181914. lajstromszámú szabadalom • Eljárás dihidroxi-difenil-alkánok elbontására
3 181914 lett az eljárás a magas hőmérséklet nyatt rendkívül energiaigényes lenne, és speciális, igen költséges, hőálló anyagból készített berendezésben kellene végrehajtani. A reaktorban való folyamatos megvalósítás a 2 438 432. számú NSZK-beli közrebocsátási iratban leírt eljárás esetében is akadályokba ütközne; az eljárás során Biszfenol A-t hasítanak olvadt állapotban, és a kidesztilláló p-izopropenil-fenolt egy poláros oldószerben abszorbeálják. A melléktermékként keletkező polimerek és kátrány rátapadna a reaktor falára és gátolná a folyamatos működést, emellett a reagálatlan kiindulási anyag a termékkel együtt kidesztillál, így a kapott anyag szennyezett. összefoglalva megállapíthatjuk, hogy ezidáig nem jutott nyilvánosságra olyan eljárás, amely ipari méretekben folyamatosan és gazdaságosan megvalósítható lenne és kielégítő minőségű alkenil-fenol előállítását tenné lehetővé dihidroxi-difenil-alkánok elbontásával. Találmányunk tárgya tehát új eljárás fenol és (2—6 szénatomos alkenilj-fenolok előállítására dihidroxi-difenil-(2—6 szénatomos alkán) 150—250 °C-on, 10—100 Hgmm nyomáson, 0,01—5 súly% katalizátor jelenlétében végrehajtott termikus bontásával és a hasítási termékek egyidejű kidesztillálásával, majd ezt követő kinyerésével. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy dihidroxi-difenil-(2—6 szénatomos alkán)-t 2—30%-os oldatban, amely oldószerként biszfenol A desztillációs maradékát, 90 —150 *C lágyulási pontú novolak-típusú gyantát vagy 1—3, egyenként 5—10 szénatomos alkilcsoporttal helyettesített naftalint tartalmaz, alkálifém-hidroxid, alkáliföldfém-hidroxid, alkálifém-fenolát vagy alkálifém-biszfenolát típusú katalizátor jelenlétében hasítunk. A találmány szerinti eljáráshoz kiindulási anyagként alkalmazott dihidroxi-difenil-alkán valamely 2—6 szénatomos, adott esetben szubsztituensként fenil-csoportot tartalmazó alifás vagy aliciklusos szénhidrogén geminális dihidroxi-difenil-származéka, ahol az egyes hidroxi-fenil-csoportok kívánt esetben 1—4 szénatomos alkil-csoporttal szubsztituáltak. A dihidroxi-difenil-alkánokra az alábbi példákat említhetjük meg: 2.2- (4,4'-dihidroxi-difenil)-propán 2-(4-hidroxi-fenil)-2-(2'-hidroxi-fenil)-propán 2.2- (4,4'-dihidroxi-3,3'-dimetil-difenil)-propán 2.2- <4,4'-dihidroxi-3-metil-difenil)-propán 1.1 -(4,4'-dihidroxi-difenil)-etán 1.1 -(4,4'-dihidroxi-difenil)-propán 1.1 -(4,4'-dihidroxi-difenil)-bután 2.2- {4,4'-dihidroxi-difenil)-bután 2.2- (4,4'-dihidroxi-difenil)-3-metil-bután 1, l-(4,4'-dihidroxi-difenil)-2-metil-propán 2.2- (4,4'-dihidroxi-difenil)-pentán 3.3- (4,4'-dihidroxi-difenil)-pentán 2.2- (4,4'-dihidroxi-difenil)-4-metil-pentán 4.4- {4,4'-dihidroxi-difenil)-heptán 1.1 -(4,4'-dihidroxi-difenil)-ciklohexán 1.1.1 -(4,4'-dihidroxi-trifenil)-etán 2.2- (2,2'-dihidroxi-4,4'-di-terc-butil-difenil)-propán. A találmány szerinti eljáráshoz kiindulási anyagként nem csak nagytisztaságú dihidroxi-difenil-alkánokat alkalmazhatunk, hanem hátrányos melléktermékekkel szennyezett dihidroxi-difenil-alkánokat is. E melléktermékek a dihidroxi-difenil-alkán fenolból és ketonból történő előállításakor a fenol és a keton közötti kondenzációs reakcióban képződnek. A dihidroxi-difenil-alkánnak a találmány szerinti eljárássál történő elbontásához a közömbös szerves reakcióközeget olyan hőmérsékletre kell hevítenünk, hogy a dihidroxi-difenil-alkán fenollá és alkenil-fenollá alakuljon. Alkalmas hőmérséklet ehhez általában a 150—250 °C közötti tartomány. Ha a közömbös szerves reakcióközeg hőmérséklete 150 °C- nál alacsonyabb, jelentős mértékben lelassul a dihidroxi-difenil-alkán elbomlása, és így megnövekszik a reakcióidő. Emellett a dihidroxi-difenil-alkán egy része elbontás nélkül kidesztillál, és összekeveredik a termékkel, ilyen módon csökkentve annak tisztaságát. Ha a közömbös szerves reakcióközeg 250 °C-nál magasabb hőmérsékletű, mellékreakciók mehetnek végbe, például a képződő alkenil-fenil dezalkileződik, vagy a kiindulási anyag és/vagy a képződő termék gyantává alakul. Ezek a mellékreakciók csökkentik a termelést és a tennék tisztaságát. Különösen előnyös a 200—240 °C közötti hőmérséklet alkalmazása, mivel ebben a hőmérséklettartományban a melléktermékek képződése visszaszorul, és a bomlási reakció simán végbemegy. A dihidroxi-difenil-alkán találmány szerinti elbontásánál a bomlásterméket a képződése után gyorsan ki kell desztillálnunk a reakcióelegyből. Ehhez a közömbös szerves reakcióközeget illetve a reakcióelegyet csökkentett nyomáson kell tartanunk. A nyomáscsökkentés mértéke függ az alkalmazott hőmérséklettől, rendszerint azonban az előnyös nyomás az elbontáshoz 10—100 Hgmm. Ha a nyomás kisebb 10 Hgmm-nél, akkor a kiindulási dihidroxi-difenil-alkánnak vagy a közömbös szerves reakcióközegnek egy része a bomlástermékkel együtt desztillál, a termékkel keveredik és azt szennyezi. Ha viszont a nyomás nagyobb 100 Hgmm-nél, akkor a képződő terméket csak nehezen tudjuk a reakcióelegyből kidesztillálni, és ennek következtében megnövekszik a termék tartózkodási ideje a rendszerben. így például mellékreakciók mehetnek végbe — a képződő alkenil-fenil dezalkileződik —, csökkentve a termelést. A képződő melléktermékek pedig a kívánt terméket szennyezik. Ahhoz, hogy a kívánt terméket gyorsan kidesztillálhassuk a reakcióelegyből, és az elbontási reakció simán végbemenjen, előnyösen 50—100 Hgmm nyomást alkalmazunk. Különösen előnyös az 50—80 Hgmm közötti nyomástartomány. Ahhoz, hogy a dihidroxi-difenil-alkánt gyorsan elbontsuk a fentebb említett hőmérsékleten és nyomáson, közömbös szerves reakcióközegként célszerűen olyan magas forráspontú közömbös szerves oldószert alkalmazunk, amelynek az olvadáspontja vagy a lágyuláspontja legfeljebb 150 °C, és a dihidroxi-difenil-alkán elbontási hőmérsékletén kisebb a gőznyomása, mint a képződő alkenil-fenolé. Közelebbről, előnyösen olyan magas forráspontú közömbös szerves oldószert alkalmazunk, amelynek a gőznyomása 250 °C-on legfeljebb 100 Hgmm. A szerves oldószereknek ebbe a kategóriájába tartoznak például a szénhidrogén-típusú hőátadó közegek, így az alkenil-naftalinok (KSK-Oil és Neo SK-Oil, amelyek a Souken Kagaku Co. Inc. kereskedelmi forgalomban lévő termékei); a fenolok és ketonok kondenzációs reakciójánál melléktermékként képződő, magas forráspontú anyagok, így a fenol és aceton reakciótermékétől desztillációval vagy extrakcióval elkülönített biszfenol. Az elválasztása utáni bepárlási vagy extrakciós maradék (amelyet a továbbiakban biszfenol A desztillációs maradéknak nevezünk); és novolak-típusú fenolgyanták, amelyek formaldehidnek és feleslegben vett fenolnak vagy krezolnak sav jelen-4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
