[发明专利]双酚A制备方法

说明书

本发明涉及制备高纯度的双酚A即高纯度的2，2-双（4-羟基苯基）丙烷的方法。

双酚A用作聚碳酸酯和环氧树脂的原料。聚碳酸酯特别要求无色的高纯度的双酚A。

双酚A通过丙酮与过量苯酚在酸催化剂或酸催化剂和助催化剂如硫化合物结合物存在下反应来制备。

除了双酚A，反应混合物含有催化剂、未反应的丙酮、未反应的苯酚、水以及反应中生成的其它副产物。

副产物的主要成分有2-（2-羟基苯基）-2-（4-羟基苯基）丙烷（下文称为o，p′-异构体）和2，2，4-三甲基-4-（4-羟基苯基）苯并二氢吡喃（下文称为狄安宁化合物）。副产物还包括其它成分如三苯酚、多酚以及不利的有色物质。这些副产物降低从双酚A制备的树脂的性能。

至于缩合反应催化剂，迄今为止已知有盐酸和强酸型离子交换树脂。

使用盐酸作催化剂时，反应可以在较低温度下随着双酚A和苯酚加合物的连续结晶而进行。在反应过程中，母液中的o，p′-异构体转化成双酚A，因此形成的o，p′-异构体的量减少了。然而，用盐酸作催化剂的反应产生大量副产物狄安宁化合物。至于降低狄安 宁化合物产生的方法，Progil在日本特许公报TOKKOSHO    40-7186（1965）中公开了加水法。Dow化学品公司在日本特许公报TOKKOSHO    27-5367（1952）中也报道了加巯基化合物的方法。但是，由于盐酸和巯基化合物分离和回收的工序复杂并巯基化合物产生难闻的气味，这些方法是不利的。通过使用过量更多的苯酚可以减少狄安宁化合物产生。但另一方面，o，p′-异构体的生成增加了，并且必须回收所用的大量过量的苯酚。

当使用通常所用的强酸型离子交换树脂时，产生了大量副产物。特别是当离子交换树脂用作催化剂时，由于双酚A与苯酚的加合物结晶，不能利用异构化。这样，与用盐酸作催化剂时相比，形成o，p′-异构体的量大得多。

当离子交换树脂的功能基被巯基基团如巯基烷基胺替代后，已经知道可显著地减少产生的狄安宁化合物的量。但是，由于不能利用加合物结晶，仍然形成了大量的o，p′-异构体副产物。

当使用离子交换树脂时，反应中形成的水使丙酮不能充分转化。因此，在每一个间歇式反应中使离子交换树脂脱水是必要的。为了使丙酮转化达到一定程度，连续反应中也需要很大量的树脂。Mitsui    Toatsu化学品公司在日本公开特许公报TOKKAISHO    61-78741（1986）中公开了这些结果。

如上所述，先前已知的制备双酚A的方法不能满意地控制两种典型杂质的生成，尽管这些方法各有特色。

本发明目的是提供一种制备高纯度双酚A的方法，该方法在反应中形成最小量的副产物和杂质，并且后处理步骤中工序最简单。

图1为说明本发明制备双酚A的实施方案的流程图。

为了达到上述目的，本发明人进行了充分研究。从而，已经发现，通过在特殊的离子交换树脂存在下、使部分丙酮与过量苯酚反应，然后在盐酸催化剂存在下、进一步使生成的反应混合物反应，可以达到本发明的目的。这样就完成了本发明。

也就是说，本发明是一种由丙酮和苯酚反应制备双酚A的方法，包括：

（a）在用含巯基的化合物改性过的磺酸型阳离子交换树脂存在下，使丙酮和苯酚进行反应，使丙酮在反应中转化20-60%;

（b）在盐酸催化剂存在下，使得到的含未反应丙酮的反应混合物继续反应。

在本发明方法中，实际上是在没有作为第三组分的溶剂存在时，通常使1摩尔丙酮与4～12摩尔苯酚反应。可以将全部丙酮加入装有阳离子交换树脂的第一个反应器中，或将部分丙酮加入装有盐酸催化剂的第二个反应器中。每一步反应可以由一个或者几个串联或并联的反应器组成。反应器可以分别为间歇式的或连续的，较好的方案是用阳离子交换树脂催化剂使反应连续地进行，并且将反应混合物依次加到许多含盐酸催化剂的间歇式反应器中，应用这种反应系统可以最有效地实施本发明。

第一步反应是在阳离子交换树脂催化剂存在下进行的。

反应通常是在大气压力到5kg/cm²的压力下、在30-120℃，最好是50-100℃的温度下进行。当反应温度低于30℃时，反应速度太慢。反应温度超过120℃时，引起不利的副产物生成增加，需要时，可加热或冷却反应器。