JPS6148812B2 - - Google Patents
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- JPS6148812B2 JPS6148812B2 JP57214130A JP21413082A JPS6148812B2 JP S6148812 B2 JPS6148812 B2 JP S6148812B2 JP 57214130 A JP57214130 A JP 57214130A JP 21413082 A JP21413082 A JP 21413082A JP S6148812 B2 JPS6148812 B2 JP S6148812B2
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
本発明は環状フエノール・ホルムアルデヒド樹
脂の製造法に関するもので、さらに詳しくは8環
状体フエノール・ホルムアルデヒド化合物を選択
的にかつ高収率で製造する方法に関するものであ
る。
従来から各種廃水中に含まれる銅、水銀、ニツ
ケルなどの重金属イオンの吸着剤としては活性
炭、けいそう土、各種イオン交換樹脂あるいはキ
レート能を有する樹脂たとえばクラウンエーテル
化合物などが挙げられる。しかしこれらのうち活
性炭、けいそう土、イオン交換樹脂は、重金属イ
オンに対する選択性に劣り、またクラウンエーテ
ル化合物は選択性はある程度あるものの耐熱性に
劣りかつ高価であり、汎用性に乏しい。
本発明者らは特定の置換基を導入したフエノー
ル類を原料とした環状フエノール・ホルムアルデ
ヒド化合物が重金属イオンに対して極めて優れた
選択吸着能を有することを見い出した。しかしな
がら、従来の合成法(一段法)では各種環状体の
中の1つを選択的に合成することあるいは各種混
合体を高収率で得ることは出来なかつた。
本発明は以上の状況を踏まえて鋭意検討した結
果完成したものである。
即ち、本発明は構造式
なるフエノール類にホルムアルデヒド類を反応さ
せて得られるフエノール・ホルムアルデヒド樹脂
に非水系溶媒及びLi又はNaの水酸化物を加えて
加熱反応させることを特徴とする8環状体フエノ
ール・ホルムアルデヒド化合物の製造法に関する
ものである。
本発明に用いられるフエノール・ホルムアルデ
ヒド樹脂を製造するに際して、ホルムアルデヒド
類の種類、量、合成用触媒種、量、合成用溶媒、
あるいは合成温度、合成時間等の各種条件につい
ては何ら規定するものではないが、好ましくはフ
エノール類1モルに対して1.2〜3.0モルのホルム
アルデヒドを加え、0.05〜0.4モルのアルカリ触
媒を添加して60〜110℃で、2〜30時間反応させ
る。
なおフエノール・ホルムアルデヒド樹脂は予め
希塩酸水溶液等で洗浄し溶剤等を減圧下で留去し
ておくことが好ましい。
また本発明に用いられるフエノール・ホルムア
ルデヒド樹脂は平均分子量(n)が700〜3000
で反応したホルムアルデヒドの結合形態がメチロ
ール基が5〜25モル%、ジメチレンエーテル基が
7〜23モル%、メチレン基が52〜88モル%である
のが好ましい。平均分子量が上記範囲外である場
合は環状化反応がおこりにくい。
また樹脂中のホルムアルデヒドの結合形態につ
いては
メチロール基 (―CH2OH) 5〜25モル%
ジメチレンエーテル基 (―CH2OCH2―)
7〜23モル%
メチレン基 (―CH2) 52〜88モル%
であることが好ましく以上の構造以外のフエノー
ル・ホルムアルデヒド樹脂を使用した場合には環
化反応はおこりにくい。
フエノール・ホルムアルデヒド樹脂の原料フエ
ノール類についてはp―位にフエニル又はアルキ
ルフエニル基が置換している化合物が用いられ、
さらにアルキル基の種類についてはメチル基、エ
チル基、ブチル基(ノルマルブチル基、セカンダ
リーブチル基、ターシヤリーブチル基)、ペンチ
ル基、ヘプチル基、オクチル基等の好ましくは炭
素数0〜10のものが用いられる。
フエノール・ホルムアルデヒド樹脂に加えられ
る非水系溶媒としてはベンゼン、トルエン、キシ
レン、ヘプタン、ジオキサン等が用いられ、使用
量は好ましくはフエノール・ホルムアルデヒド樹
脂の5〜30重量倍である。
Li又はNaの水酸化物はフエノール類1モルに
対して0.1〜1.0モル相当量が好ましい。1.0モルを
越えると環化反応が起りにくく、また、0.1モル
未満では反応速度が小さく好ましくない。
水の添加量については非水溶媒の使用量の0.5
〜2.0重量%が好ましい。
反応温度は100〜150℃で反応可能でありさらに
好ましくは130〜140℃が良い。尚、反応時間は3
〜30時間が良い。
以上に述べたような本発明の方法(二段法)は
従来の一段法に比べて選択的に8環状体フエノー
ル・ホルムアルデヒド化合物を得ることができ
る。
以下本発明を参考例、実施例に基いて説明す
る。
参考例(一段法)
p―フエニルフエノール68.4g(0.4モル)
と、パラホルムアルデヒド30g(0.8モル)をキ
シレン200mlに懸濁させ水酸化カリウム4.48
(0.08モル)を水2mlに溶解して加え還流温度で
5時間反応させた。反応後、希塩酸を加え塩酸お
よび水で繰り返し洗浄し、減圧乾燥した。得られ
た固体をメタノールで抽出し、メタノール不溶物
をクロロホルム―メタノール混合溶媒を用いて分
別再結晶し、3種のオリゴマー(以下〔〕
〔〕〔〕とする)を単離した。さらに生成物を
GPC、マススペクトルH NMR,IRスペクトル
によつて分析した。
これらの化合物の分析結果は次の通りであつ
た。
1 融点...いずれも300℃以上であつ
た。
2 GPCおよび分子量
:GPC溶出容量 24.2ml 分子量 M/Z1456
: 〃 25.5ml 〃 1092
: 〃 27.3ml 〃 758
3 赤外線吸収スペクトル(KBr錠剤法)
IRにおいて―OHの吸収が線状オリゴマーでは
3400cm-1であるのに比べて..では3200
cm-1に見られ水素結合していることを示してい
る。これは環状体の特徴である。
4 核磁気共鳴スペクトル(四塩化戻素溶媒、
TMS基準)(..)いずれも
10.0ppm付近にシヤープな単一ピーク
…―OHの吸収
(環状体の特徴)
7.4〜7.2ppmに比較的シヤープは多重ピーク
…Ring―Hの吸収
3.9ppmにややブロードな単一ピーク
…―CH2―
(環状体の特徴)
上記のデータを合せると..は以下の構
造であることがわかる。
実施例 1
p―フエニルフエノール68.4g(0.4モル)と
37%ホルマリン64.9g(0.8モル)水酸化カリウ
ム4.48g(0.08モル)を配合して100℃で5時間
反応させた。反応後希塩酸と水で洗浄し減圧乾燥
し平均分子量n=1990メチロール基11%ジメチ
レンエーテル基11%メチレン78%の線状フエノー
ル・ホルムアルデヒド樹脂を得た。
ついで、この線状フエノール・ホルムアルデヒ
ド樹脂17gにキシレン100mlを加え、さらに水酸
化リチウム0.48g(0.02モル)を1mlの水に溶解
して加えて140℃で5時間反応させた。得られた
反応物をメタノールで抽出しメタノール不溶物を
クロロホルム―メタノール混合溶媒を用いて分別
再結晶した。その結果〔〕のみが単離された。
単離したオリゴマーをGPC、‘H NMR、IRス
ペクトル、マススペクルトを測定した結果、参考
例1の分析値と完全に一致した。
実施例 2
4―ヒドロキシ、3′―エチルビフエニル79.2g
(0.4モル)と37%ホルマリン64.9g(0.8モル)水
酸化カリウム4.48g(0.08モル)を配合して95℃
で8時間反応させた。反応後、希塩酸と水で充分
に洗浄し減圧乾燥し、平均分子量n=1220メチ
ロール基14%、ジメチレンエーテル基15%、メチ
レン基71%の線状フエノール・ホルムアルデヒド
樹脂を得た。ついでこの線状フエノール・ホルム
アルデヒド樹脂20.3gにキシレン100mlを加え、
さらに水酸化ナトリウム2.8g(0.07モル)を1
mlの水に溶解して加えて135℃で8時間反応させ
た。得られた反応物をメタノールで抽出し、メタ
ノール不溶物をクロロホルム―メタノール混合溶
媒を用いて分別再結晶した。その結果〔〕相当
の7環状体の化合物のみが単離された。単離した
オリゴマーをGPC、‘H NMR、IRスペクト
ル、マススペクトルを測定した。その結果マスス
ペクトルによる分子量1680GPC溶出容量24.2mlで
あり、IRにおいて―OHの吸収が3200cm-1付近に
シフトしており水素結合していることが確認され
た。
また‘H NMRでは10ppm前后に―OHに帰因
するシヤープな単一ピークが見られ環状体である
ことがわかつた。またRing―Hの吸収は7.4〜
7.2ppmに多重線として、また―CH 2―CH 2
の吸収はそれぞれ3.9、2.式3に単一ピークとし
て確認された。従つて、得られた化合物は参考例
で示した〔〕でフエニル基が3―エチルフエニ
ルである化合物にあたる。
表1に参考例、実施例における各オリゴマーの
収率を示す。
The present invention relates to a method for producing a cyclic phenol-formaldehyde resin, and more particularly to a method for producing an octocyclic phenol-formaldehyde compound selectively and in high yield. Conventional adsorbents for heavy metal ions such as copper, mercury, and nickel contained in various wastewaters include activated carbon, diatomaceous earth, various ion exchange resins, and resins having chelating ability, such as crown ether compounds. However, among these, activated carbon, diatomaceous earth, and ion exchange resins have poor selectivity for heavy metal ions, and crown ether compounds have some selectivity but are poor in heat resistance, expensive, and lack versatility. The present inventors have discovered that a cyclic phenol-formaldehyde compound made from phenols into which specific substituents have been introduced has an extremely excellent selective adsorption ability for heavy metal ions. However, with the conventional synthesis method (one-step method), it has not been possible to selectively synthesize one of the various cyclic bodies or to obtain various mixtures in high yield. The present invention was completed as a result of intensive studies based on the above circumstances. That is, the present invention is based on the structural formula A method for producing an octocyclic phenol-formaldehyde compound, which comprises adding a non-aqueous solvent and a hydroxide of Li or Na to a phenol-formaldehyde resin obtained by reacting a phenol with a formaldehyde, and subjecting the mixture to a heating reaction. It is something. When producing the phenol-formaldehyde resin used in the present invention, the type and amount of formaldehyde, the type and amount of catalyst for synthesis, the solvent for synthesis,
Alternatively, various conditions such as synthesis temperature and synthesis time are not specified at all, but preferably 1.2 to 3.0 mol of formaldehyde is added to 1 mol of phenols, and 0.05 to 0.4 mol of an alkali catalyst is added. React at ~110°C for 2-30 hours. Note that it is preferable to wash the phenol formaldehyde resin with a dilute aqueous hydrochloric acid solution or the like in advance and distill off the solvent etc. under reduced pressure. Furthermore, the phenol formaldehyde resin used in the present invention has an average molecular weight (n) of 700 to 3000.
It is preferable that the bond form of the formaldehyde reacted in is 5 to 25 mol % of methylol groups, 7 to 23 mol % of dimethylene ether groups, and 52 to 88 mol % of methylene groups. When the average molecular weight is outside the above range, the cyclization reaction is difficult to occur. Regarding the bonding form of formaldehyde in the resin, methylol group (-CH 2 OH) 5 to 25 mol% dimethylene ether group (-CH 2 OCH 2 -)
Preferably, the content is 7 to 23 mol %, methylene group (--CH 2 ) 52 to 88 mol %, and when a phenol formaldehyde resin having a structure other than the above structure is used, the cyclization reaction is unlikely to occur. Regarding the raw material phenols for phenol-formaldehyde resin, compounds in which phenyl or alkylphenyl groups are substituted at the p-position are used,
Furthermore, regarding the type of alkyl group, those having preferably 0 to 10 carbon atoms are selected, such as methyl group, ethyl group, butyl group (normal butyl group, secondary butyl group, tertiary butyl group), pentyl group, heptyl group, octyl group, etc. used. As the non-aqueous solvent added to the phenol-formaldehyde resin, benzene, toluene, xylene, heptane, dioxane, etc. are used, and the amount used is preferably 5 to 30 times the weight of the phenol-formaldehyde resin. The hydroxide of Li or Na is preferably used in an amount equivalent to 0.1 to 1.0 moles per mole of phenols. If it exceeds 1.0 mol, the cyclization reaction is difficult to occur, and if it is less than 0.1 mol, the reaction rate is undesirably low. The amount of water added is 0.5 of the amount of non-aqueous solvent used.
~2.0% by weight is preferred. The reaction temperature can be 100 to 150°C, and more preferably 130 to 140°C. In addition, the reaction time is 3
~30 hours is good. The method of the present invention (two-stage method) as described above can selectively obtain an octocyclic phenol formaldehyde compound compared to the conventional one-stage method. The present invention will be explained below based on Reference Examples and Examples. Reference example (one-stage method) p-phenylphenol 68.4g (0.4 mol)
and 30 g (0.8 mol) of paraformaldehyde are suspended in 200 ml of xylene and 4.48 mol of potassium hydroxide is added.
(0.08 mol) was dissolved in 2 ml of water and reacted at reflux temperature for 5 hours. After the reaction, dilute hydrochloric acid was added, the mixture was washed repeatedly with hydrochloric acid and water, and dried under reduced pressure. The obtained solid was extracted with methanol, and the methanol-insoluble matter was fractionally recrystallized using a chloroform-methanol mixed solvent to obtain three types of oligomers (hereinafter referred to as []
[ ] [ ]) was isolated. more product
Analyzed by GPC, mass spectrum H NMR, and IR spectrum. The analysis results of these compounds were as follows. 1 Melting point. .. .. In both cases, the temperature was over 300℃. 2 GPC and molecular weight: GPC elution volume 24.2ml Molecular weight M/Z1456: 〃 25.5ml 〃 1092: 〃 27.3ml 〃 758 3. Infrared absorption spectrum (KBr tablet method) In IR, -OH absorption is not linear oligomer
Compared to 3400cm -1 . .. So 3200
cm -1 , indicating hydrogen bonding. This is a characteristic of toroids. 4 Nuclear magnetic resonance spectrum (tetrachloride return solvent,
TMS standard) (...) Both have a sharp single peak around 10.0ppm
...—OH absorption (Characteristics of cyclic bodies) Relatively sharp multiple peaks at 7.4 to 7.2 ppm
...Slightly broad single peak at 3.9ppm absorption of Ring-H
…—CH 2 — (Characteristics of a cyclic body) Combining the above data. .. It can be seen that has the following structure. Example 1 68.4 g (0.4 mol) of p-phenylphenol and
64.9 g (0.8 mol) of 37% formalin and 4.48 g (0.08 mol) of potassium hydroxide were mixed and reacted at 100°C for 5 hours. After the reaction, the resin was washed with dilute hydrochloric acid and water and dried under reduced pressure to obtain a linear phenol formaldehyde resin having an average molecular weight n=1990, 11% methylol groups, 11% dimethylene ether groups, and 78% methylene. Next, 100 ml of xylene was added to 17 g of this linear phenol-formaldehyde resin, and 0.48 g (0.02 mol) of lithium hydroxide dissolved in 1 ml of water was added, followed by reaction at 140° C. for 5 hours. The obtained reaction product was extracted with methanol, and the methanol-insoluble material was fractionally recrystallized using a chloroform-methanol mixed solvent. As a result, only [] was isolated.
The isolated oligomer was subjected to GPC, 'H NMR, IR spectrum, and mass spectrum measurements, and the results were completely consistent with the analytical values of Reference Example 1. Example 2 4-hydroxy, 3'-ethylbiphenyl 79.2g
(0.4 mol), 64.9 g (0.8 mol) of 37% formalin, and 4.48 g (0.08 mol) of potassium hydroxide at 95°C.
The mixture was allowed to react for 8 hours. After the reaction, it was thoroughly washed with dilute hydrochloric acid and water and dried under reduced pressure to obtain a linear phenol formaldehyde resin with an average molecular weight n=1220, 14% methylol groups, 15% dimethylene ether groups, and 71% methylene groups. Next, add 100 ml of xylene to 20.3 g of this linear phenol formaldehyde resin,
In addition, add 2.8 g (0.07 mol) of sodium hydroxide to 1
The mixture was dissolved in 1 ml of water and reacted at 135°C for 8 hours. The obtained reaction product was extracted with methanol, and the methanol-insoluble material was fractionally recrystallized using a chloroform-methanol mixed solvent. As a result, only the corresponding heptacyclic compound was isolated. GPC, 'H NMR, IR spectrum, and mass spectrum of the isolated oligomer were measured. As a result, the molecular weight according to mass spectrometry was 1680, and the elution volume of GPC was 24.2 ml, and the -OH absorption was shifted to around 3200 cm -1 in IR, which confirmed that there was a hydrogen bond. In addition, in 'H NMR, a sharp single peak attributed to -OH was observed before 10 ppm, indicating that it was a cyclic substance. Also, the absorption of Ring- H is 7.4 ~
7.2ppm as a multiplet, and -C H 2 -C H 2
The absorptions of 3.9 and 2. were confirmed as a single peak in formula 3, respectively. Therefore, the obtained compound corresponds to the compound shown in Reference Example [ ] in which the phenyl group is 3-ethylphenyl. Table 1 shows the yield of each oligomer in Reference Examples and Examples.
【表】
本発明により8環状体フエノールホルムアルデ
ヒド化合物が選択的に合成できるようになつた。[Table] According to the present invention, it has become possible to selectively synthesize an octacyclic phenol formaldehyde compound.
Claims (1)
を反応させて得られるフエノール・ホルムアルデ
ヒド樹脂に非水系溶媒及びLi又はNaの水酸化物
を加えて加熱反応させることを特徴とする8環状
体のフエノール・ホルムアルデヒド化合物の製造
法。 2 フエノール類がp―フエニルフエノールであ
る特許請求の範囲第1項記載の8環状体フエノー
ル・ホルムアルデヒド化合物の製造法。 3 フエノールホルムアルデヒド樹脂が平均分子
量700〜3000で反応したホルムアルデヒドの結合
形態がメチロール基が5〜25モル%、ジメチレン
エーテル基が7〜23モル%メチレン基が52〜88モ
ル%である特許請求の範囲第1項記載の8環状体
フエノール・ホルムアルデヒド化合物の製造法。[Claims] 1. Structural formula An 8-cyclic phenol-formaldehyde compound is produced by adding a non-aqueous solvent and a hydroxide of Li or Na to a phenol-formaldehyde resin obtained by reacting a phenol represented by the formula with formaldehyde and heating the mixture to react. Manufacturing method. 2. The method for producing an octocyclic phenol-formaldehyde compound according to claim 1, wherein the phenol is p-phenylphenol. 3 The bonding form of formaldehyde reacted with phenol formaldehyde resin with an average molecular weight of 700 to 3000 is 5 to 25 mol% of methylol groups, 7 to 23 mol% of dimethylene ether groups, and 52 to 88 mol% of methylene groups. A method for producing an octacyclic phenol formaldehyde compound according to Item 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57214130A JPS59104333A (en) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | Preparation of cyclic phenol-formaldehyde compound constituted of eight ring forming units |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57214130A JPS59104333A (en) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | Preparation of cyclic phenol-formaldehyde compound constituted of eight ring forming units |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59104333A JPS59104333A (en) | 1984-06-16 |
| JPS6148812B2 true JPS6148812B2 (en) | 1986-10-25 |
Family
ID=16650716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57214130A Granted JPS59104333A (en) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | Preparation of cyclic phenol-formaldehyde compound constituted of eight ring forming units |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59104333A (en) |
-
1982
- 1982-12-07 JP JP57214130A patent/JPS59104333A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59104333A (en) | 1984-06-16 |
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