[发明专利]一种制备环己基苯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备环己基苯的方法。

背景技术

环己基苯是一种重要的化工中间体，具有高沸点(240℃)和低 凝固点(接近室温)，有特殊的物理化学性能。环己基苯的氢过氧化 反应可以制备苯酚和环己酮，环己酮是生产己内酰胺和尼龙的中间 体；环己基苯可用于锂离子二次电池电解液的添加剂，具有防过充性 能，能够改善电池安全性；环己基苯也可用于合成液晶材料。

目前，环己基苯主要是用苯与烷基化试剂(如环己烯、环己醇、 卤代环己烷等)进行傅-克烷基化反应来制备。

专利US3760018、US3760019和US4268699分别公开了采用苯加 氢烷基化选择性合成环己基苯，但加氢反应需要价格昂贵的金属催化 剂且收率较低，一般苯转化率不超过30％、环己基苯的选择性不超过 88％。

专利CN1982264A和CN1982263A分别报道了苯与卤代环己烷 或环己醇通过烷基化反应制备环己基苯的方法，但存在共同的缺陷是 所用烷基化试剂的价格较贵和所用催化剂的腐蚀性较大。

专利CN101219922A中报道苯与环己烯在咪唑类离子液体与金属 卤化物或三乙胺盐酸盐类离子液体与金属卤化物为催化剂下制备环 己基苯，虽然所用催化剂可以循环使用，但催化剂中的某些成分如三 氯化铝对水特别敏感，遇水后部分水解，容易失活，而且使用多次后 会失效，影响了循环使用率；催化剂中的金属卤化物容易造成环境污 染；咪唑类离子液体价格也相对较高，不利于工业应用。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种稳定、清洁、产品 得率高且所用催化剂循环使用率高的制备环己基苯的方法。

本发明所述的环己基苯的制备方法是：苯和环己烯在催 化剂存在的条件下经烷基化反应制备环己基苯，所述反应中 的催化剂为对甲苯磺酸和吡啶类离子液体。

本发明的优选技术方案中，所述吡啶类离子液体为式I 所示化合物

式I中：R为C₁～C₆的烷基，X为Cl、Br、PF₆、BF₄；或R为 C₁～C₄的烷基，X为R_C1～C4SO₄，所述吡啶类离子液体中R优选为 C₁～C₆的烷基，X优选为BF₄；或R为C₁～C₄的烷基，X优选为 R_C1～C2SO₄。

所述催化剂中对甲苯磺酸的用量为反应原料总量的 0.5％～10％，吡啶类离子液体的用量为反应原料总量的 0.5％～10％。

所述环己烯和苯按摩尔比1∶(5～20)。

所述环己烯和苯的反应温度为30～70℃。

所述环己烯和苯的反应温度为40～50℃。

所述环己烯和苯的反应时间为0.5h～4h。

所述环己烯和苯的反应时间为1h～2h。

离子液体主要是在室温时熔化的盐或盐的混合物，这种 盐或混合物包括阳离子和阴离子以及其本身就是盐的阴离 子，离子液体和合成方法有过很多的报道，例如Wilkes等在 J Chem.Soc.Chem.Comm.965(1992)描述了制备离子液体的方 法。

本发明在对甲苯磺酸和吡啶类离子液体为催化剂存在的条件 下，在一定温度下由苯与环己烯烷基化反应制备环己基苯，在反应过 程中对甲苯磺酸为提供氢质子的催化剂，吡啶类离子液体为相转移催 化剂。对甲苯磺酸是一种固体强有机酸，作为催化剂具有性质稳定、 反应温和、副反应少、设备腐蚀小、环境污染少等优点；吡啶类离子 液体比咪唑类离子液体具有以下优点：(1)合成的起始原料更加易 于得到，且更加廉价；(2)可以避免一些咪唑类离子液体的不足， 例如咪唑环上C-2位上H的酸性问题；(3)由于N原子和吡啶环上均 可以方便的引入各种各样的官能化取代基，因此吡啶类离子液体具有 更多的结构变化和结构修饰。

实验证明：对甲苯磺酸和吡啶类离子液体同时作为催化剂，可以 多次循环使用，不易失活，能获得纯度高的目标产品(达到95％～ 99.9％)，在反应过程中不污染环境，制备工艺简单利于工业化生产。