芳族化合物的烷基化制造技术

本发明专利技术涉及烷基化的芳族化合物的合成。烷基化的芳族化合物是通过将芳族化合物和单烯烃在包括在二氧化硅上的至少一种氟化磺酸的多孔微复合材料存在下进行反应而合成的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种制造烷基化的芳族化合物的方法。
技术介绍
芳族化合物例如苯和苯衍生物与烯烃的烷基化在化学工业上是大规才莫进行的(Perego和Ingallina (Catalysis Today (2002) 73: 3國22)和 Almeida等(J. Am. Oil Chem. Soc. (1994) 71: 675-694)。烷基苯具有许多 的工业用途。例如，通过乙烯和苯反应形成的乙基苯是苯乙烯生产中的 中间体。苯和丙烯进行烷基化产生异丙基苯，其是苯酚和丙酮生产中的 中间体。线性烷基苯是由长链烯烃(约10-18碳原子)和苯或者苯衍生物 反应来合成的；该线性烷基苯然后磺化来生产表面活性剂。历史上，芳族烷基化反应是在均质(即，可溶解的)酸催化剂存在下 进行的。尽管有效，但均质催化剂产生具有化学反应性废弃物流的高腐 蚀性介质。因此，已经进行了相当多的努力来用成本有效和活性固体酸 催化剂来替代均质催化剂，其允许更简单的产物净化和更安全的加工操 作。A. de Angelis等(Catalysis Today, 2001, 65: 353画371)描述了使用固体酸催化剂(通过用三氟甲烷磺酸处理无定形二氧化硅凝胶来制备)来催 化异丁烷和正丁烯的烷基化反应。专利技术概述本专利技术提供一种使用包括在二氧化硅上的至少一种氟化磺酸的多 孔固体催化剂进行芳族烷基化反应的方法。本专利技术涉及一种制造至少 一种下式的烷基化的芳族化合物的方法其中a) (^是H， -CH3, -C2H5，或者CH3-CH-CH3;b) Q2是H， -(^13或者-(:2115;和C) (^是-C2H5或者其中具有单个CH基团的C3-ds直链烷基基团，该单个CH基团的碳原子键合到所述芳族化合物上；上述方法包括使C2-C18直链单烯烃和下式的芳族化合物在至少一 种多孔微复合材料的存在下进行反应其中(^和(52定义如上；所述的反应是在大约25。C到大约20(TC的温度，和大气压到使得反 应物保持为液态所需的压力之间的压力下进行的；所述的多孔微复合材料包括至少一种氟化磺酸和二氧化硅，其是通 过包括下面步骤的方法制造的(a) 在水存在下，使得下面的物质接触来形成混合物(1) 至少一种二氧化硅前体；(2) 至少一种氟磺酸，选自(i) U,2,2-四氟乙烷磺酸；(ii) 1,1 >三氟-2_(全氟乙氧基)乙烷磺酸；(iii) 1 ， 1 >三氟-2_(三氟曱氧基)乙烷磺酸；(iv) 1,1 >三氟-2-(全氟丙氧基)乙烷磺酸；(v) 1,1,2,3,3，3-六氟丙烷磺酸；和(vi) 2-氯-l,l，2-三氟乙烷磺酸；和 4壬选地至少一种无冲几酸；和 C3)任选地，非反应性溶剂；(b) 老化该混合物来形成凝胶化混合物；和(c) 干燥该凝胶化混合物来除去基本上其中的全部的水和非反应性 溶剂，如果有的话。本专利技术还涉及一种制造至少 一种下式的烷基化的芳族化合物的方法其中a) (^是H, -CH3, -C2H5,或者CH3-CH-CH3;b) Q2是H， -CH3或者-C2H5;和c) QS是-C2H5或者其中具有单个CH基团的CVd8直链烷基基团， 该单个CH基团的碳原子键合到所述芳族化合物上；上述方法包括使C2-C18直链单烯烃和下式的芳族化合物在至少一 种多孔微复合材料的存在下进行反应其中(^和(^定义如上；所述的反应是在大约25。C到大约20(TC的温度，和大气压到使得反 应物保持为液态所需的压力之间的压力下进行的；所述的多孔微复合材料包括至少一种氟化磺酸和二氧化硅，其是通 过包括下面步骤的方法制造的(a)任选地在非反应性溶剂中，使得至少一种氟磺酸与预形成的多孔 二氧化硅载体接触，该氟^黄酸选自(i) 1,1,2,2-四氟乙烷石黄酸；(ii) 1,1 >三氟_2_(全氟乙氧基)乙烷磺酸；(iii) 1,1,2-三氟J-(三氟甲氧基)乙烷磺酸；(iv) 1 ， 1 >三氟-2-(全氟丙氧基)乙烷磺酸；(v) U,2,3,3,3-六氟丙烷磺酸；和(vi) 2-氯-l,l,2-三氟乙烷磺酸； (b)干燥该酸浸渍的多孔二氧化硅来从中除去基本上全部的其中所 含的非反应性溶剂和水，如果有的话。附图说明图1是使用微复合材料在二氧化硅上的HCF2CF2S03H,由用1-十二 碳烯烷基化对二甲苯所获得的产物的GC记录曲线。图2是使用HCF2CF2S03H(无二氧化硅)，由用1-十二碳烯烷基化对 二甲苯所获得的产物的GC记录曲线。专利技术详述本专利技术涉及一种用单烯烃来烷基化芳族化合物的方法，使用包括在 二氧化硅上的至少一种氟化磺酸的多孔微复合材料作为催化剂。定义本公开中使用了许多术语和缩写。提供下面的定义。 "烷基"指通式CnH2n+1的单价基团。"单价"是指具有一价。 "烃基"指仅仅含有碳和氢的单价基团。"催化剂，，指影响反应的速率但不影响反应平衡的物质，并且在该过 程中不发生化学变化。本专利技术涉及一种制造至少 一种下式的烷基化的芳族化合物的方法<formula>formula see original document page 9</formula>其中a) (^是H， -CH3, -C2H5,或者CH3-CH-CH3;b) (^是H, -CH3或者-C2H5;和c) (^是-C2H5或者其中具有单个CH基团的CVd8直链烷基基团， 该单个CH基团的碳原子键合到所述芳族化合物上；上述方法包括使C2-C18直链单烯烃和下式的芳族化合物在至少一 种多孔微复合材料的存在下进行反应.-其中(^和(^定义如上；所迷的多孔微复合材料包括至少 一种氟化磺酸和二氧化硅，其是通 过包括下面步骤的方法制造的(a) 在水存在下，使得下面的物质接触来形成混合物(1) 至少一种二氧化硅前体；(2) 至少一种氟磺酸，选自(i) U,2,2-四氟乙烷磺酸；(ii) 1,1,2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙烷磺酸；(iii) 1,1,2-三氟-2-(三氟曱氧基)乙烷磺酸；(iv) 1,1 >三氟-2-(全氟丙氧基)乙烷磺酸；(v) 1,1,2,3,3,3-六氟丙烷磺酸；和(vi) 2-氯-l,l,2-三氟乙烷磺酸；和 ^f壬选地至少一种无才几酸；和(3) 任选地，非反应性溶剂；(b) 老化该混合物来形成凝胶化混合物；和(c) 干燥该凝胶化混合物来除去基本上其中的全部的水和非反应性 溶剂，如果有的话。在本专利技术的一种实施方案中，Q4口(^都是H。多孔微复合材料的制备术语"二氧化硅前体"指的是含硅和氧的能够在水存在下形成二氧化硅的化合物。例如，公知的是一定范围的式Si(OR)4的硅烷氧基化物 (silicon alkoxides)(其中R是-CH3、 -C2H5或者C3-C6直链或者支链的烷 基)可以被水解和缩合来形成二氧化硅网状物。二氧化硅网状物是本领域已知的概念并描述在Brinker, C丄和G.W. Scherer, Sol-Gel Science (Academic Press, NY, 1990)。优选的R是曱基或者乙基。这样的前体包 括四曱氧基硅烷(原硅酸四曱酯)、四乙氧基硅烷(原硅酸四乙酯)、四丙氧 基硅烷、四丁氧基硅烷。还包括作为二氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造至少一种下式的烷基化的芳族化合物的方法：＊＊＊其中：ａ）Ｑ↑［１］是Ｈ，－ＣＨ↓［３］，－Ｃ↓［２］Ｈ↓［５］，或者ＣＨ↓［３］－ＣＨ－ＣＨ↓［３］；ｂ）Ｑ↑［２］是Ｈ，－ＣＨ↓［３］或者－Ｃ↓［２］Ｈ↓［５］；和ｃ）Ｑ↑［３］是－Ｃ↓［２］Ｈ↓［５］或者其中具有单个ＣＨ基团的Ｃ↓［３］－Ｃ↓［１８］直链烷基基团，该单个ＣＨ基团的碳原子键合到所述芳族化合物上；上述方法包括使Ｃ↓［２］－Ｃ↓［１８］直链单烯烃和下式的芳族化合物在至少一种多孔微复合材料的存在下进行反应：＊＊＊其中Ｑ↑［１］和Ｑ↑［２］定义如上；所述的反应是在大约２５℃到大约２００℃的温度，和大气压到使得反应物保持为液态所需的压力之间的压力下进行的；所述的多孔微复合材料包括至少一种氟化磺酸和二氧化硅，其是通过包括下面步骤的方法制造的：（ａ）在水存在下，使得下面的物质接触来形成混合物：（１）至少一种二氧化硅前体；（２）至少一种氟磺酸，选自：（ｉ）１，１，２，２－四氟乙烷磺酸；（ｉｉ）１，１，２－三氟－２－（全氟乙氧基）乙烷磺酸；（ｉｉｉ）１，１，２－三氟－２－（三氟甲氧基）乙烷磺酸；（ｉｖ）１，１，２－三氟－２－（全氟丙氧基）乙烷磺酸；（ｖ）１，１，２，３，３，３－六氟丙烷磺酸；和（ｖｉ）２－氯－１，１，２－三氟乙烷磺酸；和任选地至少一种无机酸；和（３）任选地，非反应性溶剂；（ｂ）老化该混合物来形成凝胶化混合物；和（ｃ）干燥该凝胶化混合物来除去基本上其中的全部的水和非反应性溶剂，如果有的话。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：MA哈默，CP永克，J维克里，Z施内普，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]