氯铝酸离子液体催化苯与氯乙烷合成乙苯
2012-11-09罗国华
徐 新,罗国华,王 莉
(北京石油化工学院 化工系,北京 102617)
氯铝酸离子液体催化苯与氯乙烷合成乙苯
徐 新,罗国华,王 莉
(北京石油化工学院 化工系,北京 102617)
以氯铝酸离子液体([Et3NH]Cl-AlCl3)为催化剂,催化苯与氯乙烷烷基化反应合成乙苯,考察了反应投料方式、原料配比、反应温度、反应时间和 [Et3NH]Cl-AlCl3用量对烷基化反应的影响,并对比了 [Et3NH]Cl-AlCl3和 AlCl3的催化效果。实验结果表明,在间歇式和半间歇式两种投料方式下,最佳反应条件均为:反应温度 70 ℃,n(苯)∶n(氯乙烷) =(8.0~10.0)∶1,催化剂用量为原料总质量的 10%,反应时间 20~30 min;半间歇式反应的苯转化率和乙苯选择性均高于间歇式反应,半间歇式反应的苯转化率可达到 9.48%,乙苯选择性为 93.65%;[Et3NH]Cl-AlCl3的催化活性明显高于AlCl3。
氯铝酸离子液体催化剂;苯;氯乙烷;烷基化;乙苯
乙苯主要用于生产苯乙烯,苯乙烯是制取聚苯乙烯、聚苯乙烯橡胶、丁苯橡胶和不饱和树脂等的原料[1]。合成乙苯所用的烷基化剂主要是乙烯和乙醇,乙烯作为烷基化剂[2-5],对于乙烯资源稀缺的地区有很大的局限性[6];乙醇作为烷基化剂,目前研究较多[7-10]。
乙烯和乙醇作为烷基化剂多采用分子筛催化剂,反应温度较高,乙苯容易发生异构化反应生成二甲苯[11]。二甲苯与乙苯的沸点相近,分离较困难,残留在乙苯中的二甲苯,将会影响苯乙烯及后续产品的质量[12-13]。另外,分子筛催化剂易结焦失活,寿命短[14]。
开发新型催化剂对乙苯的生产具有积极的意义。离子液体是一种绿色催化剂,可用于催化多种有机合成反应,且具有较好的选择性[15]。……
