本发明涉及3,3,5-三甲基环己叉基双酚(3,3,5-trimethylcyclohexylidenebisphenol)的制备。特别地，本发明涉及在气态酸性催化剂存在下由3,3,5-三甲基环己酮和苯酚制备3,3,5-三甲基环己叉基双酚。优选连续进行制备。
在反应容器中在气态酸性催化剂存在下由3,3,5-三甲基环己酮(下文称为tmc-酮)作为第一反应物和苯酚作为第二反应物制备3,3,5-三甲基环己叉基双酚(下文也称为bp-tmc)本身是已知的。
基本上，反应如下进行：
ep0995737a1已经公开了在酸性催化剂存在下由tmc-酮和苯酚制备bp-tmc。ep0995737a1还涉及提高由tmc-酮和苯酚制备bp-tmc的反应得到的tmc-酮的产率。在这方面，ep0995737a1提出使苯酚和tmc-酮在预反应中反应，直到至少90mol%的酮已经反应，并随后在补充反应(postreaction)中向反应混合物中加入另外量的苯酚和/或芳族烃。此外，ep0995737a1公开了副产物的形成降低了tmc-酮的产率。
ep1277723a1也已经公开了在酸性催化剂存在下由酮和苯酚制备双酚。该酸性催化剂可以是例如气态氯化氢和硫化氢的混合物。此外，ep1277723a1还涉及提高由酮例如3,3,5-三甲基环己酮与苯酚的反应获得的双酚的产率。在这方面，ep1277723a1提出通过加入水来减慢或停止反应速度。此外，ep1277723a1教导了尽可能完全地从双酚中分离副产物和反应组分。
ep1277723a1的内容通过引用并入本说明书。
根据ep1277723a1，ep1277723a1)中对于双酚a(2,2-双-(4-羟基苯基)-丙烷(bpa))可以实现的最大选择性为95.5%。然而，ep1277723a1仅公开了对于不连续方法而言的这种高选择性。
对于bp-tmc，也期望实现高产率。由于与bpa的生产相比不同的反应动力学和bp-tmc较高的降解倾向，因此更难以实现这样的高产率。特别地，期望实现基于tmc-酮的初始量计，至少90%、优选至少95%、更优选至少98%、最优选至少99%的由tmc-酮和苯酚形成bp-tmc的产率。
另外，期望一种生产bp-tmc的连续方法。
因此，本发明的一个目的是实现基于tmc-酮的初始量计，至少90%、优选至少95%、更优选至少98%、最优选至少99%的由tmc-酮和苯酚形成bp-tmc的产率。
本发明的另一个目的是优选地用连续方法实现形成的产率。
令人惊讶地，本发明的目的通过权利要求1的主题实现。优选的实施方案描述于随后的权利要求中。
特别地，本发明的目的通过由3,3,5-三甲基环己酮(tmc-酮)和苯酚制备3,3,5-三甲基环己叉基双酚(bp-tmc)的方法实现，该方法包括至少以下步骤：
(a)提供包含初始量的tmc-酮和初始量的苯酚的初始混合物，并且使该初始混合物在一定量的气态酸性催化剂存在下反应，
(b)获得包含bp-tmc、苯酚、tmc-酮、源自此刻溶解在该产物物流中的气态酸性催化剂的溶解的酸性催化剂、水和副产物的反应混合物，所述苯酚是未反应的苯酚且所述tmc-酮是未反应的tmc-酮，
(c)从所得反应混合物中移除溶解的酸性催化剂和水，
(d)将较大量、优选70至95重量%的量、更优选80至90重量%的量的所得bp-tmc与未反应的苯酚、与未反应的tmc-酮以及与副产物分离，
并随后，或者
(e1)将较大量、优选90至99.9重量%的量、更优选95至99重量%的量的(d)的剩余反应混合物返回到步骤(a)，所述(d)的剩余反应混合物包含步骤(d)中获得的bp-tmc、未反应的苯酚、未反应的tmc-酮和副产物，和
(f)将较少量、优选10至0.1重量%的量、更优选5至1重量%的量的(d)的剩余反应混合物移除送往废料回收和废料清除，所述(d)的剩余反应混合物包含步骤(d)中获得的bp-tmc、未反应的苯酚、未反应的tmc-酮和副产物，
或者
(e2)将较少量、优选50至90重量%的量、更优选60至80重量%的量的步骤(d)中获得的所得bp-tmc、未反应的苯酚、未反应的tmc-酮和副产物返回到步骤(a)，
或者
(e3)将较少量、优选50至90重量%的量、更优选60至80重量%的量的步骤(d)中获得的所得bp-tmc、未反应的苯酚、未反应的tmc-酮和副产物移除送往废料回收和废料清除。
在步骤(d)中与未反应的苯酚、与未反应的tmc-酮和与副产物分离的所得bp-tmc的这种较大量为所得bp-tmc、未反应的苯酚、未反应的tmc-酮和副产物的量之和的约10至50重量%、优选20至40重量%。
副产物是例如bp-tmc的异构体。初始混合物和由此产生的反应混合物也包含不可避免的杂质。这些不可避免的杂质是由例如反应物和催化剂引入的。本领域技术人员了解所有主要不可避免的杂质的种类和量。在本发明的意义中，副产物不是不可避免的杂质。
令人惊讶地，发现基于tmc-酮的初始量计，实现了至少90%、优选至少95%、更优选至少98%、最优选至少99%的由tmc-酮和苯酚形成bp-tmc的产率。
该方法可以连续或不连续地进行；优选地，该方法连续进行。
进一步优选地，tmc-酮与苯酚之间的反应在反应容器中进行，优选在搅拌釜反应器中或在环流反应器中，尤其在搅拌釜反应器中进行。
进一步令人惊讶地，发现在连续进行的方法中，步骤(e1)或(e2)进行得越频繁，由tmc-酮和苯酚形成bp-tmc的产率越高。这意味着在进行包括步骤(e1)或步骤(e2)的根据本发明的方法两次(即，该方法的两个循环)之后，由tmc-酮和苯酚形成bp-tmc的产率大于在进行包括步骤(e1)或步骤(e2)的根据本发明的方法仅一次(即，仅该方法的一个循环)之后，由tmc-酮和苯酚形成bp-tmc的产率。此外，令人惊讶地，在进行包括步骤(e1)或步骤(e2)的根据本发明的方法三次(即，该方法的三个循环)之后，由tmc-酮和苯酚形成bp-tmc的产率大于在进行包括步骤(e1)或步骤(e2)的根据本发明的方法仅两次(即，仅该方法的两个循环)之后，由tmc-酮和苯酚形成bp-tmc的产率。因此，例如，发现由tmc-酮和苯酚形成bp-tmc的产率在一个循环后为约82%，在两个循环后为约96%，且在三个循环后为大于99%。
由于因为本领域技术人员会假设——不希望受理论的束缚——特别是在步骤(c)过程中，所得bp-tmc将会被降解或在从所得反应混合物中移除溶解的酸性催化剂和水的过程中被移除，本领域技术人员不会预见到产率会提高，因此无法预见到这些结果。因此，提高的比率尤其令人惊讶。在本发明的意义中，当与在其中进行至少步骤(a)和(b)的反应容器中的初始混合物的体积相当的体积通过反应容器时，通过了该方法的一个循环。
进一步优选地，在步骤(c)中，通过蒸馏从反应混合物中移除溶解的酸性催化剂和水，优选使用具有塔底的蒸馏塔，优选塔底温度为至多130℃，更优选塔底温度为120℃至125℃。
进一步优选地，在步骤(d)中，通过至少以下步骤将较大量、优选70至95重量%的量、更优选80至90重量%的量的所得bp-tmc与未反应的苯酚、与未反应的tmc-酮以及与副产物分离：
(d1)通过结晶将所得bp-tmc转化成bp-tmc-苯酚-加合物，
(d2)分离所述bp-tmc-苯酚-加合物并过滤。
进一步优选地，在步骤(d3)中，通过在苯酚中重结晶将所得bp-tmc-苯酚-加合物纯化至至少99.9重量%纯度。
进一步优选地，在步骤(d4)中，通过从bp-tmc-苯酚-加合物中移除苯酚，优选通过干燥，从分离的bp-tmc-苯酚-加合物中获得bp-tmc。
进一步优选地，tmc-酮的初始量包括新加入的tmc-酮的量和未反应的tmc-酮的量，并且其中新加入的tmc-酮的量和未反应的tmc-酮的量之间的摩尔比为2:1至15:1，优选为3:1至12:1，更优选为5:1至10:1.
进一步优选地，苯酚的初始量包括新加入的苯酚的量和未反应的苯酚的量，并且其中新加入的苯酚的量和未反应的苯酚的量之间的摩尔比为1:3或更小，优选为1:7至1:4.
进一步优选地，在步骤(a)中，初始混合物包含5至25重量%、优选10至15重量%的副产物，尤其是当根据本发明的方法包括方法步骤(e1)和(f)或(e2)但不包括方法步骤(e3)时。或者优选地，在步骤(a)中，初始混合物包含1至4重量%、优选2至3重量%的副产物，尤其是当根据本发明的方法包括方法步骤(e3)但不包括方法步骤(e1)和(f)或(e2)时。
进一步优选地，不添加水到根据本发明的方法中。
进一步优选地，所述气态酸性催化剂包含氯化氢和硫化氢。
进一步优选地，反应容器中的反应温度为至少30℃且至多40℃，优选至少33℃且至多37℃。优选地，反应容器中的压力为至少1巴绝对压力且至多10巴绝对压力，优选至少1巴绝对压力且至多5巴绝对压力，最优选至少1巴绝对压力且至多2巴绝对压力。
优选地，反应在三相条件下进行。这意味着在反应容器中同时存在固态、液态和气态组分。这些组分是反应物tmc-酮和苯酚、催化剂、产物bp-tmc、水和副产物。此外，如上所述，可能存在不可避免的杂质。所形成的bp-tmc主要以固态以bp-tmc-苯酚-加合物的晶体形式存在(即，所得bp-tmc的大于90重量%、优选大于95重量%)；所形成的bp-tmc的小部分溶解在苯酚中(即，所得bp-tmc的小于10重量%、优选小于5重量%)。
进一步优选地，所得bp-tmc的纯度为大于95重量%、优选大于98重量%、更优选大于99重量%、最优选大于99.9重量%。
进一步优选地，在步骤(b)中，所得反应混合物包含55至70重量%的苯酚、小于5重量%的tmc-酮、15至22重量%的bp-tmc、3.5至5.5重量%的溶解的酸性催化剂、0.5至2重量%、优选约1重量%的水和5至20重量%的副产物，其中未反应的苯酚、未反应的tmc-酮、bp-tmc、水和副产物的量之和为100重量%。
所得bp-tmc可用于例如聚碳酸酯的生产，尤其是用于相界面法或熔融酯交换法。