专利名称：由烷基苯和异戊二烯合成烷基甲基四氢化萘的方法
技术领域：
本发明涉及一种由烷基苯和异戊二烯合成烷基甲基四氢化萘的方法。
背景技术：
2，6-二烷基萘是一种重要的精细化工产品，其主要的用途是作为制造高性能工程塑料聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的原料。PEN与聚对苯二酸乙二醇酯(PET)等聚酯类材料相比，其制得的纤维和薄膜具有更为优异的热性能、机械性能、光学性能等。与PET相比，PEN的耐热温度高出35～55℃，拉伸强度高50％，阻气性(特别是二氧化碳、氧气和水蒸气)是PET的5倍，因此，PEN特别适合于制造食品和饮料的包装材料、轮胎帘子线、录音录像磁带和电子元件等。同时，2，6-二烷基萘还是农药、医药、染料、荧光增白剂等产品的中间体。在现有技术中，由二烷基四氢化萘通过脱氢和异构化反应合成2，6-二烷基萘是一种比较典型的制备方法，由于脱氢过程和异构化过程相对比较容易，因此通常认为二烷基四氢化萘的合成是制备2，6-二烷基萘比较关键的步骤。如美国专利US4,990,717公开了一种以邻二甲苯与1，3-丁二烯反应合成二烷基萘的方法。在碱金属催化剂存在下，丁二烯与邻-二甲苯的甲基进行烷基化反应生成5-(邻-甲苯基)-2-戊烯，然后在液相以及150～300℃、低压下通过载在分子筛上的钾和铜催化剂进行环合，生成1，5-二甲基四氢化萘，然后再通过脱氢和异构化反应得到2，6-二甲基萘。由二烷基苯和丁二烯合成二烷基四氢化萘的缺点是两种原料的价格相对较高。现有技术中也有用价格相对较低的单烷基苯取代二烷基苯或用价格相对较低的丙烯取代丁二烯来合成二烷基四氢化萘，但在合成时必须加入第三种原料来增加碳源，如加入CO，其缺点是第三种原料的加入增加了反应的复杂程度。
发明内容
C5馏分是石油裂解制乙烯过程的副产物，通过分离后可以得到数量可观的异戊二烯。随着我国乙烯装置的新建及油品的重质化，C5资源也日益增多，因而合理地综合利用C5馏分，对于综合利用乙烯副产物、降低乙烯生产成本意义巨大。本发明以价格较低的单烷基苯和由C5馏分中分离得到的异戊二烯为原料来制备烷基甲基四氢化萘，它所解决的技术问题是降低了制备烷基甲基四氢化萘的成本。
本发明具体的技术方案为一种由烷基苯和异戊二烯合成烷基甲基四氢化萘的方法，该方法包括以下过程1)烷基为C1～C5烷基的烷基苯和异戊二烯在催化剂的存在下进行烷基化反应生成戊烯基烷基苯，烷基苯和异戊二烯的投料摩尔比为1∶1～20∶1，反应温度为0～200℃，反应压力为常压～1.0MPa，催化剂为Lewis酸或Y型分子筛，其用量为物料总量的0.01～5wt％；2)戊烯基烷基苯在催化剂Y型分子筛的存在下进行成环反应生成烷基甲基四氢化萘，反应温度为100～300℃，反应压力为常压～4.0MPa，催化剂用量为物料总量的0.01～1wt％。
在上述过程1中，所述的反应温度最好为40～120℃；反应压力最好为常压～0.5MPa；烷基苯和异戊二烯的投料摩尔比最好为2∶1～10∶1，所述的催化剂Lewis酸最好为无水三氯化铝或固载化的三氯化铝；催化剂用量最好为物料总量的0.1～1wt％。
在上述过程2中，所述的反应温度最好为160～220℃；反应压力最好为0.5～2.0MPa；所述的催化剂用量最好为物料总量的0.1～0.5wt％。
另外，过程1所述的烷基化反应的反应时间可以为1～8小时；过程2所述的成环反应的反应时间可以为1～24小时。当然，过程1和过程2的反应也可以为连续反应，此时应将反应时间折合为相应的反应停留时间。
上述方法两个反应过程的反应式为 与现有技术相比，本发明的优点是采用了价格较低的单烷基苯和异戊二烯为原料来合成烷基甲基四氢化萘，工艺流程也较为简单，得到的烷基甲基四氢化萘产品可以容易地通过脱氢反应和异构化反应来制备2-烷基-6-甲基萘。
下面将通过具体的实施方案对本发明作进一步的描述，在实施例中，产物收率的定义为产物收率＝烷基甲基四氢化萘摩尔数/投入异戊二烯的总摩尔数(因烷基苯过量，收率以异戊二烯为基准)具体实施方式
实施例1～10在一容积为5升、带有搅拌装置和加热装置的间歇反应器中加入1.5L烷基苯和所需量的催化剂，控制反应器的压力，并将反应器中的物料加热至所需的反应温度。开动搅拌后缓慢将所需量的异戊二烯加入反应器中进行烷基化反应。自异戊二烯加入时计反应开始时间，经所需的反应时间后结束反应。
反应产物出料后分离催化剂(催化剂如采用Y型分子筛则不进行催化剂的分离)，然后将反应产物置于上述反应器中，并加入所需量的催化剂Y型分子筛进行成环反应，控制反应器的压力和物料的加热温度。反应结束后出料进行产品分析。
各实施例烷基化反应具体的烷基苯物料、反应的投料摩尔比、具体的催化剂及其用量、具体的反应条件见表1和表2；成环反应催化剂的用量、具体的反应条件以及产品分析得到的反应结果见表3。
表1.
表2.
表3.
权利要求
1.一种由烷基苯和异戊二烯合成烷基甲基四氢化萘的方法，该方法包括以下过程1)烷基为C1～C5烷基的烷基苯和异戊二烯在催化剂的存在下进行烷基化反应生成戊烯基烷基苯，烷基苯和异戊二烯的投料摩尔比为1∶1～20∶1，反应温度为0～200℃，反应压力为常压～1.0MPa，催化剂为Lewis酸或Y型分子筛，其用量为物料总量的0.01～5wt％；2)戊烯基烷基苯在催化剂Y型分子筛的存在下进行成环反应生成烷基甲基四氢化萘，反应温度为100～300℃，反应压力为常压～4.0MPa，催化剂用量为物料总量的0.01～1wt％。
2.根据权利要求1所述的合成烷基甲基四氢化萘的方法，其特征在于过程1所述的反应温度为40～120℃，反应压力为常压～0.5MPa。。
3.根据权利要求1所述的合成烷基甲基四氢化萘的方法，其特征在于过程1所述的烷基苯和异戊二烯的投料摩尔比为2∶1～10∶1。
4.根据权利要求1所述的合成烷基甲基四氢化萘的方法，其特征在于过程1所述的催化剂Lewis酸为无水三氯化铝或固载化的三氯化铝。
5.根据权利要求1所述的合成烷基甲基四氢化萘的方法，其特征在于过程1所述的催化剂用量为物料总量的0.1～1wt％。
6.根据权利要求1所述的合成烷基甲基四氢化萘的方法，其特征在于过程2所述的反应温度为160～220℃，反应压力为0.5～2.0MPa。
7.根据权利要求1所述的合成烷基甲基四氢化萘的方法，其特征在于过程2所述的催化剂用量为物料总量的0.1～0.5wt％。
8.根据权利要求1所述的合成烷基甲基四氢化萘的方法，其特征在于过程1所述的烷基化反应其反应时间为1～8小时。
9.根据权利要求1所述的合成烷基甲基四氢化萘的方法，其特征在于过程2所述的成环反应其反应时间为1～24小时。
全文摘要
一种由烷基苯和异戊二烯合成烷基甲基四氢化萘的方法，包括过程1)烷基为C1～C5烷基的烷基苯和异戊二烯在催化剂的存在下进行烷基化反应生成戊烯基烷基苯，反应温度为0～200℃，反应压力为常压～1.0MPa，催化剂为Lewis酸或Y型分子筛；2)戊烯基烷基苯在催化剂Y型分子筛的存在下进行成环反应生成烷基甲基四氢化萘，反应温度为100～300℃，反应压力为常压～4.0MPa。本发明的优点是采用了价格较低的单烷基苯和异戊二烯为原料来合成烷基甲基四氢化萘，工艺流程也较为简单，得到的烷基甲基四氢化萘产品可以容易地通过脱氢反应和异构化反应来制备2－烷基－6－甲基萘。
文档编号C07C15/24GK1618778SQ200310108788
公开日2005年5月25日 申请日期2003年11月21日 优先权日2003年11月21日
发明者曹发海, 房鼎业, 郭世卓, 冷志光, 简敏, 李欣欣 申请人:中国石化上海石油化工股份有限公司, 华东理工大学