[發明專利]一種烷基化反應催化體系及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201710706949.7
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN109395776A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 孫偉振;趙玲;謝文秀
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: B01J31/02
• 分類號: B01J31/02;C07D233/60
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;徐婕超

1.一種烷基化反應催化體系，其特征在于，所述烷基化反應催化體系包含如式Ⅰ所示的磺酸功能化咪唑類離子液體和硫酸，

所述磺酸功能化咪唑類離子液體的含量為1-30wt％；

R為C₁-C₂₀烷基；

2.如權利要求1所述的烷基化反應催化體系，其特征在于，其由式Ⅰ所示的磺酸功能化咪唑類離子液體和硫酸組成。

3.如權利要求1或2所述的烷基化反應催化體系，其特征在于，

所述磺酸功能化咪唑類離子液體的含量為8-15wt％，優選10wt％；

和/或，R為C₁-C₁₀烷基，優選甲基、乙基、正丁基、正己基或正辛基。

4.如權利要求1-3任一項所述的烷基化反應催化體系，其特征在于，所述磺酸功能化咪唑類離子液體為

5.一種如權利要求1-4任一項所述的烷基化反應催化體系的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

A1、式II所示的烷基取代咪唑和1,3-丙磺酸內酯反應生成內鎓鹽；

A2、將步驟A1所得的內鎓鹽和濃硫酸混合，酸化，制得所述磺酸功能化咪唑類離子液體；

A3、將步驟A2制得的磺酸功能化咪唑類離子液體與濃硫酸混合，即得所述的烷基化反應催化體系；

其中R₁為C₁-C₂₀烷基。

6.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于，

R₁為C₁-C₁₀烷基，優選甲基、乙基、正丁基、正己基或正辛基；

和/或，優選的烷基取代咪唑為

和/或，步驟A1中，所述1,3-丙磺酸內酯溶解于有機溶劑中，所述有機溶劑優選乙酸乙酯；

和/或，步驟A1中，所述烷基取代咪唑與1,3-丙磺酸內酯的摩爾比為1:1-1:2；

和/或，步驟A1包括以下步驟：向1,3-丙磺酸內酯中滴加烷基取代咪唑，反應，即可；所述滴加烷基取代咪唑的過程中，反應體系置于冰水浴中；滴加烷基取代咪唑的操作完成后，反應體系改置于油浴中并加熱攪拌，所述加熱的溫度為60-80℃，優選70℃，所述攪拌的時間為5-8小時，優選6小時；

和/或，步驟A1中，還包括后處理過程，所述的后處理過程包括如下步驟：

如果式II所示的烷基取代咪唑中，其取代基為甲基、乙基或丁基，則將反應后的體系去除液體，用乙酸乙酯洗滌所得固體，并烘干；

如果式II所示的烷基取代咪唑中，其取代基為己基或辛基，則將反應后的體系用乙酸乙酯洗滌，并除去乙酸乙酯相；

和/或，步驟A2中，所述濃硫酸與內鎓鹽的摩爾比為1:0.5-1:3，優選1:1；

和/或，步驟A3中，所述濃硫酸與磺酸功能化咪唑類離子液體的質量比為1:1-12:1，優選6:1-10:1，更優選9:1。

7.一種烷基化汽油的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：在惰性氣氛下，在壓力下，將權利要求1-4任一項所述的烷基化反應催化體系和原料氣反應，即可；

其中，所述原料氣包括異丁烷和烯烴，所述烯烴選自正丁烯、異丁烯、正-2-丁烯和反-2-丁烯中的一種或多種。