在加入金属卤化物下的化学转化方法_2

文档序号:9307900阅读:来源:国知局
尤其是X = C1。
[0022] 本领域熟练技术人员已知的所有阳离子原则上适合作为阳离子。实例是未取代或 至少部分烷基化铵离子或任选具有烷基侧链的杂环(一价)阳离子,尤其是吡啶鐵·离子、 咪唑鐵离子、哒嗪餐脅离子、吡唑餐f离子、咪唑啉餐嘗离子、噻唑#离子、三唑离子、吡咯 烧#离子、咪唑烷离子或痛离子。该至少部分烷基化铵离子优选包含1、2或3个(各 自)具有1-10个碳原子的烷基。若两个或三个烷基取代基存在于相应铵离子上,则链长在 每种情况下可以独立选择;优选所有烷基取代基具有相同链长。特别优选链长为1-3个碳 原子的三烷基化铵离子。杂环阳离子优选为咪唑猶离子或吡啶鐵'离子。
[0023] 离子液体优选具有铵离子,更优选三烷基铵作为阳离子和/或组成为AlxCl 3x+j9 氯铝酸根离子作为阴离子,其中l〈x〈2. 5。
[0024] 离子液体,尤其是酸性离子液体,特别优选包含至少部分烷基化铵离子作为阳离 子和组成为AlnCl0n+1)的氯铝酸根离子作为阴离子,其中l〈n〈2.5。该类特别优选离子液体 的实例是三甲基铵氯铝酸盐和三乙基铵氯铝酸盐。
[0025] 在本发明方法中原则上任何烃可以包含在设备(Vl)中。本领域熟练技术人员基 于本领域的一般常识知道何种烃的组成最适合何种具体化学反应方法。也可以任选包含本 身不为烃的化合物(以混合物形式)。在下文中,包含在设备(Vl)中的烃的组成借助对本 发明而言优选作为化学反应的异构化说明。
[0026] 在设备(Vl)中的化学反应中,尤其是在异构化中,优选使用甲基环戊烷(MCP)或 甲基环戊烷(MCP)与至少一种选自环己烷、正己烷、异己烷类、正庚烷、异庚烷类、甲基环己 烷和二甲基环戊烷类的其他烃的混合物作为烃。因此将相应烃供入设备(Vl)中。
[0027] 更优选将甲基环戊烷(MCP)与至少一种选自环己烷、正己烷、异己烷类、正庚烷、 异庚烷类、甲基环己烷和二甲基环戊烷类的其他烃的混合物用于化学反应,尤其是异构化 中,其中MCP/环己烷的浓度比优选为至少0. 2。
[0028] 对本发明而言,特别优选将甲基环戊烷(MCP)异构化成环己烷。
[0029] 在本发明方法中的化学反应,尤其是异构化,优选作为烃得到环己烷或环己烷与 至少一种选自甲基环戊烷(MCP)、正己烷、异己烷、正庚烷、异庚烷、甲基环己烷和二甲基环 戊烷的其他烃的混合物。
[0030] 化学反应,尤其是异构化,特别优选得到环己烷、MCP和至少一种其他烃的混合物。 该其他烃优选选自正己烷、异己烷、正庚烷、异庚烷、甲基环己烷和二甲基环戊烷。此外,与 在异构化之前的烃或相(B)的相应组成相比,优选更小比例的MCP和开链线性烃存在于优 选包含在下文中进一步描述且在本发明方法中的异构化之后得到的相(B)中的混合物中。
[0031] 对本发明而言,化学反应,优选异构化在本领域熟练技术人员已知的设备(Vl)中 进行。合适的设备(Vl)例如为反应器、其他反应设备、搅拌容器或搅拌容器级联。设备(Vl) 优选为反应器或搅拌容器级联。
[0032] 此外,在本发明方法中将至少一种金属卤化物重复或连续引入设备(Vl)中。如上 所示,离子液体的阴离子和金属卤化物具有相同的卤素组分和相同的金属组分。原则上所 有本领域熟练技术人员已知且满足该标准的金属卤化物是合适的。金属卤化物优选选自 △1父3』父3、6&父3、11^3、?6父 3、21^2和1^4,其中父=卤素,优选父=(:1或阶,甚至更优选父= C1。金属卤化物尤其为A1C13。
[0033] 若例如用于设备(Vl)中的离子液体包含Al2Cl7作为阴离子,则AlCl 3相应地可以 用作金属卤化物。在混合组分阴离子如Al2BrCl6的情况下,可以使用例如AlCl 相应混合物。这对于当相应离子液体的阴离子的金属组分包含两种或更多种组分如Al或 Cu时选择所用金属卤化物的合适金属组分也类似地适用。
[0034] 将至少一种金属卤化物加入设备(Vl)中可以如上所述重复或连续进行。在这里 金属卤化物可以以液体或固体形式加入。还已发现金属卤化物不必直接引入设备(Vl)中, 而是可以首先在另一设备中,例如在接触设备(V2)中将金属卤化物加入参与该化学反应 方法的一种或多种组分中。将金属卤化物由该另一设备输送到设备(Vl)中(将金属卤化 物间接加入(Vl)中)。金属卤化物由该另一设备转移或输送到设备(Vl)中通过本领域熟 练技术人员已知的方法,例如使用栗进行。
[0035] 结合图1和2在下文中更详细定义的两个实施方案对于加入金属卤化物是优选 的。这两个实施方案属于间接加料,其中首先将金属卤化物经由接触设备(V2)引入该体系 中,由此进入设备(Vl)中。
[0036] 对本发明而言,金属卤化物的"连续加入"是指相应加入在相对长的时间期间内, 优选在反应时间的至少50 %以上,更优选至少70 %以上,甚至更优选至少90 %以上,尤其 是在整个反应时间内进行。连续加入优选用用于引入(加入)金属卤化物的相应设备(例 如星形进料器)进行,该设备在上述时间期间内处于操作中。
[0037] 对本发明而言,金属卤化物的"重复加入"是指相应加入以规则或不规则时间间隔 进行。相应加入优选通过出现如下所述加入条件而触发,尤其就相⑶中的饱和浓度而言。 单独加入之间的时间间隔为至少1小时,优选至少1天。对本发明而言,术语"重复"再次 意指至少2次单独加入,优选3、4、5、10或甚至100次单独加入。单独加入的实际次数取决 于操作时间。这理想地倾向于无限次。
[0038] 换言之,金属卤化物的重复加入对本发明而言是指许多批金属卤化物在分开的时 间上加入。各批的加入可能花费数秒至数分钟,并且稍微更长的时间任选也可考虑。根据 本发明,各批的相应加入之间的时间间隔至少为相应批料加入持续时间的10倍长。对本发 明而言,"重复加入"的实施方案可以任选与"连续加入"的实施方案组合。
[0039] 对本发明而言,金属卤化物的加入特别优选以使得在设备(Vl)中产生的浓度为 金属卤化物的饱和浓度的多70%,优选多90%的方式进行。还可以在设备(Vl)中出现金属 卤化物的过饱和。若情况如此,则在设备(Vl)中形成金属卤化物的(额外)固体相。优选在 相(B)中设定的浓度为金属卤化物的饱和浓度的多70%,优选多90% (如下所述)。在这里 术语"饱和浓度"如 IUPAC:Compendium of Chemical Terminology,第 2版("Gold Book"), A. D. McNaught 和 A. Wilkinson 编辑,Blackwell Scientific Publications,Oxford(1997) 中所定义。
[0040] 在重复加入金属卤化物的情况下,随后的加入在每种情况下以使得在设备(Vl), 优选相(B)中再次产生的浓度为金属卤化物的饱和浓度的多70%,优选多90%的方式进 行。金属卤化物的随后加入在每种情况下因此在金属卤化物浓度位于上述限度值之下时进 行。金属卤化物的重复加入尤其以使得连续维持金属卤化物在相(B)中的上述饱和基浓度 的方式进行。金属卤化物的随后加入在每种情况下因此在金属卤化物浓度位于上述限度值 之下时进行。
[0041] 金属卤化物的连续加入优选以使得在设备(Vl)中连续维持的浓度为金属卤化物 的饱和浓度的多70%,优选多90%的方式进行。这尤其在相(B)中维持(进一步如下文所 述)。
[0042] 在本发明的优选实施方案中,两相(A和B)包含在设备(Vl)中;也可以任选包含 其他相。相(A)如上面所给说明那样包含至少一种离子液体,其中离子液体在相(A)中的 比例大于50重量%。相(A)优选为包含离子液体且与烃不溶混或仅轻微溶混和/或包含 不超过10重量%经的相。
[0043] 例如,两种或更多种离子液体的混合物可以包含在相(A)中;相(A)优选包含一种 离子液体。除了离子液体外,其他可与该离子液体溶混的组分也可以包含在相(A)中。这 些可以是来自下文所述相(B)的烃,它们通常在离子液体中具有有限溶解度。此外,相(A) 还可以包含用于使用离子液体的异构化反应中的助催化剂。该助催化剂的优选实例是卤化 氢,尤其是氯化氢。此外,例如可以在异构化方法过程中形成的成分或离子液体的分解产物 也可以包含在相(A)中。离子液体在相(A)中的比例优选大于80重量%。<
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