[发明专利]烷基取代芳烃的生产方法

说明书

本发明涉及烷基取代芳烃的生产方法。更具体地说，本发明涉及高产率且工业上有利的烷基取代芳烃的生产方法。

烷基取代的芳烃可用作聚合物和药品制备的中间体。这种烷基取代芳烃的生产方法，通常已知有以无水氯化铝作为催化剂在水相中使芳烃烷基化的弗瑞德-克来福特反应，和以固体氧化硅氧化铝作为催化剂使芳烃烷基化的气相反应等。

然而，由于弗瑞德-克来福特反应一般作为副产品产生大量高沸点化合物，因此不能以高产率生产预定的烷基取代芳烃。另一种使用固体硅铝催化剂的气相反应要求高温，而且产生多种副反应，预定产品的产率同样很低。

1991年3月6日出版的日刊工业新闻（The    Business    and    Technolgy    Daily    News）公布了用铯部分取代磷钨酸中的氢而制得的酸性催化剂，当用于由苯酚生产十二烷基苯酚时显示出高活性，按重量的活度为硫酸（催化剂）的20-60倍，为沸石的100倍。该报导还记载了即使用钾盐作催化剂也相当有效。

本发明的一个目的是提供一种工业上有利的生产烷基取代芳烃的方法。

本发明的另一目的是提供，在温和的反应条件下，抑制高沸点副产品生成的同时，在催化剂存在下用烷基化剂使例如萘类和烷基萘之类的芳烃烷基化，从而以高产率工业上有利地生产烷基取代芳烃的方法。

由以下说明可清楚地了解本发明的上述目的和其它目的以及优点。

按照本发明，用下述烷基取代芳烃的生产方法可达到上述目的和优点，该方法包括以杂多酸或其盐作为催化剂，用烷基化剂使芳烃烷基化。

图1是实施例32中所用的催化剂的孔隙分布曲线。

图2是实施例38中所用的催化剂的孔隙分布曲线。

本发明中，作为烷基化原料的芳烃可以是任何一种其中芳环具有烷基化取代位置的单环，多环和稠环芳烃。芳烃包括单环化合物（如苯），多环化合物（如联苯和二苯甲烷）以及稠环化合物（如萘烷和蒽）。这些化合物在芳环上有一个或多个取代基。取代基包括卤素原子、烷基和卤代烷基等等。

卤素原子最好包括，如氟、氯和溴。

烷基可以是直链的或支链的，最好包括具有1-8个碳原子的，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基和异丁基。

卤代烷基最好包括用卤素原子（如氟或氯）取代具有1-8个碳原子的上述烷基的基团，如氟甲基。

作为芳烃，尤其好的是萘类。这种萘类包括萘;甲基萘类如1-甲基萘和2-甲基萘;二甲基萘类如1，5-二甲基萘和1，6-二甲基萘;乙基萘类如1-和2-乙基萘;二乙基萘类如2，6-二乙基萘和2，3-二乙基萘;三甲基萘类如1，3，6-三甲基萘类;异丙基萘类如1-异丙基萘和2-异丙基萘;以及具有烷基组合的萘类如甲基乙基萘;甲基异丙基萘;乙基异丙基萘，二甲基乙基萘，甲基二乙基萘，二甲基二乙基萘，二甲基二异丙基萘，三甲基乙基萘，三甲基二乙基萘，和二乙基异丙基萘。

上述萘类中，本发明中特别优选的是萘和具有一个或两个选自甲基、乙基和异丙基之烷基的一或二烷基萘类。这种萘类的具体例子，除萘之外还包括甲基萘类、乙基萘类、二甲基萘类和异丙基萘。

烷基化剂的例子包括α-烯烃，如C₂-C₂₀单烯烃，如乙烯、丙烯;脂肪族低级醇如乙醇和异丙醇;低级烷基醚如乙醚和异丙醚;乙酸低级烷基酯如乙酸乙酯和乙酸异丙酯;以及烷基卤化物如氯代甲烷和2-氯丙烷，尤其是通常用于烷基化的低级烷基氯化物;和多烷基苯类如二乙基苯，三乙基苯，四乙基苯，二异丙基苯、三异丙基苯、四异丙基苯以及用于烷基转换的这些化合物的混合物。

上述烷基化剂中，尤其优选的是α-烯烃。

本发明方法中，当用上述烷基化剂使上述芳烃烷基化时，杂多酸或其盐被用作催化剂。

杂多酸或其盐最好包括，例如磷钨酸，磷钼酸、硅钨酸、硅钼酸、以及这些酸中任何一种酸的部分或全部质子用周期表中属于Ⅰa族（碱金属）的金属或周期表中属于Ⅱa族的金属（碱土金属）取代而获得的化合物。

碱金属的例子为铯、钠、钾、铷和锂。碱土金属的例子为镁、钙、锶和钡。

这些催化剂中，磷钨酸、硅钨酸和其盐更为优选。

磷钨酸或其盐最好是通式（1）的化合物（Ⅰ）

M_xH_3-xPW₁₂O₄₀（1）

式中，M是周期表中属于Ⅰa类的金属，x是一个0-2.8的数字。