Et_3NHCl-AlCl_3催化苯与1-十二烯烃烷基化反应机理的研究

本文利用同位素取代法考察了离子液体催化苯与烯烃烷基化反应机理.首先进行了Et3NHCl-AlCl3催化氘代苯与1-十二烯烃的反应,通过GC-MS及NMR分析产物结构,根据分析结果,在反应过程中一个D原子从苯环转移到侧链的1-碳.由此推断离子液体催化苯与长链烯烃的烷基化反应机理为:反应由Lewis酸AlCl3引发;AlCl3吸引1-十二烯烃的π电子向1-碳转移,形成碳正离子;碳正离子进一步与苯反应形成不稳定的σ络合物,σ络合物苯环上的sp3杂化碳相连的D+转移到侧链的负电1-C上取代AlCl3,生成产物2-十二烷基苯.     

[bmim]Cl/FeCl3离子液体催化苯与乙烯烷基化的反应机理

 利用FT-IR和1H NMR对KOH无水乙醇溶液滴定前后的氯化1-正丁基-3-甲基咪唑(［bmim］Cl)无水乙醇溶液进行分析发现,［bmim］Cl咪唑环上的2-H具有显著的质子酸性,滴定后的NMR谱中化学位移为9.5处的2-H信号完全消失,且在滴定过程中有KCl生成. 通过［bmim］Cl/FeCl3离子液体的1H NMR分析发现,咪唑环上的氢质子尤其是2-H的化学位移与FeCl3含量密切相关,随着FeCl3与［bmim］Cl摩尔比的增大, 2-H的化学位移向低场移动,说明其去屏蔽作用增强, 2-H更容易脱离. 将合成的［bmim］Cl/FeCl3离子液体脱水,并采用同位素置换的方法研究了离子液体催化全氘代苯与乙烯的烷基化反应机理. 结果表明,脱水后的离子液体仍然可以催化烷基化反应. 通过对反应后液体产物的GC-MS分析,提出了离子液体催化的苯与乙烯烷基化反应的正碳离子机理. 反应前后离子液体的1H NMR分析表明,反应后离子液体中咪唑环上的2-H的信号强度较反应前降低了23%,说明引发反应所需要的H+一部分是由咪唑环上的2-H提供的.     

离子液体中异丁烷/2-丁烯烷基化反应机理研究

以复合离子液体[Et_3NH]Cl-AlCl_3-CuCl为催化剂,在连续搅拌釜式反应器中进行了异丁烷与2-丁烯烷基化反应;利用氘代异丁烷同位素示踪法研究了催化反应机理。结果表明,在离子液体中异丁烷烷基化的反应诱导期较短;三甲基戊烷产物主要源于异丁烷的自烷基化、丁烷/丁烯的直接烷基化以及C_(12)~+中间体的裂化反应,而大部分二甲基己烷是仲丁基碳正离子与丁烯加成的产物。     

超临界条件下离子液体催化苯与丙烯烷基化的反应机理研究

用FT-IR和¹H NMR分析KOH无水乙醇溶液滴定前后的盐酸三乙胺无水乙醇溶液, 发现(C₂H₅)₃NHCl中的H具有显著的质子酸性, 且在滴定过程中有KCl生成, 滴定后的¹H NMR谱中δ 7.3处的谱峰完全消失. 将合成的(C₂H₅)₃NHCl/AlCl₃离子液体脱水, 在超临界条件下催化全氘代苯与丙烯的烷基化. 用同位素取代法, 研究了反应机理. 结果表明, 脱水后的离子液体仍然可以催化烷基化反应, 液体产物的GC-MS分析结果支持正碳离子机理. 对比反应前后离子液体的¹H NMR谱图发现, 反应后离子液体中盐酸三乙胺中与N相连H的谱峰强度较反应前降低了80.12%, 可能是引发反应消耗了这部分H.     

新型离子液体体系催化苯与1-己烯的烷基化反应

氯化铁;盐酸三乙胺;新型离子液体体系催化苯与1-己烯的烷基化反应     

在杂多酸催化剂上苯和1-十二烯烷基化合成十二烷基苯

对不同ＳｉＯ２负载磷钨酸（ＰＷ）催化剂的表面性质、热稳定性、酸性、以及对苯与丙烯和１－十二烯的烷基化反应的催化活性进行了对比研究,结果表明,ＰＷ在ＳｉＯ２上的分散状况与ＳｉＯ２的比表面积和孔径大小有关,ＰＷ与载体表面作用的强弱会直接影响负载型催化剂的热性和酸性,采用不同的ＳｉＯ２可以制得比表面积、孔结构和酸强度不同的负载型ＰＷ催化剂,以满足不同催化反应的要求。     

纳米级MCM-49分子筛催化苯与1-十二烯烷基化反应的性能

 在低碱度下合成了纳米级MCM-49分子筛,采用XRD,TEM,NH3-TPD,吸附吡啶的红外光谱和异丙苯裂解等技术对分子筛进行了表征. 催化剂评价结果表明,纳米级MCM-49分子筛在30~160 ℃下对苯与1-十二烯的烷基化反应具有良好的催化性能,烯烃的转化率高于99.6%,直链烷基苯的选择性大于97%,2-和3-位直链烷基苯的选择性大于67.5%. 常规的微米级MCM-49分子筛在低温下的催化活性低于纳米级MCM-49分子筛. ZSM-5,M型分子筛和MCM-41分子筛催化烷基化反应的活性较低,Y型分子筛虽具有较高的催化活性,但生成2-和3-位直链烷基苯的选择性明显低于MCM-49. MCM-49的骨架结构与MCM-22相似,晶体外表面上含有大量的12元环孔穴,该结构有利于烷基化反应的进行.     

在杂多酸催化剂上苯和1-十二烯的烷基化合成十二烷基苯

对比研究了磷钨酸,ＳｉＯ２负载磷钨酸,ＨＹ及Ｈβ分子筛催化剂的酸性和苯与１－十二烯的烷基化反应的催化性能,结果表明,磷钨酸催化剂具有酸性强,低温活性高和２位异构体选择性好等突出特点,特别是将磷钨酸负载于ＳｉＯ２载体上之后,其活性和稳定性得到大大提高。     

离子液体超酸清洁催化苯的烷基化反应

研究了在具有Lewis酸性的离子液体体系中进行的苯与烯烃及卤代烃的烷基化反应.以氯化1-甲基-3-乙基咪唑(MEIC)、氯化1-丁基吡啶(BPC)、氯化l-甲基-3-丁基咪唑(MBIC)及盐酸三甲胺(TMHC)季铵盐分别与AlCl3原位合成法制备离子液体催化体系.结果表明:以上各种离子液体均有很高的催化活性,反应转化率在较短的时间内达到100%.其中TMHC-A1Cl3离子液体单烷基化选择性达98.6%.与AlCl3相比,催化活性显著提高,生成烷基化产物不溶于离子液体,因而易于分离,催化剂可重复使用.     

磷改性MCM-22分子筛上苯与 1-十二烯烷基化合成十二烷基苯

采用浸渍法制备了一系列用于苯和 1-十二烯烷基化合成十二烷基苯的磷改性MCM-22分子筛,以X射线衍射(XRD)和固体 27Al、31P 核磁共振, N2吸附,氨程序升温脱附(NH3-TPD), 热重(TG)和红外光谱(FT-IR)等表征技术,结合固定床连续流动反应器中的性能评价,较为系统地研究了磷改性对MCM-22分子筛的结构、表面酸性及其烷基化催化性能的影响. 结果表明,用磷改性MCM-22分子筛虽然不会影响分子筛的晶体结构,但是会破坏分子筛上的 Si - O - Al 键,使部分四配位铝转化为六配位铝. 由于聚合态的磷酸盐可能与Al发生键合,多聚态磷酸盐数量随着磷含量的增加而增多,从而改变了分子筛的孔道大小和酸性,使得强酸减少,弱酸增多,酸强度降低,总酸量和B酸中心数随着磷含量的增加呈现先增后减的规律, L酸减少. 适当的磷含量有利于提高MCM-22分子筛对苯与 1-十二烯烷基化反应的催化选择性和稳定性,改性磷含量为0 5%左右时产物 2-十二烷基苯收率最高.     

Alkylation mechanism of benzene with 1-dodecene catalyzed by Et_3NHCl-AlCl_3

The isotope exchange method was employed to investigate the catalytic mechanism of ionic liquid in alkylation of benzenes with olefins.It is proposed that alkylation was induced by the Lewis acid AlCl3 which attracted π electrons of 1-dodecene to shift toward 1-carbon,thus forming a carbonium ion.The carbonium ion further reacted with benzenes to form a complex.Due to unstabilit of the complex,a deuterated ring proton was transferred into an electronegative 1-carbon of the side chain to substitute for the A...     

分子筛催化剂在苯与烯烃烷基化中的研究进展

介绍了国内外分子筛催化剂在苯与烯烃烷基化中的研究进展情况,侧重介绍了微孔分子筛、介孔分子筛和复合分子筛的应用;指出烷基苯一般通过苯与烯烃烷基化反应制得,分子筛催化剂是催化制取烷基苯的一种环境友好型固体酸催化剂.同时提出,今后应进一步深入研究符合环保要求和工业化需求的新型改性分子筛催化剂.