[发明专利]使用离子液体催化剂的苯胺或苯胺衍生物的环烷基化

说明书

发明背景：

本发明涉及苯胺或烷基化的苯胺衍生物的环烷基化。

苯胺是橡胶化学品(例如二苯胺、4-氨基二苯胺、巯基苯并噻唑二硫化物)、染料、聚苯胺和石油添加剂以及农作物化学品的重要结构单元。在其中化合物的良好烃溶解性是重要的的应用中，必须将烃链引入到苯胺或烷基化的苯胺上以改进溶解性。

现有技术已经试图改进芳族胺如苯胺的环烷基化。例如，美国专利号4,740,620和4,876,377分别公开了使用酸性结晶分子筛和部分脱铝的沸石将芳族胺选择性环烷基化成邻位烷基化的产物。美国专利号5,081,302公开了在沸石催化剂存在下将苯胺选择性环烷基化成对烷基苯胺。

离子液体由无机和/或有机阳离子和阴离子组成，并且通常具有很低的蒸气压、宽的液体温度范围并且不易燃。离子液体可以用作催化剂和/或溶剂，并且在分离和在流体应用如润滑剂中作为溶剂、电解质的实用性已经被研究。参见Holbrey，“Industrial Applications ofIonic Liquids”，Chemistry Today 35(2004年6月)；Parkinson，“Ionic Liquids Make an Environmental Splash”，100 ChemicalEngineering Progress 7(2004年9月)；以及Drake等人，“StructuralEffects on the Physical Properties of Ionic Liquids”，Air ForceResearch Laboratory Report No.AFRL-PR-ED-VG-2003-12(2003年5月)。

离子液体在Friedel-Crafts烷基化中的使用已经被在Wilkes，“Friedel-Crafts Reactions in Chloroaluminate Molten Salts”，Molten Salt Chemistry：An Introduction and SelectedApplications 405(Mamantov and Marassi Eds.1987)和Earle等人，“Organic Synthesis”，Ionic Liquid sin Synthesis 174(Wasserschied & Welton Eds.2003)中讨论。然而，两个研究都不涉及苯胺或苯胺衍生物的环烷基化。

本发明的一个目的是提供一种用于苯胺或苯胺衍生物的环烷基化的改进合成方法。

本发明的特征是使用离子液体作为苯胺或苯胺衍生物的环烷基化的溶剂和催化剂。

本发明的优点是离子液体的使用通常允许方便地将烷基化的苯胺和烷基化的苯胺衍生物从反应混合物中分离。

发明概述

在一个方面，本发明涉及将苯胺或苯胺衍生物环烷基化的方法，该方法包括使苯胺或苯胺衍生物与烷基化剂在包含路易斯酸和季阳离子的离子液体存在下反应，以制备烷基苯胺或烷基化的苯胺衍生物。

优选实施方案的详细描述

如以上概述的，本发明涉及苯胺或苯胺衍生物在离子液体存在下的环烷基化。所谓的“苯胺衍生物”是指在芳族环或氮原子上被至少一个C_1-18烷基取代基取代的苯胺。示例性的环烷基化的苯胺衍生物包括邻、对、间-甲基苯胺，邻、对、间-乙基苯胺和邻、对、间-丁基苯胺和邻、对、间-辛基癸基苯胺。示例性的N-烷基化的苯胺衍生物包括N-甲基苯胺、N，N-二甲基苯胺和N，N-二乙基苯胺。

烷基化剂可以是取代或未取代的线性、支化或环状烯烃或芳基烯烃。适合的线性烯烃包括1-己烯、1-壬烯、1-癸烯和1-十二烯。适合的支化烯烃包括三聚丙烯(壬烯)、四聚丙烯(十二烯)、五聚丙烯和二异丁烯。适合的环状烯烃包括环己烯、环戊烯和环辛烯。适合的芳基烯烃包括苯乙烯、甲基苯乙烯、3-苯基丙烯和2-苯基-2-丁烯。

离子液体可以完全由阴离子和阳离子组成，并且可以通过将路易斯酸和烷基季金属盐，优选在加热下，混合在一起来方便地制备。