182536. lajstromszámú szabadalom • Eljárás izopropenil-fenol előállítására
3 182636 4 A találmány tárgya eljárás izopropenil-fenol előállítására izopropenil-fenol oligomeijeinek hőbontása útján. Az izopropenil-fenol oligomeijeit az (I) és/vagy (II) képlettel jellemezhetjük, ahol n értéke 0, 1, 2 vagy 3. Ismeretes, hogy ha az izopropenil-fenol oligomerjeit magas hőmérsékleten hevítjük, izopropenil-fenol képződik, (lásd a 3 264 358 számú Egyesült Államok-beli szabadalmi leírást). Különféle módszereket javasoltak az izopropenil-fenol előállítására. Az ismert eljárásoknál az izopropenil-fenol oligomerjeit csökkentett nyomáson hőbontásnak vetették alá, majd a képződött terméket a reakcióelegyből kidesztillálták. Valamennyi ismert eljárásnál reakcióközeg alkalmazása nélkül hevítik az izopropenil-fenol oligomerjeit, azaz az oligomerek hevítése ömledékben, cseppfolyós állapotban történik. Az izopropenil-fenol oligomeijeinek hőbontása azonban igen energiaigényes, mivel a depolimerizációhoz szükséges energia mellett az izopropenil-fenol párolgáshőjét is biztosítanunk kell. Ennek a rendkívül nagy energiamennyiségnek a biztosítása nehézségekbe ütközik az ismert eljárásoknál, és így nem tudják a képződő izopropenil-fenoll gyorsan kidesztillálni a reakcióelegyből. Amikor az izopropenil-fenil oligomeijeit közvetlenül cseppfolyósítjuk és hőbontásnak vetjük alá, nagy az oligomerkoncentráció a reakcióelegyben. Ennek következtében az oligomerek egy része is kidesztillál a termékkel együtt, és szennyezi az izopropenil-fenolt. Mellékreakciók is lejátszódhatnak, csökkentve a kívánt termékből elért termelést. Ilyen mellékreakció lehet az izopropenil-fenol dezalkileződése vagy - helyi túlhevülés következtében - a kiindulási anyag és/vagy a képződő termék gyantásodása. A mellékreakciók olyan tekintetben is problémát jelentenek, hogy a mellékreakciók során képződő termékek szennyezik a kívánt izopropenil-fenolt. A fentiek alapján számos nehézséggel találkozunk az izopropenil-fenolnak az oligomeijei hőbontásával történő előállításakor, annak ellenére, hogy több eljárást is kidolgoztak, és a hőbontás elmélete is ismert. A találmány célja olyan, izopropenil-fenol előállítására szolgáló eljárás kidolgozása, amely ipari méretben könnyen kivitelezhető, és amely kiküszöböli az izopropenil-fenol oligomeijeinek hőbontásával kapcsolatos fenti problémákat. A fentebb kitűzött célt a találmány szerint úgy éljük el, hogy az izopropenil-fenol oligomeijeit folyamatosán egy csökkentett nyomáson hevített közömbös szerves reakcióközegbe vezetjük, olyan ütemben, hogy az oligomerek koncentrációja a reakcióközegben legfeljebb 30 súly% legyen, a képződő izopropenil-fenolt folyamatosan kidesztilláljuk és elkülönítjük. A találmány szerinti eljáráshoz kiindulási anyagként alkalmazott oligomerek az (I) és/vagy (II) képlettel írhatók le. Ezeket a vegyületeket például úgy állíthatjuk elő, hogy dihidroxi-difenil-propánt csökkentett nyomáson, bázikus katalizátor jelenlétében hőbontásnak vetünk alá, a képződő izopropenilfenolt és fenolt a reakcióelegyből kidesztilláljuk, majd a desztillátumból csökkentett nyomáson a fenolt eltávolítjuk. Ekkor az izopropenil-fenol oligotnerekké polimerizálódik. Az (I) és/vagy (II) képletű oligomereket desztillációs maradékként kapjuk. Ha az izopropenil-fenol például p-izopropenil-fenol, akkor az oligomeijei rendszerint főleg 4-metil-2,4-bisz(p-hidroxi-fenil)-pent-l-én-ből és 4-metil-2,4-bisz(p-hidroxi-fenil)-pent-2-én-ből állnak. E vegyületek dimerek, azonban trimereket vagy tetramereket is tartalmazhatnak anélkül, hogy bármilyen kedvezőtlen hatással kellene számolnunk. Az oligomereket akkor is kielégítően felhasználhatjuk, ha kis mennyiségben további szennyező anyagokat is tartalmaznak, például fenolt, dihidroxi-difenil-propánt és magas forráspontú anyagokat. Az izopropenil-fenol oligomeijeinek a találmány szerinti hőbontásánál a közömbös szerves reakcióközeget olyan hőmérsékletre kell hevítenünk, amely elegendő ahhoz, hogy az oligomerek izopropenil•fenollá alakuljanak. Ez a hőmérséklet általában a 50-250 °C közötti tartományba esik. Ha a közömbös szerves reakcióközeg hőmérséklete alacsonyabb mint 150 °C, akkor az izopropenil-fenol oligomeijeinek termikus bomlása jelentős mértékben lelassul, és ezáltal meghosszabbodik a termikus elbontáshoz szükséges idő. Emellett lassabban deszillál ki a reakcióelegyből a képződő izopropenilfenil. A jelenlevő izopropenil-fenol-oligomerek egy észe bomlás nélkül kidesztülál, összekeveredik a ternékkel és azt szennyezi. Amikor a közömbös szerves reakcióközeg hőmérséklete magasabb 250 °C-nál, mellékreakciók - például a képződő izopropenil-fenol dezalkilezőiése, vagy a kiindulási anyag és/vagy a képződő termék gyantásodása — játszódhatnak le. A mellékreakciók hatására csökken a termelés, és szennyezettebbé válik a termék. A találmány szerinti eljárás kivitelezéséhez különösen előnyös a 200-240 °C közötti hőmérséklet, mivel ebben a hőmérséklettartományban csökken a melléktermékek képződése, és az oligomerek bomlása simán végbemegy. Az izopropenil-fenolt a keletkezése után gyorsan ki kell desztillálunk a reakcióelegyből. Ehhez a rendszert illetőleg a közömbös szerves közeget csökkentett nyomáson kell tartanunk. Az alkalmazott nyomás függ a hőbontás hőmérsékletétől, általában azonban a 10-100 Hgmm közötti nyomás célszerű. Ha a nyomás kisebb 10Hgmm-nél, az izopropenil-fenol-oligomereknek egy része vagy a közömbös szerves reakcióközegnek egy része a termékkel együtt desztillál, azzal keveredik és szennyezi. Ha a nyomás nagyobb 100Hgmm-nél, akkor csak nehezen tudjuk a képződő izopropenil-fenolt a reakcióelegyből eltávolítani. Ez természetszerűleg megnöveli a termék tartózkodási idejét a reakcióelegyben, ami kedvez a mellékreakciók lejátszódásának, amikor például az izopropenil-fenol gyantásodik vagy dezalkileződik. Ennek eredményeként csökken a termelés, és a termék szennyezettebbé válik a jelenlevő melléktermékek következtében. Ahhoz, hogy az oligomerek hőbontása simán lejátszódjon, és a termék desztillációval gyorsan eltávozzon, célszerűen 50—100 Hgmm közötti, előnyösen 50—70 Hgmm közötti nyomást alkalmazunk. Az izopropenil-fenol oligomeijeinek az említett hőmérsékleten és nyomáson történő hőbontásához 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
