[发明专利]制备高纯度双酚的方法

说明书

本发明涉及制备双酚的方法，更具体地说涉及在阳离子交换树脂存在下苯酚和脂肪醛或酮之间进行缩合反应以制备双酚。

双酚如2，2-双(4′-氧基苯基丙烷)或双酚-A，和2，2-双(4-羟基苯基)丁烷或双酚B是通过苯酚与酮缩合反应制备的，例如与丙酮反应制备双酚-A，与甲基乙基酮反应制备双酚B。类似的缩合反应发生在苯酚和醛之间。这类反应是酸催化的，且对于这些反应特别好的酸催化剂是强酸阳离子交换树脂，它在固体基质上带有酸的阴离子部分，使其很容易在反应完成后除去。

使用阳离子交换树脂作为酸催化剂制备双酚-A的主要问题是粗双酚-A可能带有浓色，这种颜色，除非除去，否则会带到由双酚-A制成的且有特别严格的低色度要求的产品如纤维，用作薄膜的透明板等中。

杂质特别是在蒸馏时会分解的磺酸残留物已通过在将其蒸馏前用阴离子交换树脂处理粗双酚-A从双酚-A中除去(参见Faler等人美国专利4，766，254)，但这种处理是在制备粗双酚-A的反应步骤上附加一个步骤。人们希望直接从缩合反应制备低色度的双酚如双酚-A。

我们发现了一种制备低色度双酚的方法，该方法包括在升温下，在催化量的氢型强酸阳离子树脂和以该阳离子树脂为基约0.5％到约15％的弱碱性阴离子交换树脂存在下将苯酚与一种脂肪醛或酮反应。

虽然本发明的方法通常可用于使用阳离子交换树脂作催化剂的酸催化缩合反应，但本发明用在产品必须有低色度的缩合反应如苯酚与丙酮反应制备双酚-A中特别好。

用于本发明方法中的酸催化剂是强酸阳离子交换树脂，且优选有磺酸根官能度的强酸阳离子交换树脂。优选的制备酸催化剂的聚合物是交联的芳族共聚物如乙基乙烯基苯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯，乙烯基甲苯，乙烯基萘等与聚乙烯基不饱和交联单体的共聚物，聚乙烯不饱和交联单体的共聚物可以是脂肪族单体如二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯，二和三丙烯酸三羟甲基丙烷酯，二和三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯，二乙烯基酮，丙烯酸烯丙酯，马来酸二烯丙酯，富马酸二烯丙酯，琥珀酸二烯丙酯，碳酸二烯丙酯，丙二酸二烯丙酯，草酸二烯丙酯，己二酸二烯丙酯，癸二酸二烯丙酯，癸二酸二乙烯酯，N，N′-亚甲基二甲基丙烯酰胺，N，N′-亚甲基二丙烯酰胺和乙二醇的，丙三醇的，季戊四醇的，乙二醇单或二硫代衍生物的或间苯二酚的聚乙烯基或聚烯丙基醚等，或芳族单体如二乙烯基苯，三乙烯基苯，二乙烯基甲苯，二乙烯萘，磷酸二烯丙基酯，二乙烯二甲苯，二乙烯基乙基苯等，或杂环交联剂如二乙烯基吡啶或上述化合物的混合物。优选具有比较低交联度的共聚物是如用基于单体总重量约0.5％到约10％(重量)的交联单体制备的共聚物。特别优选的是苯乙烯与二乙烯基苯作为交联单体和用磺酸官能基官能化的共聚物。聚合物可用本领域普通技术人员公知的本体聚合，乳液聚合或悬浮液聚合或其它聚合技术来制备。优选的是悬浮聚合，它可制备球形聚合物颗粒或共聚物珠。更优选的聚合物是共聚物的凝胶珠，即仅含微孔或直径约为50埃或更小的珠，但大孔共聚物珠如在作为单体的溶剂而不是聚合物溶剂的多孔物(porogen)存在下悬浮聚合制得的，在不交联可溶聚苯乙烯(它随后可溶解离开大孔共聚物)存在下共聚制得的和本领域普通技术人员用产生大孔的其它方法制得的共聚物珠也可使用。这些聚合物可按照本领域普通技术人员公知的方法用强酸官能基官能化例如用浓硫酸、发烟硫酸或氯化硫酸磺酸化。制备用于本发明酸催化剂的一种方法由Lundquist公开在美国专利5，233，096中。

用于本发明方法中的弱碱性阴离子交换树脂是用伯或仲胺官能基团官能化的单烯不饱和单体交联合成的聚合物。对于酸催化剂，作为弱碱性阴离子交换树脂的聚合物可用本体、乳液或悬浮聚合法或本领域普通技术人员公知的其它聚合法制备。该聚合物优选是直径约10μm到约2mm优选约20μm到约1mm的珠型聚合物。这些珠可用悬浮聚合法制备，共聚物可被制成凝珠或大孔珠，如用上述描述的制备用于制备催化剂树脂的大孔共聚物的方法制得的。