[发明专利]烷基化芳香族化合物的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及使芳香族化合物与酮和氢反应而制造对应的烷基化芳香族化 合物的方法。本发明尤其涉及使用固体酸物质和含有Cu和Zn的催化剂组合 物作为催化剂，用单一反应工序以丙酮、苯和氢为起始物质以高收率制造枯烯 的方法。

背景技术

使苯和丙烯反应而制造枯烯的方法、使枯烯氧化而制造氢过氧化枯烯的方 法、使氢过氧化枯烯酸分解而制造苯酚和丙酮的方法是公知的，组合了这些反 应的方法就是通常被称作枯烯法的苯酚制造方法，是目前苯酚制造法的主流。

该枯烯法的特征是兼产出丙酮，当同时需要丙酮时是优点，但丙酮剩余时 经济上是不利的。因此，为了将作为原料的烯烃与兼产的酮的价格差引向有利 的方向，提出有例如将由正丁烯和苯得到的仲丁基苯氧化、酸分解，而与苯酚 同时得到甲基乙基酮的方法(参照专利文献1、专利文献2)。按照该方法，通 过仲丁基苯的氧化，目的仲丁基苯过氧化氢的选择率只有80％左右，此外副产 出15％以上的苯乙酮，所以作为苯酚制造法的收率就不及枯烯法。

进而，还提出了将由环己烯和苯得到的环己基苯氧化、酸分解而得到苯酚 和环己酮的方法。按照该方法，通过对所得环己酮进行脱氢而得到苯酚，所以 形式上可以避免副产出酮。但是，按照该方法，通过环己基苯的氧化反应，目 的环己基苯过氧化氢的收率更低，工业价值低。

因此，就氧化和酸分解的收率最高的枯烯法而言，为了在保持其优异性的 条件下避免与原料丙烯兼产的丙酮的问题，提出了使用各种方法将兼产的丙酮 作为枯烯法的原料进行再利用的方法。提出了如下的工艺：对丙酮而言，通过 加氢能够容易地转变为异丙醇，进而通过脱水反应成为丙烯后，与苯反应而成 为枯烯，作为枯烯法的原料进行再利用(参照专利文献3)。但是，该方法存 在多出加氢工序和脱水工序该2个工序的问题。

因此，提出了使由丙酮的加氢得到的异丙醇直接与苯反应而得到枯烯的方 法(参照专利文献4、专利文献5)。尤其在专利文献6中记载了这样的工艺性 方法：将兼产的丙酮制成异丙醇，使其与苯进行反应得到枯烯，利用枯烯来制 造苯酚。但是，该方法也比原来的枯烯法多出加氢工序。

对此，作为在不增加以往的枯烯法的工序的情况下再利用兼产的丙酮的方 法，即，直接反应丙酮和苯的方法，公开了一种制备烷基化芳香族化合物的方 法，该方法包括：在固体酸物质和含有铜的催化剂组合物的存在下，使芳香族 化合物与酮和氢反应的步骤(参照专利文献7)。但是在实施例中，作为Cu系 的还原催化剂，只公开了在第二成分中含有Cr、或者Al和微量Zn的Cu系催 化剂。并且，虽然记载了可以使用沸石作为固体酸物质，但是，作为实施例只 公开了β-沸石。本发明人使用了实施例中的铜-铬系催化剂以及作为固体酸物 质的菱沸石，结果事实上并没有生成枯烯。另外，沸石中存在具有远远小于苯 或枯烯的分子直径的孔径的沸石(非专利文献1)，可容易估计到靠这种催化 剂反应本身都是不可能的。如上所述，靠与实施例不同的固体酸物质，不能充 分生成枯烯。另外，本发明人实际验证的结果，任何催化剂都会副产出源于丙 酮的烃，可见作为工业上的制造方法是不充分的。即，靠以往的催化剂，枯烯 的选择性非常低，终究达不到工业化水平。

专利文献1：日本特开昭57-91972号公报

专利文献2：美国专利申请公开2004/0162448号说明书

专利文献3：日本特开平2-174737号公报

专利文献4：日本特开平2-231442号公报

专利文献5：日本特开平11-35497号公报

专利文献6：日本特表2003-523985号公报

专利文献7：日本特表2005-513116号公报

非专利文献1：ZEOLITES，Vol4，202-213页，1984年

发明内容

发明要解决的问题

从而，希望开发出一种用于直接反应丙酮和苯来得到枯烯的、活性和选择 性更高的新型催化剂体系。

解决问题的技术方案

本发明人为了解决上述问题而深入研究的结果，发现通过使用固体酸物质 和以特定量比含有特定金属的催化剂组合物作为催化剂，能够用单一反应工 序，以丙酮等酮、苯等芳香族化合物以及氢为起始物质，以高收率得到枯烯等 对应的烷基化芳香族化合物。并且，还发现烃的副产极其少。