1-苯基-1-（对叔丁基甲苯基）乙烷及其合成方法
【专利摘要】本发明公开了一种1?苯基?1?(对叔丁基甲苯基)乙烷及其合成方法，步骤如下：1)以苯乙烯与对叔丁基甲苯为原料，在固体酸性催化剂的作用下，经烷基化反应，反应式如下：2)反应完成后，需对固体酸性催化剂进行分离，采用质量比为10∶1的活性白土和氧化镁组成的固体料做进一步吸附、中和并脱色过滤，通过水泵减压精馏回收过量的对叔丁基甲苯，之后通过真空泵减压精馏，即得。本发明所选用的催化剂可回收利用，不污染环境，同时避免了易挥发、有毒害且不易处理的硫酸、三氯化铝等催化剂的使用。制备工艺具有温和可控、副产物少和收率高的特点。
【专利说明】
1 -苯基-1-(对叔丁基甲苯基)乙烷及其合成方法
技术领域
[0001] 本发明涉及绿色化学范畴，属于高温导热油应用领域，具体涉及1-苯基-i-(对叔 丁基甲苯基）乙烷及其合成方法。
【背景技术】
[0002] 二芳基乙烷衍生物是一类非常重要的高温导热油，主要用于高温热量的传递等。 文献曾报道二芳基烷主要用以下几种合成方法:一种是采用浓硫酸或无水三氯化铝催化苯 乙烯与烷基芳烃进行烷基化反应，但该反应温度不易控制，副产物多，收率低，并且后处理 需要碱水洗涤或盐酸分解处理，对环境污染严重。另外一种方法是使用超强酸催化方法，但 由于超强酸的制备有产生大量废水，并且需在500-600°C高温处理，因此该法难以进行工业 化生产。
【发明内容】
[0003] 发明目的:本发明的目的是为了弥补现有研究技术的不足，提供了一种1-苯基-1-(对叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法。
[0004] 技术方案:一种1-苯基_1-(对叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法，包括如下步骤：
[0005] 1)以苯乙烯与对叔丁基甲苯为原料，在固体酸性催化剂的作用下，经烷基化反应， 反应式如下：
[0007] 2)反应完成后，将反应物冷却至10°C -下使得固体酸性催化剂析出，过滤并回收 催化剂后，余下的滤液采用质量比为10:1的活性白土和氧化镁组成的固体料做进一步吸 附、中和并脱色过滤，之后通过水栗减压蒸馏回收过量的对叔丁基甲苯，最后通过真空栗减 压精馏，即得。
[0008] 作为优选，在步骤1)中固体酸性催化剂存在的条件下，苯乙烯与对叔丁基甲苯在 100-150°C的温度下发生傅-克反应，对叔丁基甲苯:苯乙烯的摩尔比=5.5-7.0:1。
[0009] 作为优选，步骤1)中，所述的固体酸性催化剂为固载酸和对甲苯磺酸铋，所述的固 体酸与对甲苯磺酸铋的质量比为1:1。
[0010]作为优选，步骤1)中，固体酸性催化剂占反应液总质量的2.5%-4.5%。
[0011]作为优选，步骤2)中，过滤回收的固体酸性催化剂可以继续使用，但需补足损失的 量。
[0012] 作为优选，固体料占整个反应液重量的1-2 %。
[0013] 本发明还公开了上述合成方法所合成的1-苯基-1-(对叔丁基甲苯基）乙烷。
[0014] 作为优选，所述的1-苯基-1-(对叔丁基甲苯基）乙烷的产品特性为：外观:无色无 味透明液体，凝固点：-35 °C，沸程:355-375 °C，闪点（闭口）： 215°C，密度：1 ? 038g/cm3，粘度： 为 62mm2/s(40°C)。
[0015] 有益效果:本发明属绿色化学范畴，采用价格低廉的固载酸和高效低毒的对甲苯 磺酸铋为催化剂，制备1-苯基_1-(对叔丁基甲苯基）乙烷，该方法所选用的催化剂可回收利 用，不污染环境，同时避免了易挥发、有毒害且不易处理的硫酸、三氯化铝等催化剂的使用。 合成工艺具有温和可控、副产物少和收率高的特点，所合成的产品可用作高温导热油，并具 有常压下高沸点、常温下低粘度、高温时低蒸汽压、凝固点低、闪点高等物理性能，并且化学 性质稳定，对氧不敏感、不腐蚀设备，特别是在高温下具有热稳定性好、不易分解、不易结焦 等优点。
【具体实施方式】
[0016] 本发明中，对叔丁基甲苯基为工业级，苯乙烯为工业级，98%。
[0017]所需装置为：实验装置：带有机械搅拌、回流冷凝器、恒压滴液漏斗和温度计的 1000ml四口圆底烧瓶，循环水冲式真空栗，3#砂芯漏斗，1000ml吸滤瓶;分液漏斗；高真空油 栗及精馏柱一套。
[0018] 实施例1:
[0019] 一种1-苯基-1-(对叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法，包括如下步骤：
[0020] 1)烧瓶中加入对叔丁基甲苯，在搅拌的条件下加入固体酸性催化剂，固体酸性催 化剂占反应液总质量的2.5%。固体酸性催化剂中，固体酸与对甲苯磺酸铋的质量比为1:1;
[0021] 2)使用加热套加热，温度上升至125°C，缓慢滴加苯乙烯，时间为2小时，在本实施 例中，对叔丁基甲苯:苯乙烯的摩尔比=7.0:1;
[0022 ] 3)滴加完毕后，继续搅拌10分钟，将其冷却至10 °C以下使催化剂充分析出，过滤并 回收催化剂；
[0023] 4)向滤液中加入质量比为1:10的氧化镁和活性白土，氧化镁和活性白土的总量占 整个反应液重量的1-2%。加热至80°C搅拌1.5h以上，冷却至50°C以下过滤；
[0024] 5)滤液采用减压蒸馏法回收对叔丁基甲苯；
[0025] 6)精馏得到产品1-苯基_1-(对叔丁基甲苯基）乙烷，收率2 90%。
[0026]本发明所合成的1-苯基_1-(对叔丁基甲苯基）乙烷的产品特性为:外观:无色无味 透明液体，凝固点：-35°C，沸程:355-375°C，闪点（闭口）： 215°C，密度：1 ? 038g/cm3，粘度:为 62mm2/s(40〇C)〇
[0027]本发明属绿色化学范畴，采用价格低廉的固载酸和高效低毒的对甲苯磺酸铋为催 化剂，制备1-苯基_1-(对叔丁基甲苯基）乙烷，该合成方法所选用的催化剂可回收利用，不 污染环境，同时避免了易挥发、有毒害且不易处理的硫酸、三氯化铝等催化剂的使用。合成 工艺具有温和可控、副产物少和收率高的特点。所合成的产品可用作高温导热油，并具有常 压下高沸点、常温下低粘度、高温时低蒸汽压、凝固点低、闪点高等物理性能，并且化学性质 稳定，对氧不敏感、不腐蚀设备，特别是在高温下具有热稳定性好、不易分解、不易结焦等优 点。
[0028] 实施例2:
[0029] 一种1-苯基_1-(对叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法，包括如下步骤：
[0030] 1)烧瓶中加入对叔丁基甲苯，在搅拌的条件下加入固体酸性催化剂，固体酸性催 化剂占反应液总质量的4.5%。固体酸性催化剂中，固体酸与对甲苯磺酸铋的质量比为1:1; [0031] 2)使用加热套加热，温度上升至150°C，缓慢滴加苯乙烯，时间为2小时，在本实施 例中，对叔丁基甲苯:苯乙烯的摩尔比=5.5:1;
[0032 ] 3)滴加完毕后，继续搅拌10分钟，将其冷却至10 °C以下使催化剂充分析出，过滤并 回收催化剂；
[0033] 4)向滤液中加入质量比为1:10的氧化镁和活性白土，氧化镁和活性白土的总量占 整个反应液重量的1-2%。加热至80°C搅拌1.5h以上，冷却至50°C以下过滤；
[0034] 5)滤液采用减压蒸馏法回收对叔丁基甲苯；
[0035] 6)精馏得到产品1-苯基_1-(对叔丁基甲苯基）乙烷，收率2 93%。
[0036]上述合成法合成的1-苯基_1-(对叔丁基甲苯基）乙烷的产品特性为:外观:无色无 味透明液体，凝固点：-35 °C，沸程:355-375 °C，闪点（闭口）： 215°C，密度：1 ? 038g/cm3，粘度： 为 62mm2/s(40°C)。
[0037]本发明属绿色化学范畴，采用价格低廉的固载酸和高效低毒的对甲苯磺酸铋为催 化剂，制备1-苯基_1-(对叔丁基甲苯基）乙烷，该方法所选用的催化剂可回收利用，不污染 环境，同时避免了易挥发、有毒害且不易处理的硫酸、三氯化铝等催化剂的使用。制备工艺 具有温和可控、副产物少和收率高的特点。
[0038] 实施例3:
[0039] 一种1-苯基_1-(对叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法，包括如下步骤：
[0040] 1)烧瓶中加入对叔丁基甲苯，在搅拌的条件下加入固体酸性催化剂，固体酸性催 化剂占反应液总质量的3%。固体酸性催化剂中，固体酸与对甲苯磺酸铋的质量比为1:1;
[0041] 2)使用加热套加热，温度上升至100°C，缓慢滴加苯乙烯，时间为2小时，在本实施 例中，对叔丁基甲苯:苯乙烯的摩尔比=6:1;
[0042 ] 3)滴加完毕后，继续搅拌10分钟，将其冷却至10 °C以下使催化剂充分析出，过滤并 回收催化剂；
[0043] 4)向滤液中加入质量比为1:10的氧化镁和活性白土，氧化镁和活性白土的总量占 整个反应液重量的1-2%。加热至80°C搅拌1.5h以上，冷却至50°C以下过滤；
[0044] 5)滤液采用减压蒸馏法回收对叔丁基甲苯；
[0045] 6)精馏得到产品1-苯基_1-(对叔丁基甲苯基）乙烷，收率2 93%。
[0046] 上述合成法合成的1-苯基-1-(对叔丁基甲苯基）乙烷的产品特性为:外观:无色无 味透明液体，凝固点：-35 °C，沸程:355-375 °C，闪点（闭口）： 215°C，密度：1 ? 038g/cm3，粘度： 为 62mm2/s(40°C)。
[0047] 本发明属绿色化学范畴，采用价格低廉的固载酸和高效低毒的对甲苯磺酸铋为催 化剂，制备1-苯基_1-(对叔丁基甲苯基）乙烷，该方法所选用的催化剂可回收利用，不污染 环境，同时避免了易挥发、有毒害且不易处理的硫酸、三氯化铝等催化剂的使用。制备工艺 具有温和可控、副产物少和收率高的特点。
【主权项】
1. 一种1-苯基-1-(对叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法，其特征在于:包括如下步骤： 1) 以苯乙烯与对叔丁基甲苯为原料，在固体酸性催化剂的作用下，经烷基化反应，反应 式如下：2) 反应完成后，将反应物冷却至10°C -下使得固体酸性催化剂析出，过滤并回收催化 剂后，余下的滤液采用质量比为10:1的活性白土和氧化镁组成的固体料做进一步吸附、中 和并脱色过滤，之后通过水栗减压蒸馏回收过量的对叔丁基甲苯，最后通过真空栗减压精 馏，即得。2. 如权利要求1所述的1-苯基-1-(对叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法，其特征在于:在 步骤1)中固体酸性催化剂存在的条件下，苯乙烯与对叔丁基甲苯在100-150°C的温度下发 生傅-克反应，对叔丁基甲苯:苯乙烯的摩尔比=5.5-7.0:1。3. 如权利要求1所述的1-苯基-1-(对叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法，其特征在于：步 骤1)中，所述的固体酸性催化剂为固载酸和对甲苯磺酸铋，所述的固体酸与对甲苯磺酸铋 的质量比为1:1。4. 如权利要求1 -3中任一项所述的1 -苯基-1 -(对叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法，其特 征在于:步骤1)中，固体酸性催化剂占反应液总质量的2.5%-4.5%。5. 如权利要求4所述的1-苯基-1-(对叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法，其特征在于：步 骤2)中，过滤回收的固体酸性催化剂可以继续使用，但需补足损失的量。6. 如权利要求5所述的1-苯基-1-(对叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法，其特征在于:所 述的固体料占整个反应液重量的1-2%。7. -种根据权利要求1-5中任一项所述的1-苯基-1-(对叔丁基甲苯基）乙烷的合成方 法所合成的1 -苯基-1 -(对叔丁基甲苯基）乙烷。8. 如权利要求7所述的1-苯基-1-(对叔丁基甲苯基）乙烷，其特征在于:所述的1-苯基-1_(对叔丁基甲苯基）乙烷的产品特性为：外观：无色无味透明液体，凝固点：_35°C，沸程： 355-375 °C，闪点（闭口）： 215 °C，密度：1 · 038g/cm3，粘度：为62mm2/s (40 °C) 〇
【文档编号】C07C2/02GK105820021SQ201610265644
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】李金祥, 吴朝阳, 刘红飞, 陆鑫华
【申请人】江苏中能化学科技股份有限公司