Главная -> Словарь

Алкилирования нафталина

В первую очередь следует назвать алкилирование в присутствии хлористого алюминия. Эта реакция изобутана с этиленом для получения 2,3-диметилбутана. Так же могут реагировать и смеси этилена с пропиленом . Метод алкилирования пропилена с изобутаном не дает никаких преимуществ по сравнению с методом с H2S04 или HF. Действительно, активным катализатором является комплекс из А1С13, НС1 и органического вещества. Запатентованы специальные комплексные системы керосин — А1С13 — НС1 и А1С13 — диэтиловый эфир или А1С13 — диметиловый эфир .

В литературе часто встречаются сведения о применении трехфто-ристого бора, чаще всего в виде комплекса; но этот метод, кажется, еще не осуществлен в промышленном масштабе. Рекомендуются также BF3 на А1203 и HBF4 . Эти катализаторы применяются главным образом для того, чтобы сначала диспропорционировать смесь из этилена, пропилена и бутилена, а затем провести алкилирование. Запатентованы также такие катализаторы, как комплексные соединения BF3-H20 , BFg — алкилфторид , специальные комплексные системы с фосфорными кислотами , BF3-•Н4Р207 ) и, наконец, фторбораты цинка и меди . Разработаны специальные катализаторы для низкотемпературного алкилирования. Это катализаторы на основе железа, BF3 и HF .

Таблица 27 Катализаторы алкилирования

Снижение активности катализатора ниже некоторого предела, обеспечивающего протекание реакции в тонкой пленке кислоты с такой скоростью, что концентрация олефинов в реакционной зоне много ниже концентрации насыщения, приводит к интенсивному протеканию полимеризации олефинов. Эти особенности процесса алкилирования являются определяющими и позволяют, вместе с рассмотренными данными о механизме собственно реакции, достаточно полно проанализировать влияние различных факторов на результаты процесса алкилирования.

Катализатор. Ниже приведены данные о физико-химических свойствах серной и фтористоводородной кислот — катализаторов алкилирования изобутана олефинами:

Влияние воды, содержащейся в катализаторе. Присутствие воды существенно влияет на свойства катализаторов алкилирования. Например, фтористоводородная кислота, содержащая 1% воды, проявляет высокую активность при алкилировании изобутана пропиленом , в то время как при 10% воды алкилат не образуется вообще, а в качестве главного продукта реакции был выделен изопропилфторид .

В работе было установлено, что количество воды, содержащейся в серной кислоте, тоже является важнейшим фактором, определяющим выход и состав продуктов алкилирования изобутана бутиленами: в зависимости от количества воды изменяются степень ионизации и скорость гидридного переноса в кислотной фазе. Представляется вероятным, что растворенная вода оказывает аналогичное действие и на HF. Кроме того, присутствие воды влияет на некоторые физические свойства этого катализатора — снижает вязкость и поверхностное натяжение на границе раздела фаз, уменьшает растворимость изобутана в HF.

Было проведено исследование алкилирования на пилотной установке, когда в качестве алкилирующего

Производят также целый ряд алкилфенолов из фенола, крезола или бетанафтола, алкилируя их олефинами со средней длиной цепи. Последующая конденсация этих алкилфенолов с окисью этилена приводит к получению продуктов, используемых в качестве синтетических моющих средств. Реакцию обычно проводят при 50° в присутствии трехфтористого бора как катализатора между эквимолекулярными количествами исходных веществ. После завершения алкилирования катализатор отмывают от продуктов реакции водой и затем отгоняют с водяным паром непрореагировавшие фенол и олефин .

;алкилирования. Катализатор алкилирования ускоряет и обрат-

Дегидрирование парафинов в олефины — обратимая эндотермическая реакция, поэтому степень превращения увеличивается с подъемом температуры, однако это приводит к сокращению срока службы катализатора. В связи с этим необходимо выбирать оптимальный вариант, при котором наряду с определенной степенью превращения обеспечивается полный срок службы катализатора. В Пакол-процессе проектом принята сравнительно низкая конверсия н-парафинов — 12-13% , поэтому на блок алкилирования поступает значительное количество нормальных парафинов, которые после алкилирования возвращаются в качестве рециркулята в блок Пакол.

Амилнафталины представляют собой маслянистые высококипящие, термически стойкие жидкости. Их можно применять в качестве теплоносителя для производства смачивающих веществ и эмульгаторов, а ди- и лолиамилнафталины, кроме того, в качестве пластификаторов. Схема установки для алкилирования нафталина представлена на рис. 48. Сырьем для этого процесса служат смешанные хлористые амилы, образующиеся при хлорировании пентана, и 2-пентен — побочный продукт производства трег-амилфенола. Смесь хлористых амилов из бака 1 и расплавленный нафталин из емкости 3 поступают в реактор 2, оборудованный колонной 4, конденсатором 5 и двумя сепараторами 6 и 8. Здесь половину общего количества хлористых амилов пере-

Как будет показано ниже, уже простым воздействием хлористого алюминия на хлорированный когазин можно получить смазочные масла, обладающие хорошими характеристиками. При рассмотренном выше процессе алкилирования нафталина протекают две параллельные и взаимно-конкурирующие реакции, а именно: образование смазочного масла в результате собственно алкилирования и образование смазочного масла из одного лишь хлорированного когазина, вероятно, через стадию дегидрохлорирования с последующей полимеризацией образующихся олефинов в присутствии хлористого алюминия. Выход смазочного масла оказывается тем больше, чем больше нафталиновых остатков оно содержит. Характеристики смазочного масла в весьма слабой степени зависят от соотношения нафталин: хлорированный когазин .

Влияние температуры, давления, времени проведения реакции на состав и выход продуктов алкилирования нафталина

Алкилирование олефинами в присутствии BFsf^SOjH ^НзРО^ затруднено""иГо'сложнено диспропорционированием 'олефинов. Подтверждением этого являются результаты алкилирования нафталина пентенами-1 и -2: высокий выход трет-бу-тил- и грег-гексилнафталинов объясняется образованием диме-ров олефинов СюН2о, которые затем распадаются на C4Hs и C6Hi2 с последующим взаимодействием с нафталином.

При алкилировании нафталина по Фриделю — Крафтсу на состав продуктов существенно влияют вторичные изомеризаци-онные процессы. В работах 60—70-х гг. пробудился интерес к этим реакциям. Значительный вклад в изучение изомеризацион-ных перегруппировок, сопровождающих реакцию алкилирования нафталина алкилгалогенидами, внес Д. Ола j.

Была изучена позиционная и субстратная селективность реакции алкилирования нафталина алкилгалогенидами при контакте с А1С13 в растворах нитрометана и сероуглерода в условиях конкурирующих реакций с бензолом и нафталином. Установлено, что в сероводороде субстратная селективность, выраженная отношением