[發(fā)明專利]合成烷基二苯醚的固載離子液體催化劑及制備方法和應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810131340.6
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108479849A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設計）人: 牛金平;白龍;劉曉臣;霍月清;韓亞明;韓向麗
• 申請（專利權(quán)）人: 中國日用化學工業(yè)研究院有限公司
• 主分類號: B01J31/02
• 分類號: B01J31/02;C07C41/30;C07C43/275
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 劉寶賢

一種合成烷基二苯醚的固載離子液體催化劑是由季銨鹽類離子液體吸附于活性白土上得到的，是將活性白土于450?650℃焙燒3?6 h，冷卻后將其加入到季銨鹽類離子液體中，在溫度50?120℃且有N₂保護條件下，攪拌2?5 h，密封、室溫下陳化12?24 h，過濾出固體物質(zhì)，于100?120℃干燥2?4h，即得到固載離子液體催化劑。本發(fā)明具有制備過程簡單，反應條件溫和、對設備腐蝕小、價格低廉、轉(zhuǎn)化率高、催化劑易分離的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種合成烷基二苯醚的固載離子液體催化劑及制備方法和應用。

背景技術(shù)

烷基二苯醚具有優(yōu)異的低溫粘度特性、較低的凝固點和優(yōu)良的熱穩(wěn)定性能，可作為清漆、樹脂等的增塑劑、潤滑油和變壓器等的介質(zhì)使用。除此之外，烷基二苯醚經(jīng)過磺化、中和之后得到的烷基二苯醚雙磺酸鹽是一種性能優(yōu)異的雙子型陰離子表面活性劑。它具有較高的表面活性、優(yōu)異的水溶性、較好的耐酸堿性和復配性能，可以抗高溫、抗硬水。具有較強的應用價值，被廣泛應用于日化、乳液聚合、工業(yè)清洗和三次采油等領(lǐng)域。

常用的合成烷基二苯醚的烷基化催化劑有無水氯化鋁、氟化硼和硫酸等，其中以無水氯化鋁的活性最高。這些傳統(tǒng)的烷基化試劑雖然具有低廉的價格、較高的產(chǎn)率等優(yōu)點，但是對設備要求較高、環(huán)境污染嚴重。目前人們研究較多的新型烷基化催化劑主要有固體超強酸、陽離子交換樹脂和離子液體催化劑等。固體超強酸作為一種新型的催化劑具有較好的催化活性和環(huán)境污染小等特點，但是相對于液體催化劑反應而言，它相對不容易反應且成本較高。而陽離子交換樹脂雖然表現(xiàn)出了較為優(yōu)異的性能，但是其熱穩(wěn)定性阻礙了工業(yè)化生產(chǎn)。離子液體具有無腐蝕性、不易揮發(fā)、無毒和催化活性高等特點，受到了廣泛的關(guān)注。該類催化劑已經(jīng)用于烯烴和二苯醚的烷基化反應當中，如文獻“離子液體的酸性測定及其催化的二苯醚/十二烯烷基化反應”(催化學報，2004，25(1))；專利CN 1524839A使用烷基咪唑、烷基銨鹽與金屬鹵化物合成物為催化劑，催化烷基化試劑與二苯醚反應制備烷基二苯醚。離子液體催化劑具有無顯著蒸汽壓、對環(huán)境友好、催化活性高等優(yōu)點。但是也存在自身問題，例如催化劑用量大、價格昂貴、反應產(chǎn)物與催化劑體系難以分離等。

固載離子液體催化劑是通過物理或者化學的方法將離子液體負載到有機或者無機材料上。該類催化劑將負載材料的高比表面積和離子液體良好的溶解性加以融合，不僅大幅度降低了催化反應中離子液體的用量，而且使得催化劑的活性和選擇性得到了提高，更容易實現(xiàn)催化劑與產(chǎn)物的分離。固載離子液體催化劑已經(jīng)用于催化烷基化反應，如文獻“Supported Ionic Liquid Catalysis-A New Concept for HomogeneousHydroformylation Catalysis”(JACS 2002, 124(44):12932-3.)，“Immobilised IonicLiquids as Lewis Acid Catalysts for the Alkylation of Aromatic Compounds withDodecene”(J. Catal., 2000, 196(1):86-94.)等；專利CN 101049575A和CN 1387461A公開了一類通過硅烷化劑以共價鍵形式將離子液體與載體鏈接形成的固載離子液體催化劑，該催化劑可用于傅克烷基化反應。但是，此種固載離子液體合成工藝較為復雜且催化活性較低，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種成本低、制備過程簡單，催化活性高、催化劑用量少、易分離、對設備腐蝕小的用于合成烷基二苯醚的固載離子液體催化劑及制備方法和應用。

本發(fā)明的固載離子液體催化劑是由季銨鹽類離子液體吸附于活性白土上得到的，具體的制備方法包括如下步驟：

將活性白土于450-650℃焙燒3-6 h，冷卻后將其加入到季銨鹽類離子液體中，在溫度50-120℃且有N₂ 保護條件下，攪拌2-5 h，密封、室溫下陳化12-24 h，過濾出固體物質(zhì)，于100-120℃干燥2-4h，即得到固載離子液體催化劑。