[go: up one dir, main page]

JPH0889819A - イオン交換樹脂 - Google Patents

イオン交換樹脂

Info

Publication number
JPH0889819A
JPH0889819A JP6224817A JP22481794A JPH0889819A JP H0889819 A JPH0889819 A JP H0889819A JP 6224817 A JP6224817 A JP 6224817A JP 22481794 A JP22481794 A JP 22481794A JP H0889819 A JPH0889819 A JP H0889819A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exchange resin
ion exchange
ion
phenol
acetone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6224817A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahiro Sugawara
貴博 菅原
Toshitaka Suzuki
利卓 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP6224817A priority Critical patent/JPH0889819A/ja
Publication of JPH0889819A publication Critical patent/JPH0889819A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 N,N,N−トリメチル−3−メルカプトプ
ロピルアンモニウムがイオン結合した強酸性スルホン酸
型イオン交換樹脂。 【効果】 本発明のイオン交換樹脂を触媒として使用す
れば、フェノールとアセトンとの縮合反応により、高い
アセトン転化率で効率的にビスフェノールAを製造する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、強酸性スルホン酸型イ
オン交換樹脂、詳しくは、フェノールとアセトンの縮合
反応によってビスフェノールAを製造する際の触媒とし
て用いられるイオン交換樹脂に関する。ビスフェノール
Aは、エポキシ樹脂やポリカーボネート樹脂の原料とな
る有用な化合物である。
【0002】
【従来の技術】フェノールとアセトンの縮合反応によっ
てビスフェノールAを製造する際の触媒として、強酸性
スルホン酸型イオン交換樹脂と共にメルカプト基を有す
る化合物を併用する方法は公知であり、具体的には、反
応系内にメルカプト基を有する化合物を共存させる方法
(特公昭45−10337号公報、フランス国特許13
73796号明細書等)、メルカプト基を有する化合物
を強酸性イオン交換樹脂に共有結合させる方法(特公昭
37−14721、特開昭56−21650、特開昭5
7−87864号、特開昭59−109503公報
等)、メルカプト基を有するアミン類を強酸性イオン交
換樹脂にイオン結合させる方法等が知られている。
【0003】これらの中で、メルカプトアミン類をイオ
ン結合させた強酸性イオン交換樹脂を使用する方法は、
1)メルカプトアミン類が生成物中に混入しない、2)
触媒の調製が容易であるという点で、メルカプト基を有
する化合物を共有結合させる方法や、単に、反応系内に
メルカプト基を有する化合物を共存させる方法よりも優
れた方法である。
【0004】メルカプトアミン類をイオン結合させた強
酸性イオン交換樹脂を使用する方法としては、2−メル
カプトエチルアミン(特公昭46−19953、特開昭
62−298454号公報)、N−プロピル−3−メル
カプトアルキルアミン(特開昭60−137440号公
報)をイオン結合させた強酸性イオン交換樹脂を用いる
方法が知られている。
【0005】また、四級アンモニウム塩をイオン結合さ
せた強酸性イオン交換樹脂を使用する方法としては、
N,N,N−トリメチル−2−メルカプトエチルアンモ
ニウム、N−(2−ヒドロキシル−3−メルカプトプロ
ピル)ピリジニウム、N−メチル−N−(2−ヒドロキ
シル−3−メルカプトプロピル)モルフォリウム、及
び、N−ベンジル−N,N−ジメチル−2−メルカプト
エチルアンモニウムをイオン結合させた強酸性イオン交
換樹脂を用いる方法(チエコスロバキア国特許1849
88号明細書)が知られている。しかしながら、いずれ
の方法でも、アセトンの転化率は50〜75%程度しか
ないという欠点があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、アセトンの
転化率が高く、経済的に有利なアセトンとフェノールの
縮合反応によりビスフェノールAを製造するための強酸
性スルホン酸型イオン交換樹脂触媒を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、アセトンとフ
ェノールの縮合反応によりビスフェノールAを製造する
際の触媒として優れた性能を有する、N,N,N−トリ
メチル−3−メルカプトプロピルアンモニウムがイオン
結合した、スルホン化されたスチレン−ジビニルベンゼ
ン共重合体からなる強酸性イオン交換樹脂を提供するも
のである。
【0008】本発明のイオン交換樹脂に使用される、
N,N,N−トリメチル−3−メルカプトプロピルアン
モニウムは、例えば、N,N−ジメチル−3−クロロプ
ロピルアミン塩酸塩とチオ硫酸ナトリウムを反応させて
ブンテ塩とし、これを酸分解してN,N−ジメチル−3
−メルカプトプロピルアミンのジスルフィドを合成し、
ジメチル硫酸等のメチル化剤でメチル化し、これをさら
に還元することにより合成することができる。
【0009】イオン交換樹脂としては、スルホン化され
たスチレン−ジビニルベンゼン共重合体からなる強酸性
イオン交換樹脂が好ましく、共重合体中のジビニルベン
ゼン単位の含有量は2〜40%であるものが好ましい。
イオン交換樹脂の交換容量は、水含有状態で 0.5〜2.5
meq./ml のものが、乾燥状態では 3.0〜7.0 meq./mlの
ものが好ましい。イオン交換樹脂の粒径分布は、200
〜1500μmの粒径のものが95%以上含まれるよう
なものが好ましい。具体的には、例えば、アンバーリス
ト15、31、32(ローム&ハース社製商品名)、ダ
ウエックス50W、88(ダウ・ケミカル社製商品
名)、ダイヤイオンSK1B,SK102、SK10
4、PK208、PK212、RCP160H、RCP
170H(三菱化成社製商品名)などが例示できる。
【0010】これらのイオン交換樹脂は酸型で使用す
る。ナトリウム型の場合は、塩酸等の酸で処理し酸型に
して用いる。これらのイオン交換樹脂は水を含有した状
態で市販されているが、脱水等の特別な処理をすること
なくそのまま使用できる。
【0011】強酸性イオン交換樹脂のスルホン酸基に
N,N,N−トリメチル−3−メルカプトプロピルアン
モニウムをイオン結合するには、イオン交換樹脂のスル
ホン酸基のプロトンとN,N,N−トリメチル−3−メ
ルカプトプロピルアンモニウムカチオンをイオン交換す
ればよい。具体的には、イオン交換水に溶解したN,
N,N−トリメチル−3−メルカプトプロピルアンモニ
ウムの対アニオンを、予めアセテートアニオン、炭酸ア
ニオン、水酸アニオン等のスルホン酸アニオンと容易に
イオン交換するアニオンに変換し、イオン交換水に分散
させた強酸性イオン交換樹脂中に加え、0.1〜2時間
撹拌することによりなされる。
【0012】強酸性イオン交換樹脂に対する、N,N,
N−トリメチル−3−メルカプトプロピルアンモニウム
の使用量は、通常、強酸性イオン交換樹脂の全スルホン
酸基に対し、5〜40モル%、好ましくは8〜30モル
%である。イオン結合量が5モル%以下ではN,N,N
−トリメチル−3−メルカプトプロピルアンモニウムに
よる触媒効果が十分発揮されず、また40%以上ではス
ルホン酸量の減少によって触媒活性が低下するため好ま
しくない。本発明のN,N,N−トリメチル−3−メル
カプトプロピルアンモニウムがイオン結合した強酸性イ
オン交換樹脂は、他のものに比べ非常に高いアセトン転
化率を示す。
【0013】上記のようにして得られたN,N,N−ト
リメチル−3−メルカプトプロピルアンモニウムがイオ
ン結合した強酸性イオン交換樹脂(以下、変性樹脂と略
記する)は、アセトンとフェノールの縮合反応に使用す
る場合には、前処理として、変性樹脂の体積の5〜20
0倍のイオン交換水を、20〜80℃の温度で、液時空
間速度(LHSV)0.5〜50hr-1で通液し、さら
に変性樹脂の体積の5〜200倍のフェノールを、20
〜110℃の温度で、LHSV0.5〜50hr-1で通
液する。この処理により変性樹脂は水からフェノールへ
溶媒交換され、反応に使用することができるようにな
る。
【0014】本反応は、通常、変性樹脂を充填した反応
器にフェノールとアセトンを含有する原料混合物を連続
的に供給して反応を行う固定床流通反応方式で行われ
る。原料混合物の供給はLHSV0.1〜20hr-1
好ましくは0.5〜10hr-1の範囲で行われる。反応
温度は40〜120℃、好ましくは60〜100℃の範
囲である。反応温度が40℃以下では反応速度が遅く、
また120℃以上の温度では変性樹脂の劣化が著しく副
生物も増加するため好ましくない。
【0015】フェノールとアセトンのモル比は、アセト
ン1モルに対しフェノールが3〜30モル、好ましくは
5〜20モルの範囲である。フェノールの使用量がこれ
以下だと、副生物が増加するため好ましくなく、30モ
ル以上使用してもその効果にほとんど影響はなく、むし
ろ回収再使用するフェノールの量が増大するため経済的
でない。
【0016】反応混合物から目的物質であるビスフェノ
ールAの分離精製は、例えば、未反応フェノールを回収
しビスフェノールAとフェノールのアダクトを結晶とし
て分離、蒸留等の操作でアダクトからフェノールを回収
するという公知の方法で行うことができる。
【0017】
【実施例】次に、実施例及び反応例により本発明をさら
に具体的に説明する。なお、反応例におけるアセトン転
化率、4,4′−ビスフェノールA(BPA)選択率、
変性率及びスルホン酸残存率は次式より算出した(単位
はいずれも%)。
【0018】
【数1】
【0019】実施例 100mlナス型フラスコに塩化N−(3−クロロプロ
ピル)−N,N−ジメチルアンモニウム15.8g、チ
オ硫酸ナトリウム17.4g及び蒸留水50mlを仕
込、還流下2時間加熱した。35%塩酸10.4gを加
えてさらに1時間加熱還流を続けた。氷浴で冷却しなが
ら水酸化ナトリウム10gを徐々に加えて塩基性とし、
酢酸エチル50mlで2回抽出を行った。無水炭酸カリ
ウムで脱水後、溶媒を留去し減圧蒸留を行ったところ、
無色透明のビス(N,N−ジメチル−3−アミノプロピ
ル)ジスルフィド7.5gが得られた。このジスルフィ
ドをイソプロパノール70mlに溶解し、ジメチル硫酸
8.8gを加えて、60℃で2時間加熱攪拌後、溶媒を
留去しビス(N,N,N−トリメチル−3−プロピルア
ンモニウム)ジスルフィド ビス(メチルサルフェー
ト)塩の白色結晶17.5gを得た。
【0020】この結晶をイオン交換水130mlに溶解
し、予めアセテート型にイオン交換した強塩基性イオン
交換樹脂ダイヤイオンPA306(三菱化成社製商品
名)200mlを充填したカラムにLHSV約0.5h
-1で通液し、さらにイオン交換水250mlを通液し
ジスルフィドの対アニオンをメチルサルフェートからア
セテートに交換した。回収されたジスルフィドの水溶液
に1,4−ジオキサン650mlとトリフェニルホスフ
ィン16.8gを加えて窒素雰囲気下70℃で3時間加
熱攪拌した。
【0021】この溶液を予め1,4−ジオキサン200
ml、イオン交換水150mlの混合液に懸濁させたア
ンバーリスト31(ローム&ハース社製、交換容量1.
80meq/wet−g)146gを含むスラリー中に
加え、室温で30分間撹拌した。イオン交換樹脂を濾過
し、ガラス製のカラムに充填し、1,4−ジオキサン/
イオン交換水=1/1の混合液700mlを通液し、樹
脂中のトリフェニルホスフィン及びそのオキシドを完全
に洗い流した。さらにイオン交換水1500mlをLH
SV1hr-1で通液し、溶媒を置換した。濾過によって
回収したところ145gの変性アンバーリスト31が得
られた。メルカプト基及び酸量の分析より、変性率は2
1.0%で、スルホン酸残存率は79.0%であった。
【0022】この変性アンバーリスト31、30mlを
内径10.7mm、全長600mmのステンレスカラム
に充填し、70℃でフェノールをLHSV5hr-1で2
4時間流した。次に、フェノール/アセトン=10/1
(モル比)の混合液を70℃、LHSV1.0hr-1
通液し、2000時間連続反応を行った。50時間後と
2000時間後のアセトン転化率及び4,4′−BPA
選択率を表1に示す。
【0023】比較例1〜2 実施例と同様な方法で、N,N−ジメチル−2−クロロ
エチルアンモニウム塩酸塩、及び、2−クロロエチルア
ミンを用いて合成した対応するメルカプトアンモニウム
又はメルカプトアミンがイオン結合した変性アンバーリ
スト31を調製した。これらを用い、実施例と同じ条件
で反応を行なった。50時間及び2000時間後の反応
結果を実施例の結果と併せ表1に示した。
【0024】
【表1】
【0025】
【発明の効果】本発明のイオン交換樹脂を触媒として使
用すれば、フェノールとアセトンとの縮合反応により、
高いアセトン転化率で効率的にビスフェノールAを製造
することができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 N,N,N−トリメチル−3−メルカプ
    トプロピルアンモニウムがイオン結合した強酸性スルホ
    ン酸型イオン交換樹脂。
  2. 【請求項2】 結合したN,N,N−トリメチル−3−
    メルカプトプロピルアンモニウムの量が、スルホン酸基
    の5〜40モル%である請求項1記載のイオン交換樹
    脂。
  3. 【請求項3】 イオン交換樹脂が、スチレン−ジビニル
    ベンゼン共重合体である請求項1記載のイオン交換樹
    脂。
JP6224817A 1994-09-20 1994-09-20 イオン交換樹脂 Pending JPH0889819A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6224817A JPH0889819A (ja) 1994-09-20 1994-09-20 イオン交換樹脂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6224817A JPH0889819A (ja) 1994-09-20 1994-09-20 イオン交換樹脂

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0889819A true JPH0889819A (ja) 1996-04-09

Family

ID=16819669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6224817A Pending JPH0889819A (ja) 1994-09-20 1994-09-20 イオン交換樹脂

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0889819A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004516275A (ja) * 2000-12-19 2004-06-03 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ ビスフェノール製造用アミン修飾触媒
JP2004190021A (ja) * 2002-11-27 2004-07-08 Mitsui Chemicals Inc 有機高分子シロキサン及びその用途
JP2008156321A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Mitsui Chemicals Inc ビスフェノール類の製造方法
JP2009196930A (ja) * 2008-02-21 2009-09-03 Mitsui Chemicals Inc ビスフェノールaの製造方法
US20100324341A1 (en) * 2003-09-30 2010-12-23 Takashi Terajima Modified acidic ion-exchange resin and method for preparing bisphenol
US7968612B2 (en) 2004-07-02 2011-06-28 Mitsui Chemicals, Inc. Modified ion exchange resin and process for producing bisphenols
JP2011224453A (ja) * 2010-04-19 2011-11-10 Japan Organo Co Ltd 乾燥カチオン交換樹脂の製造方法およびその製造方法で製造された乾燥カチオン交換樹脂
US9162221B1 (en) * 2012-09-19 2015-10-20 John Henry Walker Heterogeneous liquid phase catalytic process for the dehydration of monoethanolamine to ethylenimine
CN105037102A (zh) * 2015-06-10 2015-11-11 湖南师范大学 一种硫酸氢胺催化合成双酚f的方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004516275A (ja) * 2000-12-19 2004-06-03 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ ビスフェノール製造用アミン修飾触媒
JP2004190021A (ja) * 2002-11-27 2004-07-08 Mitsui Chemicals Inc 有機高分子シロキサン及びその用途
US20100324341A1 (en) * 2003-09-30 2010-12-23 Takashi Terajima Modified acidic ion-exchange resin and method for preparing bisphenol
US8436055B2 (en) * 2003-09-30 2013-05-07 Mitsui Chemicals, Inc. Modified acidic ion-exchange resin and method for preparing bisphenol
US8426479B2 (en) 2004-07-02 2013-04-23 Mitsui Chemicals, Inc. Modified ion exchange resin and process for producing bisphenols
US7968612B2 (en) 2004-07-02 2011-06-28 Mitsui Chemicals, Inc. Modified ion exchange resin and process for producing bisphenols
US20110224461A1 (en) * 2004-07-02 2011-09-15 Takashi Terajima Modified ion exchange resin and process for producing bisphenols
US20110224315A1 (en) * 2004-07-02 2011-09-15 Takashi Terajima Modified ion exchange resin and process for producing bisphenols
JP2008156321A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Mitsui Chemicals Inc ビスフェノール類の製造方法
JP2009196930A (ja) * 2008-02-21 2009-09-03 Mitsui Chemicals Inc ビスフェノールaの製造方法
JP2011224453A (ja) * 2010-04-19 2011-11-10 Japan Organo Co Ltd 乾燥カチオン交換樹脂の製造方法およびその製造方法で製造された乾燥カチオン交換樹脂
US9162221B1 (en) * 2012-09-19 2015-10-20 John Henry Walker Heterogeneous liquid phase catalytic process for the dehydration of monoethanolamine to ethylenimine
CN105037102A (zh) * 2015-06-10 2015-11-11 湖南师范大学 一种硫酸氢胺催化合成双酚f的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100363931B1 (ko) 변성이온교환수지및그의사용
EP0313165B1 (en) A process for isomerizing the by-products of the bis-phenol synthesis
JP3819050B2 (ja) 酸性イオン交換触媒の活性を延長する方法
US5631338A (en) Process for preparing bisphenol A
JP3700361B2 (ja) イオン交換樹脂及びこれを触媒とするビスフェノール類の製造方法
US4825010A (en) Isomerization of by-products of bi-phenol synthesis
JPH0889819A (ja) イオン交換樹脂
JPH0871433A (ja) イオン交換樹脂
JP3752780B2 (ja) イオン交換樹脂及びこれを用いるビスフェノールの製造方法
JP3888799B2 (ja) ビスフェノールaの製造方法
JPH08319248A (ja) ビスフェノールaの製造方法
JPH0838910A (ja) イオン交換樹脂
JPH10211434A (ja) イオン交換樹脂及びこれを用いるビスフェノールの製法
JP3656271B2 (ja) 変性イオン交換樹脂及びその使用
JP4213467B2 (ja) ビスフェノール製造用アミン修飾触媒
JP3770634B2 (ja) ビスフェノールaの製造方法
JP3757516B2 (ja) イオン交換樹脂及びこれを用いるビスフェノールの製造方法
JP4376727B2 (ja) ビスフェノール類の異性化触媒
US4579983A (en) Process for the hydrolysis of alkylene oxides using organometalates
RU2337753C1 (ru) Модифицированная ионообменная смола и способ получения бисфенолов
JPH05271132A (ja) ビスフェノール類の異性化触媒および異性化法
JP3810137B2 (ja) ビスフェノール類の製造方法
JPH11124351A (ja) イオン交換樹脂及びこれを用いるビスフェノール類の製造方法
JP4909586B2 (ja) チオール化合物、変性イオン交換樹脂およびビスフェノール類の製造方法
JP3326532B2 (ja) ビスフェノール類の異性化触媒および異性化法