烷基化有机化合物的方法技术

公开了一种烷基化有机化合物的方法，其包括：(a)提供包含一种或多种具有BEA骨架结构的沸石材料的催化剂，其中所述BEA骨架结构包含YO2且任选包含X2O3，其中Y为四价元素，X为三价元素；(b)使所述催化剂与一种或多种可烷基化有机化合物在一种或多种烷基化剂存在下于一个或多个反应器中接触以获得一种或多种经烷基化的有机化合物，其中所述一种或多种沸石材料可由不使用有机模板作为结构导向剂的合成方法获得。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】公开了一种，其包括：(a)提供包含一种或多种具有BEA骨架结构的沸石材料的催化剂，其中所述BEA骨架结构包含YO2且任选包含X2O3，其中Y为四价元素，X为三价元素；(b)使所述催化剂与一种或多种可烷基化有机化合物在一种或多种烷基化剂存在下于一个或多个反应器中接触以获得一种或多种经烷基化的有机化合物，其中所述一种或多种沸石材料可由不使用有机模板作为结构导向剂的合成方法获得。【专利说明】本专利技术涉及一种以及包含具有BEA骨架结构的沸石材料的催化剂在烷基化反应中的用途，其中所述沸石材料可由不使用有机模板作为结构导向剂的合成方法获得。引言烷基化方法，特别是烷基化芳族化合物的方法在工业规模生产基础化学品时具有显著的重要性。因此，用乙烯和丙烯烷基化苯以生产乙基苯和异丙基苯例如广泛用于石化工业中。就此而言，异丙基苯为主要用于生产苯酚和丙酮的重要化学中间体，而乙基苯为用于生产苯乙烯的中间体，除这些之外，长链烷基苯可用作润滑剂基础原料以及作为生产洗涤剂的中间体。为了制备该基础化学品，通常使用路易斯酸和布朗斯台德酸，从而通常将各种沸石用作烷基化催化剂。因此，使用特定的结晶沸石催化剂烷基化芳烃是本领域已知的。就此而言，在沸石催化剂存在下用乙烯和丙烯烷基化苯为用于生产乙基苯和异丙基苯的优选商业技术。然而，除了低聚物和其他副产物之外，通常的烷基化方法还伴随着所需的单烷基化产物生成二烷基化产物和三烷基化产物。因此，通常必须使用时间和成本密集的分离方法以获得足够纯以用作后续产物制备中的进料的烷基化产物。因此，在开发对单烷基化产物具有更高选择性的方法和催化剂方面已做了大量努力以提高已知的工业方 法的效率。就此而言，例如US7, 569，739B2涉及芳族化合物的烷基化，特别地涉及用乙烯和丙烯烷基化苯以分别制备乙基苯和异丙基苯。此外，所述文献涉及用长链烷基化剂烷基化芳族化合物以制备相应的长链烷基苯。在所述烷基化反应中，使用沸石材料，特别是具有MWff骨架结构的沸石材料。特别涉及一种通过用磷改性沸石材料而提高该烷基化反应对单烷基化产物选择性的方法。US7, 348，465B2尤其涉及用丙烯和丁烯烷基化苯，其尤其用于原料制备，所述原料制备用于制备后续化学品如异丙基苯和仲丁基苯。特别地，该文献旨在提供一种提高芳族烷基化反应对单烷基化物质的选择性的方法。为了实现该效果，其中教导了使用丙烯和一种或多种直链丁烯的摩尔混合物。然而，所述方法的显著缺点在于除了仅可获得单烷基化产物的混合物这一事实之外，还在于其中可使用的可烷基化有机化合物和烷基化剂受到极大的限制这一事实。Bellussi 等，Journal of Catalysisl995,157,第 227-234 页讨论了包括沸石 β的各种沸石在借助前者催化烷基化苯中的活性和选择性，特别是就乙烯和丙烯各自与苯的反应而言。就此而言，Bellussi等报告了在所述烷基化反应中，沸石β的转化率和选择性随其中所用的沸石β的Si/Al摩尔比降低而增大。然而，正如可由该文献所公开的结果看出的那样，随着沸石β材料的Si/Al摩尔比降低，对单烷基化物质选择性的适度提高伴随着二烷基化产物和三烷基化产物相对更大的增加。相应的观察也描述于Halgeri等，Applied Catalysis A:Generall999,181,第347-354页中，其中讨论了在芳族化合物掠基化中，沸石β脱铝对其活性和选择性的影响。特别地，就沸石β对苯与异丙醇的反应中的二烷基化产物的选择性而言，所述文献中所示的结果表明随着所述反应中所用的沸石β材料脱铝的提高，所述选择性降低。最后，就通过沸石β催化其他烷基化反应而言，例如Yoon等，Journal ofCatalysis2006，ML第253-256页涉及异丁烯在沸石β催化剂上的三聚。另一方面，Tang 等在“From Zeolites to Porous MOF Materials - the40th Anniversaryof International Zeolite Conference，，，Studies in Surface Science andCatalysis2007，第1454-1459页中涉及苯酚在包括H-沸石β的沸石材料上的叔丁基化。然而，特别是考虑到提供大规模工业生产方法中所用的广泛基础化学品的高纯度原料的方法是时间和成本效益，仍需要改善烷基化反应的选择性。专利技术详述因此，本专利技术的目的是提供一种改进的。因此，令人惊讶地发现包括使用包含具有BEA骨架结构的沸石材料，特别是沸石β的催化剂的该方法可通过在其中使用可由不使用有机模板作为结构导向剂的合成方法获得的沸石材料而显著改善。特别地，非常意外地发现通过使用该沸石材料，可显著提高所述烷基化方法的选择性，尤其就单烷基化产物而言。更具体地，非常意外地发现可显著降低多烷基化产物，特别是二烷基化产物和三烷基化产物的量，尤其是在涉及烷基化芳族化合物的反应中。进一步且非常意外地也发现就该烷基化反应的区域选择性而言，使用可由无有机模板合成方法获得的沸石材料提供了可能无法通过使用由有机模板介导合成法获得的常规沸石材料获得的结果O除这些意外结果之外，令人惊讶地发现在烷基化反应中使用包含该沸石材料的催化剂极大地改善了其动力学控制，其结果是例如可在烷基化反应中获得大大提高的区域选择性。因此，例如意外地发现通过将烷基化催化剂中的该沸石材料用于烷基化芳族化合物(特别是取代苯)可获得高得多的区域选择性，其中可优选烷基化邻位、间位和/或对位。该非常意外的行为可能与其他非常意外的发现有关，其中与使用有机模板获得的具有BEA骨架结构的市售沸石材料相比，包括使用包含可由不使用有机模板作为结构导向剂的合成方法获得的具有BEA骨架结构的沸石材料的催化剂的烷基化方法显示出大大降低的烷基转移活性。因此，本专利技术涉及一种，其包括:(a)提供包含一种或多种具有BEA骨架结构的沸石材料的催化剂，其中所述BEA骨架结构包含YO2和任选包含X2O3，其中Y为四价元素，X为三价元素；(b)使所述催化剂与一种或多种可烷基化有机化合物在一种或多种烷基化剂存在下于一个或多个反应器中接触以获得一种或多种经烷基化的有机化合物，其中所述一种或多种沸石材料可由不使用有机模板作为结构导向剂的合成方法获得。根据本专利技术，对在本专利技术方法步骤(a)中作为催化剂提供的沸石材料的数量和/或类型没有特别的限制，条件是其具有BEA骨架结构且至少包含Y02，且条件是其适用于催化本专利技术各实施方案和/或优选实施方案所定义的有机化合物的烷基化。因此，例如所述一种或多种沸石材料可包括一种或多种选自沸石β、-BEA、富Α?β、CIT-6、切尔尼希石和纯二氧化硅β的沸石，其中优选所述一种或多种沸石材料包括沸石β。再次，在优选包含于一种或多种沸石材料中的沸石β中，对可使用的其具体类型没有特别的限制，条件是其可由不使用有机模板的合成方法获得。因此，根据本专利技术的优选实施方案，在步骤(a)中作为催化剂提供的所述一种或多种沸石材料包括沸石β。所述一种或多种具有BEA骨架结构且用于本专利技术方法中的沸石材料原则上可通过任何可设想的合成方法获得，条件是其可同样由不使用有机模板作为结构导向剂的方法获得。优选地，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烷基化有机化合物的方法，包括：(a)提供包含一种或多种具有BEA骨架结构的沸石材料的催化剂，其中所述BEA骨架结构包含YO2且任选包含X2O3，其中Y为四价元素，X为三价元素；(b)使所述催化剂与一种或多种可烷基化有机化合物在一种或多种烷基化剂的存在下于一个或多个反应器中接触以获得一种或多种烷基化有机化合物，其中所述一种或多种沸石材料可由不使用有机模板作为结构导向剂的合成方法获得。

【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：B·耶尔马兹，U·米勒，F·厄扎克瑞姆，D·德沃斯，肖丰收，辰巳敬，包信和，张维萍，H·吉斯，今井裕之，B·蒂希贝尔特，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司， 国立大学法人东京工业大学，
类型：发明
国别省市：德国;DE