саукен Кагаку Ко, Инк),С-Со алкилнафталин относчтся к нафталину, имеющему 1-3 влкильных заместителей, Заместитель может находиться в сС- или )Ъ- положении, т.е, нет .никаких ограничений к числу углеродных атомов, содержащихся в алкильцой группе.Кубовый остаток йосле перегонки дифенилолпропана (бисфенола А) представляетсобой смолистое (дегтеобразное) вещество, состоящее из смеси полиядерных конденсированных ароматических веществ, которое не перегоняется (не дает дистиллата)даже в условиях нагревания при 200-250 СЬи остаточком давлении 2-10 мм рт,ст.Кубовый остаток после дистилляционной колонны бисфенола А включает, вес.%:изомеры бисфенола А 1-36; хромановоесоединение (общее назначенйе "хромая 1)1-10; попифенольное соединение с 2-6ядрами и смолоподобное высокомолекулярное вещество 99-60.Молекулярный вес полифенольного соединения и смолистоподобного высокомолекулярного вещества находится в пределе 300-3000. Новолачная смола типафенольных смол, имеющая температуруразмягчения 60-150 С Э 15 К/31промышленные стандарты Японии) получена конденсацией формвльдегидв с избытком фенола или крезола в присутствиикислоты, фенопьную смолу новолачного типа получают путем удаления ниэкокипящих (т. кип, ниже 120 оС при 10 мм рт.ст.)веществ иэ продукта, образующегося при кон976844 5денсации фенола, такого как фенол иликрезоп, с формальдегидом при молярномсоотношении формальдегид/фенол не менее1,0,фенольная смола новопачного типа 5имеет среднечисповой молекулярный вес400-2000 или средневесовой молекулярный вес 1000-5000, Степень раэветвпения составляет 5-20%,Инертная органическая реакционная 10среда, используемая в предлагаемом изоб ретении, хорошо растворяет олигомерыП -изопропенипфенола при 150-2500 С,Термическое расщепление опигомерови -изопропенипфенола осуществляют посредством подачи реакционной среды вреактор, оборудованный вкодным питаюшим отверстием для исходных олигомеровд -изопропенилфенола и дистилляционнымвыходным отверстием для и-иэопропенил ффенола в качестве термически расщепленного продукта я выборочно мешалкой. Реакционную среду поддерживают при высокой температуре, предпочтительно при150-250 оС и давпении 10-100 мм рт.ст. 1%и подают исходные опигомеры изопропеникфенопа в реактор. Таким образом, поданные опят омеры й -изопроценилфенопарастворяют в реакционной смеси и термически расщеппяют до и -изопропенилфено- Звла в жидкой фазе. Расшеппеииый продуктбыстро отгоняют иэ реакционной системы,При этом опигомеры а -иэопропенилфенола аопжиы непрерывно подаваться в реактор с такой скоростью, что концентрацияопигомеров в реакционной среде поддерживается при не бопеечем 30% по весу, Если опигомеры и -иэопропенилфенопа подаются при такой высокой скорости, что концентрация олигомера превышает 30% по весу, то подача достаточногоколичества тепла дпя дистилпяции расщепленного продукта становится трудной вукаэанной термической реакции расщепления, которая требует такого большогокопичества энергии. В результате количество термически расщепленного продукта, который попучается в реакционнойсистеме, повышается и его конверсия кскопе продолжает снижать выход требуемого и -иэопропенипфенопа. Термическое расщепление исходного иатериапа и дистилляция расщепленного продукта идут особенно ровно и хороший результат получается, когда концентМ рация опигомеров й -изопропенилфенола в реакционной среде равна 2-15% по весу ЬКонцентрация опигом.ров и -изопропенилфенопа в реакционной среде можетбыть определена посредством, например,газовой хроматографии,Перемешивание исходного материалав реакционной среде можно проводитьобычным механическим способом, например перемешивать реакционную массу пузырьками инертного газа такого как азот,двуокись углерода, гелий или аргон, Эоприводит к перемешиванию реакционнойсреды и делает расщепление олиномерови-изопропенллфенола ровным. Более того, это облегчает отгонку и -иэопропенилфенола иэ реакционной системы, Отогнанный нз реакционной системы и -изопропенилфенол может быть извпечен посредством охлаждения для того, чтобысконденсировать его до жидкого ион тэер-дого состояния, или посредством растворения его без конденсирования или непосредственно после конденсирования в высококипящем попярном растворителе, такомкак 2-этилгексаноп, Таким образом, полученный и -изопропенипфеноп испопьэуетсяв качестве материала дпя различных ор-,ганических синтезов.Использование изобретения позволяетповысить выход целевого продукта до97 5-991%,П р и м е р 1. Реактор (объем 1 л),оборудованный отверстием дпя подачи исходного материала, выходным отверстиемдля отгонки расщепленного продукта, входной трубой (барботируюшей трубой) дпявведения инертного газа и термометра загружают 85 г (глубина жидкости 3,1 см)апкилнафтапинов марки К 5 К - 010 (продукт фирмы Саукен Кагаку Ко. Инк),Температуру реакционной среды поднимаютпо 240 С, внутри реактора поддержим-ют давпение 50 мм рг. ст. Опигомерыи-иэопропенилфенопа непрерывно подают .в К 5 К - 01 через отверстие дпя подачи исходного материала при скорости350 г/ч и вводят гаэ при скорости4,3 л/мин иэ входной, трубы и барботируюгчерез КЭК. В результате термическирасщепленный продукт непрерывно отгоняют иэ реактора, охпаждают, конденсируюги собирают. Во время термического расщепления концентрацию олигомеров и -изопропеиилфецопа в КЬК - Ой поддерживаютпри среднем значении 10 вес.%,Указанную реакцию проводят в течение 10 ч дпя того, чтобы расщепить2500 г опигомеров и -изопропенилфенопа.Получают 3,430 г (выход 98,0%)7 9768 д-ииопропенилфенола имеющего чистоту 94 1%.П р и м е р 2, Тот же самый реактор, что в примере 1 загружают 80 г (глубина жидкости 2,9 см) кубового остатка от перегонки бйсфенола А, При тех же самых условиях, что и описанные в примере расщепляют 1,3500 г олигомеров и -изопропенилфенола. Концентра-, цию олигомеров и -изопропенилфенола в 1 реакционной смеси поддерживают в 10;5 вес.%.Получают 3,470 г (выход 99,1%) и изопропенилфенола, имеющую чистоту 93 0% 15П р и м е р 3. Тот же самый реак. тор, что и в примере 1, загружают 80 г (глубина жидкости 2,9 см) смолы ново- лака, имеющей точку размягчения, определенную посредством 315 К90 С, 20При тех же самых условиях, что и в примере 1, расщепляют 3500 г олигомеров и -изопропенилфенола, Во время Табл и ца 1 Концентрацияолигомеров востатке приперегонкебисфенола А,% Давление термического расщепления, мм рт.ст,Скоростьподачиолигоме Времятермического расщепления,ч Общее количествоподанныхолигомеров, г Температура термического расщепления, Со Пример ров, г/ч 4. 210 5 245 6 250 10 300 27,0 30 3,000 5,000 5,000 1 750 15,0 70 500 10 500 5,0 100 12 20 250 2,0 250 30,0. 3,000 215 300 25 П р и м е р 9 (сравнительный) Используют тот же самый реаКтор, что и в примере 1. Внутри реактора .поддерживают температуру 240 фС и давление 50 мм рт. ст. Без применения реакционной среды (растворителя) олигомеры и -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,т 460 г (выход 65,7% 55 и фенола имеющего чис 95,0 92,2 920) пПолучаю эопропе ныл80,2%. Прим 925 7 98 98 1,723 2,940 и тельный ). 10 (сраверов и -иэо 2 4 000 г енил но Полученные выход и чистота конечного продукта 11 -иэопропейилфенола приведены в табл. 2.Таблица термического расщепления концентрация олигомеров и -изопропенилфенола в реакционной среде поддерживалась в 10,5 вес,%.Получают 3,448 г (выход 98,5%) й-иэопропенилфенопа имеющего чистоту 92 9% Примеры 4-8, В тотже самый реактор, который используют в примере 1, загружают 80 г (глубина жидкости 2,9 см) 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.6844 10теплоносителя алкилнафталиновую смесьмоно С -алкилнафталинй; ди С алкилнйфтйлина и три-С-йлкилнафталина, илнсмесь йлкилнафталинов, таких кйк моно- % -щС, -йлкилнйфталин, дищ-Со -фйлкилнафтйлин1 ои три-Со-йлкилнйфтйлин, Выход и чистота ПИГ 1 Е соответствуют данным, приведенным в табл, 5.Таблица 5 1 О 15 Выход, % 98,1 98,3 Из таблицы следует, что выход и чистота ПИПЕ не зависит от состава теплоносителя.Таблица 3 Чистота, % 93,520 93,3 формула изобретения 25 Способ получения п -изопропенилфенола путем термического расщепления олигомеров и -изопропенилфенола при температуре 150-250 С и давлении 10- 100 мм рт, ст., О т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, расщеплению подвергают 2-30%-ные растворы олигомеров й-изопропенилфенопй,в органическом растворителе, выбранном из группы: включаюЗ щей С С 1 -алкилнафтйлины с числом ало -1 окильных радикалов 1-й, кубовой остаток от перегонки дифенилолпропана, новолачную смолу с температурой размягчения 60-150 С,2-оксифенил ) 2,2-бис-( ,пропан, опублик, 18,10,7 1. ЗаяЬка 16 С 411 2. Патент 260-626 ип). 93,9 7 (проСоставитель А, Евстигнеевгулич Техред М.Коштура Корректор дакт Подписноетета СССР/79 Тираж 445ВНИИПИ Государственного кпо делам изобретений и о 113035, Москва, Ж-З 5, Рауш аз 90 ытийя наб., д, 4/5 Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул, Проектнй 9 .97ла обрабатывают при тех же самых условияхх,что и в примере 1, за исключением того, что скорость подачи Олигомеров2,000 г/ч и концентрация олигомеровв реакционной среде поддерживают при50%.Получают 571 г (выход 57,1%) иизопропенилфенола, имеющего чистоту78,9%,П р и м е р 11. Следуя предлагаемому способу, описанному в примере 2,меняя состав теплоносителя, как указанов таба. 3, синтезируют п -изопропенилфенол (ПИПЕ). Выход и чистота ПИПЕприведены в табл. 4,П р и м е р 12. ПИПЕ синтези по примеру 1 используя в качест Источники информации, е во внимание при экспертиз