181914. lajstromszámú szabadalom • Eljárás dihidroxi-difenil-alkánok elbontására
5 181914 6 létében történő kondenzálásával képződnek, és lágyuláspontjuk — a K—2531 számú Japán Ipari Szabvány szerint meghatározva — 60—150 °C. A felsorolt reakcióközegek jól oldják a dihidroxi-difenil-alkánokat a fentebb megadott elbontási reakcióhőmérsékleteken. A találmány szerinti eljárásnál alkalmazott bázikus katalizátor például alkálifém- vagy alkáli földfémoxid, -hidroxid vagy -karbonát, mint nátriumhidroxid, káliumhidroxid, nátriumkarbonát, kalciumoxid vagy kalciumhidroxid; valamely fenol alkálifémsója, így nátriumfenolát vagy fenol vagy krezol és aceton kondenzációs termékének (például biszfenol A-nak) a nátriumsója; és gyengén savas zsírsav alkálifémsója, mint nátriumacetát lehet. A bázikus katalizátort célszerűen a reakcióközeg súlyára számított 0,01—5 súly% mennyiségben alkalmazzuk. A dihidroxi-difenil-alkánt a találmány szerint a következőképpen bontjuk el: A hőmérővel és adott esetben keverővei ellátott reaktorba beadagoljuk a reakcióközeget és a bázikus katalizátort. A reaktor bevezetést is tartalmaz a kiindulási anyag számára és desztillációs kivezetést az elbontás során képződő termék eltávolításához. A bázikus katalizátort tartalmazó reakcióközeget magas hőmérsékleten, célszerűen 150—250 °C-on tartjuk, csökkentett nyomáson, célszerűen 10—100 Hgmm-en, és beadagoljuk a dihidroxi-difenil-alkánt. A dihidroxi-difenil-alkán feloldódik a reakcióközegben, és az ugyancsak oldott állapotban jelenlevő bázikus katalizátor hatására elbomlik. A megfelelő alkenil-fenol és fenol képződik, amely termékek elgőzölögnek, és gyorsan kidesztillálnak a reakciótérből. A találmány szerinti eljárás szempontjából fontos, hogy a fenti műveletnél a dihidroxi-difenil-alkánt folyamatosan adagoljuk a reakciótérbe, olyan ütemben, hogy koncentrációja a reakcióközegben legfeljebb 30 súly% legyen. Abban az esetben, ha a dihidroxi-difenil-alkán adagolása olyan gyors, hogy a koncentrációja a reakcióközegben meghaladja a 30 súly% értéket, akkor növekszik az elbontatlan kiindulási anyag desztillációjának mértéke. Továbbá, ilyen esetben nem biztosítható elegendő hőmennyiség az elbontás során képződő termék desztillálásához, úgy, hogy egyre több termék halmozódik fel a reakcióelegyben. Ennek következté- ' ben növekvő mértékben mennek végbe mellékreakciók, például a termék gyantásodik vagy dezalkileződik. Mindez csökkenti a termelést. A fentiek alapján rövid tartózkodási időt kell biztosítanunk az elbontásnál képződő termékek számára a reakcióelegyben, olyan módon, hogy a dihidroxi-difenil-alkán koncentrációját legfeljebb 30 súly% értékben tartjuk. A dihidroxi-difenil-alkán elbontása és a képződő termék desztillációja különösen simán megy végbe, és kedvező eredményeket kapunk, ha a dihidroxi-difenil-alkán koncentrációját a reakcióelegyben 2—15 súly% közötti értéken tartjuk. A dihidroxi-difenil-alkánnak a reakcióelegyben fennálló koncentrációját könnyen meghatározhatjuk, például gázkromatográfiás úton. A reakcióközeget a kiindulási anyaggal és a katalizátorral a szokásos mechanikai módszer alkalmazásával keverhetjük össze. A találmány szerinti eljárásnál azonban előnyös közömbös gáz, például nitrogén, széndioxid, hélium vagy argon átbuborékoltatása a reakcióközegben. Ennek hatására bekövetkezik az elegyedés, ami elősegíti a dihidroxi-difenil-alkán elbontásának sima lejátszódását, és megkönnyíti a képződő tennék kidesztillálását a reakcióelegyből. A reakcióelegyből desztillációval távozó termék fenol és alkenil-fenol elegye, lehűtéssel könnyen kinyerhető. Ekkor az alkenil-fenol egy része polimerizálhat, s polimer alkenil-fenol képződik. Ha a dihidroxi-difenil-alkánt úgy bontjuk el a reakcióközegben, hogy a koncentrációját legfeljebb 30 súly% értéken tartjuk, akkor növekszik a hőátadás hatékonysága, és könynyen biztosítható az elbontáshoz és a képződő alkenil-fenol desztillációjához szükséges nagy mennyiségű energia. A fenti koncentráció-érték betartása azt is lehetővé teszi, hogy elkerüljük a helyi túlmelegedési. Ennek megfelelően a találmány szerinti eljárásnál könnyen szabályozhatjuk azt a hőmérsékletet, amelyen a dihidroxi-difenil-alkán elbontása bekövetkezik. Ezért a dihidroxi-difenil-alkán elbontása simán végbemegy, és a képződő alkenil-fenolt gyorsan kidesztillálhatjuk a reakcióelegyből, anélkül, hogy a termék túlságosan hosszú ideig tartózkodna a rendszerben. Mivel a találmány szerinti eljárás biztosítja a dihidroxidifenil-alkán hatékony elbontását, közel kvantitatív termeléssel szolgáltat nagy tisztaságú alkenil-fenolokat. A találmány szerinti eljárást az alábbi példákkal részletesen ismertetjük: I. példa Az adagoláshoz bevezetéssel, desztillációhoz kivezetéssel, gázbevezető csővel és hőmérővel ellátott 1 literes reaktorba bemérünk 80 g KSK-olajat (alkil-naftalin, a Souken Kagaku Co. Inc. terméke) (a folyadékréteg mélysége 3,0 cm) és 0,08 g nátriumhidroxidot. A KSK-olaj hőmérsékletét 240 °C-on tartjuk, és a reaktor belsejében 50 Hgmm nyomást állítunk be. Megömlesztett biszfenol A-t vezetünk be az adagoló nyíláson és a KSK-olajba 400 g/óra sebességgel. Közben nitrogéngázt engedünk a gázbevezető csőbe 4 liter/ perc mennyiségben, és a gázt átbuborékoltatjuk a KSK- olajon. A biszfenol A elbontása simán lejátszódik, és a bomlástermék kidesztillál a reaktorból. A biszfenol A koncentrációját a közegben 12,6 súly% átlagértéken tartjuk. A bomlásterméket kidesztilláljuk a reaktorból, hűtéssel kondenzáljuk és elkülönítjük. A reagáltatást 10 órán át folytatjuk, és ezelatt 4000 g biszfenol A-t bontunk el. 3980 g terméket kapunk, ami 99,5%-os termelésnek felel meg. A bomlástermék összetétele a következő: 41,0 súly% fenol, 27,1 súly% p-izopropenil-fenol, 30,6 súly% p-izopropenil-fenol-dimer és 1,3 súly% p-izopropenil-fenol-trimer. 2. példa Az 1. példában ismertetett reaktorba bemérünk 80 g biszfenol A desztillációs maradékot (a folyadékréteg mélysége 2,9 cm) és 0,08 g nátriumhidroxidot. Az 1. példában leírt körülmények között elbontunk a reaktorban 4000 g biszfenol A-t. A biszfenol A koncentrációját a reakcióközegben 13 súly% értéken tartjuk. 3990 g terméket kapunk az elbontással, és ez 99,8%-os termelésnek felel meg. Az elbontással nyert termék összetétele a következő: 41,1 súly% fenol, 27,5 súly% p-izopropenil-fenol, 31,1 súly% p-izopropenil-fenol-dimer, 0,3 súly% p-izopropenil-fenol-trimer. 3—5. példa Az 1. példában ismertetett reaktorba bemérünk 80 g biszfenol A desztillációs maradékot (a folyadékréteg mélysége 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
