172431. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fenol-származékok előállítására
5 172431 6 akkor mindig használunk oldószert. A reakcióidő a reakcióhőmérséklettől és az alábbiakban még ismertetendő katalizátorok jelenlététől, illetve mennyiségétől függően változhat, de különben sem lényeges paraméter. A reagáltatást rendszerint légköri 5 nyomáson foganatosíthatjuk, de kívánt esetben dolgozhatunk csökkentett vagy megnövelt nyomásokon is. A céltermékek maximális hozamának biztosítására a reakciórendszerben a víz mennyiségét célszerű a lehető legkisebb értéken tartani. 10 Bár az oxidációs reakció foganatosítható katalizátor alkalmazása nélkül, a reakciót előnyösen az alábbiakban ismertetendő katalizátorok jelenlétében foganatosítjuk. Katalizátorként tehát kénsavat, előnyösen tömény kénsavat, a kénsav valamilyen szer- 15 vetlen sóját vagy szerves szulfonsavakat vagy ezek szervetlen sóit alkalmazzuk. Kénsavsóként alkalmazhatunk különböző fémsókat, és nincs korlátozás az alkalmazható fémeket, illetően. Az alkalmazható só lehet egyszerű só, savas só, ketős só vagy komplex 20 só, vagyis bármely olyan sót alkalmazhatunk, amely szulfátiont tartalmaz. Alkalmazhatunk kristályvizet tartalmazó szulfátsókat is. Az alkalmazható szulfátsókra példaként megemlíthetjük az ammónium-szulfátot, lítium-hidrogén- 25 -szulfátot, nátrium-szulfátot, nátrium-hidrogén-szulfátot, magnézium-szulfátot, alumínium-szulfátot, kálium-hidrogén-szulfátot, réz(II)-szulfátot, cink-szulfátot, titán(IV)-szulfátot, króm(IV)-szulfátot, mangán-szulfátot, vas(III)-szulfátot, ammónium-vas(II)- 30 -szulfátot, kobalt-szulfátot, nikkel-szulfátot, kálium-alumínium-szulfátot, ezüst-szulfátot, kadmium-szulfátot, indium-szulfátot, cirkónium-szulfátot, ón-szulfátot, antimon-szulfátot, molibdén-szulfátot, ruténium-szulfátot, bárium-szulfátot, higany(II)-szul- 35 fátot, tallium-szulfátot, ólom-szulfátot és a cérium-szulfátot. Szulfonsavként használhatunk alifás szulfonsavakat, például metán-szulfonsavat, vagy etán-szulfonsavat, aromás szulfonsavakat, például benzol-szul- 40 fonsavat, p-toluol-szulfonsavat, p-fenol-szulfonsavat, p-amino-benzol-szulfonsavat vagy naftalin-a-szulfonsavat, valamint szulfonsav-típusú gyantákat, például erősen savas ioncserélő gyantákat. Szulfonsavsóként pedig alkalmazhatjuk az említett szulfonsavaknak a 45 fentiekben említett szulfátokhoz hasonló fémsóit. A katalizátorokat használhatjuk homogén vagy heterogén rendszerben. Heterogén rendszer esetében a katalizátort különböző formában, így például szuszpendált for- 50 mában vagy pedig tabletták formájában használhatjuk. A katalizátor mennyisége széles határok között változhat, éspedig a kívánt konverzió elérése céljából a kiindulási II általános képletű egyértékű fenol-származék mennyiségére vonatkoztatva 0,0001 55 súly% és 20 súly% közötti mennyiségben használjuk. Az előzőekben a találmány szerinti eljárás szakaszos foganatosítását ismertettük, megjegyezzük azonban, hogy a találmány szerinti eljárás meg- 60 valósítható folyamatosan is. Közelebbről, a találmány szerinti eljárás folyamatos megvalósításánál eljárhatunk például úgy, hogy a kiindulási anyagokat tartalmazó reakcióközeget folyamatosan áramoltatjuk katalizátorréteghez a reakció foganato- 65 sitására, vagy pedig eljárhatunk úgy is, hogy a kiindulási anyagokat tartalmazó reakcióközegben a katalizátort szuszpendáljuk vagy feloldjuk és a kapott keveréket folyamatosan tápláljuk egy reakciózónába. Az utóbbi esetben a reagáltatáshoz szükséges katalizátor mennyiségét a szakaszos módszerhez hasonlóan számíthatjuk ki. A találmány szerinti eljárással előállított I általános képletű céltermékek elkülönítését ismert módszerekkel végezhetjük, tekintettel arra, hogy az oxidációs reakcióhoz nincs szükség olyan anyag alkalmazására, amely gátolná a céltermék elkülönítését. így például a céltermék könnyen elkülöníthető a reakcióelegy lehűtése és frakcionált desztillálása útján, sok esetben a katalizátor eltávolítása után. Közelebbről, a víz, a keton, az egyértékű fenol-származék és a céltermékként képződő kétértékű fenol-származék egymástól frakcionált desztillálással választható el. Az így elválasztott keton és egyértékű fenol-származék pedig recirkuláltatható. Az így előállított I általános képletű kétértékű fenol-származékokat vagy lényegében egyetlen vegyület vagy pedig különböző vegyületek keverékének formájában kapjuk, az alkalmazott II általános képletű kiindulási vegyület szerkezetétől függően. így például ha kiindulási vegyületként fenolt használunk, akkor termékként pirokatechin és hidrokinon keveréke képződik. Ha kiindulási vegyületként egy o-alkil-fenolt használunk, akkor egy 3-alkil-pirokatechin és egy 2-alkil-hidrokinon keveréke képződik. Ha egy m-alkil-fenolt használunk kiindulási anyagként, akkot termékként egy 3-alkil-pirokatechin, egy 4-alkil-pirokatechin és egy 2-alkil-hidrokinon keverékét kapjuk. Ha kiindulási anyagként egy p-alkil-fenolt használunk, akkor termékként főleg egy 4-alkil-pirokatechint kapunk. Ha kiindulási vegyületként kettő vagy több egyértékű alkil-fenol keverékét alkalmazzuk, akkor az előbbiekben ismertetett elv szerint kétértékű alkil-fenolok keveréke képződik. Ha kiindulási anyagként alkilcsoportokkal többszörösen helyettesített egyértékű fenolokat használunk, akkor az alábbi I. táblázatban felsorolt termékek képződnek. I. táblázat Kiindulási vegyület Termék 2,3-dimetil-fenol 3,4-dimetil-pirokatechin, 2,3-dimetil-hidrokinon 2,4-dimetil-fenol 3,5 -dime til-pirokatechin 2,5-dimetil-fenol 3,6-dimetil-pirokatechin, 2,5-dimetil-hidrokinon 2,6-dimetil-fenol 2,6-dimetil-hidrokinon 3,4-dimetil-fenoI 3.4- dimetil-pirokatechin, 4.5- dimetil-pirokatechin 3
