离子液体化合物的制作方法_3

文档序号:9421424阅读:来源:国知局
0°C范围内的温度且在存在或不存在溶剂的情况下进行的。该溶剂包括但不限于乙酸乙酯、乙醇、甲醇、甲基异丁基酮、甲基乙基酮、苯、甲苯、二氯甲烷及其组合。
[0140]依照本申请,胺与金属盐的摩尔比保持在1:0.1到1:0.5范围内。
[0141]在第二步中,将该离子盐络合物与由式M2Yk所示的金属盐混合得到该离子液体化合物。该离子盐络合物与金属盐的摩尔比保持在1:3到1:6范围内。该第二步是在_20°C到100°C范围内的温度且在存在或不存在溶剂的情况下进行的。该溶剂包括但不限于甲基异丁基酮、甲基乙基酮、苯、甲苯、二氯甲烷及其组合。
[0142]通过离子盐络合物和金属盐反应生成的络合物(离子液体化合物)是低共熔的或非低共熔的。
[0143]在一种示例的实施方案中,该离子液体化合物是[(Et3N)3-Al]3+[(AlCl3)6Cl3]3,其是通过以下制备的:将三乙基胺与AlCl3混合生成离子盐络合物前体[(Et 3Ν)3-Α1]3+[(CD3]3 ;和将该离子盐络合物前体与AlCl 3络合。
[0144]本申请还提供了由式(II)表示的离子盐络合物前体:
[0145][(NR1R2R3) [XJn
[0146]式II
[0147]其中:
[0148]他而私表不胺;
[0149]&、1?2和1?3为烷基、芳基或!1;
[0150]M1 是选自由 Al、Fe、Zn、Mn 和 Mg、T1、Sn、Pd、Pt、Rh、Cu、Cr、Co、Ce、N1、Ga、In、Sb、
Zr及其组合构成的组的金属;
[0151]X为卤素或硝酸根或硫酸根或磺酸根或碳酸根或磷酸根或乙酸根;
[0152]‘η’ 表不 1-4 ;
[0153]‘i’ 表不 1-6 ;且
[0154]‘j’ 表示 1-4。
[0155]由式[(NR1R2R3) ,M1I nIXjn表示的离子盐络合物前体是通过将由式NR J2R3表示的胺与由式M1X^j表不的金属盐混合制备的。在一种不例的实施方案中,该离子盐络合物前体是通过三乙基胺与AlCV混合制备的[(Et3N)3-Al]3+[(Cl)3]3。
[0156]在本申请的一种实施方案中,AlCl3以水合形式使用。
[0157]借助附图进一步举例说明本申请。图1中示例了离子盐络合物前体的制备的工艺流程图。该方法以间歇方式或半连续方式或连续方式进行。
[0158]在附图1中,
[0159](102)表示预混合器,该预混合器能够是间歇式或连续式夹套搅拌容器或静态混合器或喷射混合器或栗混合器;
[0160](104)表示反应器,在其中胺和金属卤化物发生反应生成离子盐前体,该反应器
(104)能够是夹套搅拌容器、静态混合器、浆态反应器或其组合;
[0161](106)表示过滤器,其中过滤(104)得到的浆液。该过滤器(106)能够是吸滤器或压力吸滤器或离心或真空过滤器或搅拌吸滤器或搅拌吸滤干燥器;
[0162](108)表示干燥器,其中将该前体完全干燥以除去残余溶剂,该干燥器(108)能够是盘式干燥器、塔式干燥器、真空干燥器、搅拌薄膜干燥器或过滤器与干燥器的组合(例如搅拌吸滤干燥器);
[0163](110)表示蒸馏系统,用于从过滤器(106)得到的滤液中回收胺和溶剂。该蒸馏系统(110)能够是盘式或鼓泡或填充床蒸馏塔,其中胺和溶剂分别作为塔顶和塔底产物进行回收,或者该(110)也能够是降膜蒸发器或搅拌薄膜蒸发器或降膜蒸发器和搅拌薄膜蒸发器的组合或单效或多效蒸发器,其中胺和容易作为同一流回收并循环回到预混合器
(102);
[0164]在一种实施方案中,AlCl3通过流I与溶剂流2在预混合器(102)中混合。该混合能够以间歇方式或连续方式进行。开始时可以添加溶剂,然后以连续或半连续方式缓慢添加金属卤化物。该溶剂包括但不限于乙酸乙酯、乙醇、甲醇、甲基异丁基酮、甲基乙基酮、苯、甲苯、二氯甲烷及其组合。
[0165]金属卤化物与溶剂的重量体积比可以在1:0.5-1:10范围内变化,优选为1:5。该方法能够在不存在溶剂的情况下进行。
[0166]冷却水或冷却盐水在夹套内循环以除去预混合器中释放的热量。然后将该经过预混的原料通过流3转移到反应器(104)。在反应器(104)中,通过流4以半连续方式或连续方式添加三乙基胺。在添加之后,能够提供30min-5小时的混合时间以确保完全生成离子盐前体。
[0167]在一种实施方案中,能够改变添加顺序。S卩,将三乙醇胺通过流I与溶剂流2在预混合器(102)中混合。然后将经预混的原料通过流3转移到反应器(104)。在反应器(104)中,通过流4以半连续方式或连续方式添加AlCl3。
[0168]在添加之后,能够提供30min_5小时的混合时间以确保完全生成离子盐前体。
[0169]然后将该浆态物质通过流5转移到过滤器(106),其中将固体过滤掉。将这些固体转移到干燥器(108)以得到完全干燥的离子盐前体。
[0170]在一种实施方案中,可以非必要地对湿固体进行溶剂洗涤以避免干燥操作。该溶剂包括但不限于苯、甲苯、二氯甲烷等。
[0171]将(106)得到的滤液通过流14进行蒸馏(110),其中将胺和溶剂蒸馏出来并分别循环回到(104)和(102)。可替代地,能够将该流14不经蒸馏(110)直接循环到(102)。由干燥器(108)得到的残余溶剂通过流8直接循环到(102)。
[0172]将该离子盐络合物前体与AlCV混合生成离子液体化合物。
[0173]附图2示例了用于制备该离子液体化合物/催化剂的工艺流程图。该方法是以间歇方式或半连续方式或连续方式进行的。
[0174]在附图2中,
[0175](112)表示第二预混合器,用于在该步骤中混合干燥的离子盐前体和溶剂,该预混合器(112)能够是间歇式或连续式的夹套搅拌容器或静态混合气或喷射混合气或栗混合器;
[0176](114)表示反应器,在其中前体和金属卤化物发生反应生成离子液体,该反应器
(114)能够是夹套搅拌容器、静态混合器、浆态反应器或其组合。
[0177]在一种实施方案中,将该离子盐前体通过流9转移到预混合器(112),在其中起与通过流10转移来的适合的溶剂混合。
[0178]所用的离子盐前体可以是经干燥的或经溶剂洗涤的。该溶剂包括但不限于苯、甲苯、二氯甲烷及其组合。
[0179]然后将得到的浆液通过流11转移到反应器(114),其中将AlCl3通过流12添加到该浆液中以生成离子液体。AlCl3的添加能够是连续或半连续的。在添加之后,能够提供30min-5小时的混合时间以确保完全生成离子液体。然后将该离子液体化合物/催化剂通过流13收集。
[0180]依照本申请的另一方面,提供了用于在离子液体化合物存在下进行至少一种化合物的至少一种反应的方法,该反应选自由烧基化反应、芳基化反应、酰化反应、diels alder反应和低聚反应构成的组,该化合物选自由C1-C2。脂肪族化合物、C 6_CS芳香族化合物和杂芳基化合物构成的组,该离子液体化合物由式[(NR1R2R3) ,MJn^ (M2Yk)LXj]n表示。
[0181]在一种实施方案中,该反应是使用选自由烯烃、链烷烃、烷基或芳基卤化物、二烷基或二芳基硫酸盐、二烷基或二芳基碳酸盐、醇、羧酸、酯、硫醇和卡宾构成的组的至少一种反应物进行的。
[0182]在一种实施方案中,该反应物是具有在2-50范围内的碳原子的烯烃或烯烃的混合物。
[0183]依照本申请,离子液体化合物与该化合物的体积比在0.01-1.5范围内。所用的离子液体化合物选自由新鲜的离子液体化合物、循环的离子液体化合物及其组合构成的组。该方法进一步包括回收和循环利用该离子液体化合物的步骤。
[0184]依照一种示例的实施方案,提供了在本申请的离子液体化合物和至少一种烷基化剂存在下使苯烷基化以得到直链烷基苯的方法。该苯的烷基化是在20-100°C (优选30-60°C )的温度进行的。所用的烷基化剂是选自由Cw-C14-烃及其混合物构成的组的烯烃。可替代地,该烷基化剂是至少一种含C2-C5。的烯烃和至少一种含c2-c5。的链烷烃的混合物。
[0185]苯与烷基化剂的比值在1:1-20:1范围内,优选在6:1-10:1范围内。
[0186]苯的烷基化是在1-10大气压(优选1-6大气压)范围内的压力进行的。
[0187]该方法进一步包括从用过的或失活的离子液体中回收胺(例如三烷基胺或三芳基胺)。
[0188]下面此处借助附图(图3)示例该烷基化方法。
[0189]在附图3中,
[0190](116)表不第一混合器;
[0191](118)表示第二混合器;该混合器Ml和M2能够是搅拌容器或柱塞流反应器或静态混合器或喷射混合器或栗混合器或其组合;
[0192](120)表示第一沉降器,该沉降器能够是水平的或竖直的重力沉降容器,其能够是单步骤沉降或具有一系列水平或竖直沉降器的多步骤沉降;
[0193](122)表示第三混合器,其能够是搅拌容器或静态混合器或喷射混合器或栗混合器;
[0194](124)表示第二沉降器,其能够是水平的或竖直的重力沉降容器,其能够是单步骤沉降或具有一系列水平或竖直沉降器的多步骤沉降;
[0195]非必要地;能够仅有一个混合器(116)和一个沉降器,其中该混合器(116)能够是搅拌容器、静态混合器、喷射混合器和栗混合器;或者能够有两个混合器116和118与两个沉降器,其中该混合器116和118能够是搅拌容器或静态混合器或喷射混合器或栗混合器及其组合;或者非必要地,如
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