182536. lajstromszámú szabadalom • Eljárás izopropenil-fenol előállítására
5 182636 6 olyan Tcözömbös szerves reakcióközeg alkalmazása előnyös, amelynek az olvadáspontja vagy lágyuláspontja legfeljebb 150 °C, és az izopropenil-fenol oligomerjeinek elbontási hőmérsékletén kisebb a gőznyomása, mint a képződő izopropil-fenolé. Közelebbről, olyan magas forráspontú, közömbös szerves oldószer alkalmazása célszerű, amelynek a gőznyomása 250 °C-on legfeljebb lOOHgmm. A szerves oldószereknek ebbe a kategóriájába tartoznak például az alkil-naftalinok (KSK-Oil és Neo KSK-Oil, amelyek a Souken Kagaku Co. Inc. kereskedelmi forgalomban levő termékei); a fenolok és ketonok kondenzációs reakciójánál melléktermékként képződő, magas forráspontú anyagok, így a fenol és aceton reakcióterméktől desztillációval vagy extrakcióval elkülönített biszfenol A 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 jelenlétében történő kondenzálásával képződnek, és lágyuláspontjuk — a K-2531 számú Japán Ipari Szabvány szerint meghatározva - 60-150 °C. A találmány szerinti eljáráshoz alkalmazott közömbös szerves reakcióközegtől megköveteljük, hogy jól oldja az izopropenil-fenol-oligomereket 150—250 °C között. A fentebb felsorolt íeakcióközegek megfelelnek ennek a követelménynek. Az izopropenil-fenol-oligomerek hőbontását a találmány szerint a következőképpen végezzük: A hőmérővel és adott esetben keverővei ellátott reaktorba beadagoljuk a reakcióközeget. A reaktor bevezetést is tartalmaz a kiindulási oligomerek számára és desztillációs kivezetést az elbontás során képződő izopropenil-fenol eltávolításához. A reakcióközeget magas hőmérsékleten, célszerűen 150—250 °C-on tartjuk, csökkentett nyomáson, célszerűen 10-100 Hgmm-en, és betápláljuk az izopropenil-fenol-oligomereket a reaktorba. A beadagolt oligomerek oldódnak a reakcióközegben, és a hőbontás során, folyadékfázisban, izopropenil-fenollá alakulnak. A képződő izopropenil-fenol elgőzölög, és gyorsan kidesztillál a reakcióelegyből. A találmány szerinti eljárás szempontjából fontos, hogy az izopropenil-fenol-oligomereket folyamatosan adagoljuk a reaktorba, olyan ütemben, hogy koncentrációjuk a reakcióközegben legfeljebb 30 súly% legyen. Abban az esetben, ha az oligomerek adagolása olyan gyors, hogy koncentrációjuk meghaladja a 30 súly% értéket, akkor nem tudunk a képződő termék desztillációjához elegendő hőmennyiséget biztosítani, tekintettel arra, hogy a hőbontás maga is igen nagy energiamennyiséget igényel. Ennek következtében a képződő izopropenil-fenol felhalmozódik a reakcíóelegyben és gyantásodik, csökkentve ezáltal a termelést. A kiindulási dimerek elbontása és a képződő izopropenil-fenol desztillációja különösen simán megy végbe, és kedvező eredményeket kapunk, ha az oligomerek koncentrációját a reakcióközegben 2—15 súly% közötti értéken tartjuk. Az izopropenil-fenol-oligomereknek a reakcióközegben fennálló koncentrációját könnyen meghatározhatjuk, például gázkromatográfiás úton. A reakcióközeget a kiindulási anyaggal a szokásos mechanikai módszer alkalmazásával keverhetjük össze. A találmány szerinti eljárásnál azonban előnyös közömbös gáz, például nitrogén, széndioxid, hélium vagy argon átbuborékoltatása a reakcióközegen. Ennek hatására bekövetkezik az elegyedés, ami elősegíti az izopropenil-fenol-oligomerek hőbontásán.rk sima lejátszódását, és megkönnyíti a képződő termék kidésztillálását a reakcióelegyből. A reakcióelegyből desztillációval távozó izopropenil-fenolt úgy nyerjük ki, hogy hűtéssel folyadék vagy szilárd halmazállapotúvá alakítjuk, avagy feloldjuk - kondenzálás nélkül vagy közvetlenül kondenzálás után — valamely magas forráspontú poláros oldószerben, például 2-etil-hexanolban. Az így kapott izopropenil-fenolt különféle szerves szintézisekhez használhatjuk fel. A találmány szerinti eljárásnál olyan módon neveljük a hőátadás hatásfokát és kerülhetjük el a helyi túlmelegedést, hogy az izopropenil-fenol-oligomerek hőbontását a reakcióközegben végezzük, miközben ügyelünk arra, hogy az oligomerek koncentrációja ne lépje túl a 30 súly% értéket a reakcióközegben. Ekkor a hőbontás hőmérséklete könnyen szabályozható. Továbbá, a találmány szerinti eljárás lehetővé teszi, hogy biztosítsuk az oligomerek hőbontásához és a képződő izopropenil-fenol kidesztillálásához sziikséges nagy energiamennyiséget. Ezáltal közel elméleti termeléssel kapjuk az izopropenil-fenolt, amely melléktermékeket vagy szennyező anyagokat alig tartalmaz. A találmány szerinti eljárást az alábbi példákkal részletesen ismertetjük: 1. példa Az adagoláshoz bevezetéssel, desztillációhoz kivezetéssel, gázbevezető csővel és hőmérővel ellátott egy literes reaktorba bemérünk 85 g KSK-olajat, amely a Souken Kagaku Co. Inc. terméke (a folyadékréteg mélysége 3,1 cm). A KSK-olaj hőmérsékletét 240°C-on tartjuk, és a reaktor belsejében 50 Hgmm nyomást állítunk be. Az adagoló nyíláson keresztül folyamatosan bevezetjük a KSK-olajba a p-izopropenil-fenol-oligomereket, 350 g/h sebességgel. Nitrogéngázt 4,3 liter/perc sebességgel buborékol tatunk a reakcióelegybe. A hőbontással képződő termék folyamatosan kidesztillál a reaktorból. Hűléssel kondenzáljuk és összegyűjtjük. A hőbontás folyamán a p-izopropenil-fenol-oligomerek koncentrációját a KSK-olajban átlagosan 10,0 súly% értéken tartjuk. /V reagáltatást 10 órán át végezzük, és ezalatt 35COg oligomert vetünk alá hőbontásnak. 3430 g (98,0%) p-izopropenil-fenolt kapunk, amely 94,1%-os tisztaságú. A kiindulási anyagként alkalmazott p-izopropenil-fenol-oligomereket önmagában ismert módon állítjuk elő (10.869/77 számú publikált japán szabadalmi bejelentés). Közelebbről úgy járunk el, hogy biszfenol A-t csökkentett nyomáson hevítünk bázikus katalizátor jelenlétében. A desztillátumot kondenzáljuk, ekkor fenol, monomer p-izopropenil-fenol és 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
