1-苯基-1-（對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷及其合成方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種1?苯基?1?(對(duì)叔丁基甲苯基)乙烷及其合成方法，步驟如下：1)以苯乙烯與對(duì)叔丁基甲苯為原料，在固體酸性催化劑的作用下，經(jīng)烷基化反應(yīng)，反應(yīng)式如下：2)反應(yīng)完成后，需對(duì)固體酸性催化劑進(jìn)行分離，采用質(zhì)量比為10∶1的活性白土和氧化鎂組成的固體料做進(jìn)一步吸附、中和并脫色過(guò)濾，通過(guò)水泵減壓精餾回收過(guò)量的對(duì)叔丁基甲苯，之后通過(guò)真空泵減壓精餾，即得。本發(fā)明所選用的催化劑可回收利用，不污染環(huán)境，同時(shí)避免了易揮發(fā)、有毒害且不易處理的硫酸、三氯化鋁等催化劑的使用。制備工藝具有溫和可控、副產(chǎn)物少和收率高的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
1 -苯基-1-(對(duì)叔丁基甲苯基)乙烷及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及綠色化學(xué)范疇，屬于高溫導(dǎo)熱油應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及1-苯基-i-(對(duì)叔 丁基甲苯基）乙烷及其合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 二芳基乙烷衍生物是一類非常重要的高溫導(dǎo)熱油，主要用于高溫?zé)崃康膫鬟f等。 文獻(xiàn)曾報(bào)道二芳基烷主要用以下幾種合成方法:一種是采用濃硫酸或無(wú)水三氯化鋁催化苯 乙烯與烷基芳烴進(jìn)行烷基化反應(yīng)，但該反應(yīng)溫度不易控制，副產(chǎn)物多，收率低，并且后處理 需要堿水洗滌或鹽酸分解處理，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。另外一種方法是使用超強(qiáng)酸催化方法，但 由于超強(qiáng)酸的制備有產(chǎn)生大量廢水，并且需在500-600°C高溫處理，因此該法難以進(jìn)行工業(yè) 化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是為了彌補(bǔ)現(xiàn)有研究技術(shù)的不足，提供了一種1-苯基-1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法。
[0004] 技術(shù)方案:一種1-苯基_1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法，包括如下步驟：
[0005] 1)以苯乙烯與對(duì)叔丁基甲苯為原料，在固體酸性催化劑的作用下，經(jīng)烷基化反應(yīng)， 反應(yīng)式如下：
[0007] 2)反應(yīng)完成后，將反應(yīng)物冷卻至10°C -下使得固體酸性催化劑析出，過(guò)濾并回收 催化劑后，余下的濾液采用質(zhì)量比為10:1的活性白土和氧化鎂組成的固體料做進(jìn)一步吸 附、中和并脫色過(guò)濾，之后通過(guò)水栗減壓蒸餾回收過(guò)量的對(duì)叔丁基甲苯，最后通過(guò)真空栗減 壓精餾，即得。
[0008] 作為優(yōu)選，在步驟1)中固體酸性催化劑存在的條件下，苯乙烯與對(duì)叔丁基甲苯在 100-150°C的溫度下發(fā)生傅-克反應(yīng)，對(duì)叔丁基甲苯:苯乙烯的摩爾比=5.5-7.0:1。
[0009] 作為優(yōu)選，步驟1)中，所述的固體酸性催化劑為固載酸和對(duì)甲苯磺酸鉍，所述的固 體酸與對(duì)甲苯磺酸鉍的質(zhì)量比為1:1。
[0010]作為優(yōu)選，步驟1)中，固體酸性催化劑占反應(yīng)液總質(zhì)量的2.5%-4.5%。
[0011]作為優(yōu)選，步驟2)中，過(guò)濾回收的固體酸性催化劑可以繼續(xù)使用，但需補(bǔ)足損失的 量。
[0012] 作為優(yōu)選，固體料占整個(gè)反應(yīng)液重量的1-2 %。
[0013] 本發(fā)明還公開了上述合成方法所合成的1-苯基-1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷。
[0014] 作為優(yōu)選，所述的1-苯基-1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷的產(chǎn)品特性為：外觀:無(wú)色無(wú) 味透明液體，凝固點(diǎn)：-35 °C，沸程:355-375 °C，閃點(diǎn)（閉口）： 215°C，密度：1 ? 038g/cm3，粘度： 為 62mm2/s(40°C)。
[0015] 有益效果:本發(fā)明屬綠色化學(xué)范疇，采用價(jià)格低廉的固載酸和高效低毒的對(duì)甲苯 磺酸鉍為催化劑，制備1-苯基_1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷，該方法所選用的催化劑可回收利 用，不污染環(huán)境，同時(shí)避免了易揮發(fā)、有毒害且不易處理的硫酸、三氯化鋁等催化劑的使用。 合成工藝具有溫和可控、副產(chǎn)物少和收率高的特點(diǎn)，所合成的產(chǎn)品可用作高溫導(dǎo)熱油，并具 有常壓下高沸點(diǎn)、常溫下低粘度、高溫時(shí)低蒸汽壓、凝固點(diǎn)低、閃點(diǎn)高等物理性能，并且化學(xué) 性質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)氧不敏感、不腐蝕設(shè)備，特別是在高溫下具有熱穩(wěn)定性好、不易分解、不易結(jié)焦 等優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 本發(fā)明中，對(duì)叔丁基甲苯基為工業(yè)級(jí)，苯乙烯為工業(yè)級(jí)，98%。
[0017]所需裝置為：實(shí)驗(yàn)裝置：帶有機(jī)械攪拌、回流冷凝器、恒壓滴液漏斗和溫度計(jì)的 1000ml四口圓底燒瓶，循環(huán)水沖式真空栗，3#砂芯漏斗，1000ml吸濾瓶;分液漏斗；高真空油 栗及精餾柱一套。
[0018] 實(shí)施例1:
[0019] 一種1-苯基-1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法，包括如下步驟：
[0020] 1)燒瓶中加入對(duì)叔丁基甲苯，在攪拌的條件下加入固體酸性催化劑，固體酸性催 化劑占反應(yīng)液總質(zhì)量的2.5%。固體酸性催化劑中，固體酸與對(duì)甲苯磺酸鉍的質(zhì)量比為1:1;
[0021] 2)使用加熱套加熱，溫度上升至125°C，緩慢滴加苯乙烯，時(shí)間為2小時(shí)，在本實(shí)施 例中，對(duì)叔丁基甲苯:苯乙烯的摩爾比=7.0:1;
[0022 ] 3)滴加完畢后，繼續(xù)攪拌10分鐘，將其冷卻至10 °C以下使催化劑充分析出，過(guò)濾并 回收催化劑；
[0023] 4)向?yàn)V液中加入質(zhì)量比為1:10的氧化鎂和活性白土，氧化鎂和活性白土的總量占 整個(gè)反應(yīng)液重量的1-2%。加熱至80°C攪拌1.5h以上，冷卻至50°C以下過(guò)濾；
[0024] 5)濾液采用減壓蒸餾法回收對(duì)叔丁基甲苯；
[0025] 6)精餾得到產(chǎn)品1-苯基_1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷，收率2 90%。
[0026]本發(fā)明所合成的1-苯基_1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷的產(chǎn)品特性為:外觀:無(wú)色無(wú)味 透明液體，凝固點(diǎn)：-35°C，沸程:355-375°C，閃點(diǎn)（閉口）： 215°C，密度：1 ? 038g/cm3，粘度:為 62mm2/s(40〇C)〇
[0027]本發(fā)明屬綠色化學(xué)范疇，采用價(jià)格低廉的固載酸和高效低毒的對(duì)甲苯磺酸鉍為催 化劑，制備1-苯基_1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷，該合成方法所選用的催化劑可回收利用，不 污染環(huán)境，同時(shí)避免了易揮發(fā)、有毒害且不易處理的硫酸、三氯化鋁等催化劑的使用。合成 工藝具有溫和可控、副產(chǎn)物少和收率高的特點(diǎn)。所合成的產(chǎn)品可用作高溫導(dǎo)熱油，并具有常 壓下高沸點(diǎn)、常溫下低粘度、高溫時(shí)低蒸汽壓、凝固點(diǎn)低、閃點(diǎn)高等物理性能，并且化學(xué)性質(zhì) 穩(wěn)定，對(duì)氧不敏感、不腐蝕設(shè)備，特別是在高溫下具有熱穩(wěn)定性好、不易分解、不易結(jié)焦等優(yōu) 點(diǎn)。
[0028] 實(shí)施例2:
[0029] 一種1-苯基_1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法，包括如下步驟：
[0030] 1)燒瓶中加入對(duì)叔丁基甲苯，在攪拌的條件下加入固體酸性催化劑，固體酸性催 化劑占反應(yīng)液總質(zhì)量的4.5%。固體酸性催化劑中，固體酸與對(duì)甲苯磺酸鉍的質(zhì)量比為1:1; [0031] 2)使用加熱套加熱，溫度上升至150°C，緩慢滴加苯乙烯，時(shí)間為2小時(shí)，在本實(shí)施 例中，對(duì)叔丁基甲苯:苯乙烯的摩爾比=5.5:1;
[0032 ] 3)滴加完畢后，繼續(xù)攪拌10分鐘，將其冷卻至10 °C以下使催化劑充分析出，過(guò)濾并 回收催化劑；
[0033] 4)向?yàn)V液中加入質(zhì)量比為1:10的氧化鎂和活性白土，氧化鎂和活性白土的總量占 整個(gè)反應(yīng)液重量的1-2%。加熱至80°C攪拌1.5h以上，冷卻至50°C以下過(guò)濾；
[0034] 5)濾液采用減壓蒸餾法回收對(duì)叔丁基甲苯；
[0035] 6)精餾得到產(chǎn)品1-苯基_1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷，收率2 93%。
[0036]上述合成法合成的1-苯基_1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷的產(chǎn)品特性為:外觀:無(wú)色無(wú) 味透明液體，凝固點(diǎn)：-35 °C，沸程:355-375 °C，閃點(diǎn)（閉口）： 215°C，密度：1 ? 038g/cm3，粘度： 為 62mm2/s(40°C)。
[0037]本發(fā)明屬綠色化學(xué)范疇，采用價(jià)格低廉的固載酸和高效低毒的對(duì)甲苯磺酸鉍為催 化劑，制備1-苯基_1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷，該方法所選用的催化劑可回收利用，不污染 環(huán)境，同時(shí)避免了易揮發(fā)、有毒害且不易處理的硫酸、三氯化鋁等催化劑的使用。制備工藝 具有溫和可控、副產(chǎn)物少和收率高的特點(diǎn)。
[0038] 實(shí)施例3:
[0039] 一種1-苯基_1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法，包括如下步驟：
[0040] 1)燒瓶中加入對(duì)叔丁基甲苯，在攪拌的條件下加入固體酸性催化劑，固體酸性催 化劑占反應(yīng)液總質(zhì)量的3%。固體酸性催化劑中，固體酸與對(duì)甲苯磺酸鉍的質(zhì)量比為1:1;
[0041] 2)使用加熱套加熱，溫度上升至100°C，緩慢滴加苯乙烯，時(shí)間為2小時(shí)，在本實(shí)施 例中，對(duì)叔丁基甲苯:苯乙烯的摩爾比=6:1;
[0042 ] 3)滴加完畢后，繼續(xù)攪拌10分鐘，將其冷卻至10 °C以下使催化劑充分析出，過(guò)濾并 回收催化劑；
[0043] 4)向?yàn)V液中加入質(zhì)量比為1:10的氧化鎂和活性白土，氧化鎂和活性白土的總量占 整個(gè)反應(yīng)液重量的1-2%。加熱至80°C攪拌1.5h以上，冷卻至50°C以下過(guò)濾；
[0044] 5)濾液采用減壓蒸餾法回收對(duì)叔丁基甲苯；
[0045] 6)精餾得到產(chǎn)品1-苯基_1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷，收率2 93%。
[0046] 上述合成法合成的1-苯基-1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷的產(chǎn)品特性為:外觀:無(wú)色無(wú) 味透明液體，凝固點(diǎn)：-35 °C，沸程:355-375 °C，閃點(diǎn)（閉口）： 215°C，密度：1 ? 038g/cm3，粘度： 為 62mm2/s(40°C)。
[0047] 本發(fā)明屬綠色化學(xué)范疇，采用價(jià)格低廉的固載酸和高效低毒的對(duì)甲苯磺酸鉍為催 化劑，制備1-苯基_1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷，該方法所選用的催化劑可回收利用，不污染 環(huán)境，同時(shí)避免了易揮發(fā)、有毒害且不易處理的硫酸、三氯化鋁等催化劑的使用。制備工藝 具有溫和可控、副產(chǎn)物少和收率高的特點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種1-苯基-1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法，其特征在于:包括如下步驟： 1) 以苯乙烯與對(duì)叔丁基甲苯為原料，在固體酸性催化劑的作用下，經(jīng)烷基化反應(yīng)，反應(yīng) 式如下：2) 反應(yīng)完成后，將反應(yīng)物冷卻至10°C -下使得固體酸性催化劑析出，過(guò)濾并回收催化 劑后，余下的濾液采用質(zhì)量比為10:1的活性白土和氧化鎂組成的固體料做進(jìn)一步吸附、中 和并脫色過(guò)濾，之后通過(guò)水栗減壓蒸餾回收過(guò)量的對(duì)叔丁基甲苯，最后通過(guò)真空栗減壓精 餾，即得。2. 如權(quán)利要求1所述的1-苯基-1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法，其特征在于:在 步驟1)中固體酸性催化劑存在的條件下，苯乙烯與對(duì)叔丁基甲苯在100-150°C的溫度下發(fā) 生傅-克反應(yīng)，對(duì)叔丁基甲苯:苯乙烯的摩爾比=5.5-7.0:1。3. 如權(quán)利要求1所述的1-苯基-1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法，其特征在于：步 驟1)中，所述的固體酸性催化劑為固載酸和對(duì)甲苯磺酸鉍，所述的固體酸與對(duì)甲苯磺酸鉍 的質(zhì)量比為1:1。4. 如權(quán)利要求1 -3中任一項(xiàng)所述的1 -苯基-1 -(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法，其特 征在于:步驟1)中，固體酸性催化劑占反應(yīng)液總質(zhì)量的2.5%-4.5%。5. 如權(quán)利要求4所述的1-苯基-1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法，其特征在于：步 驟2)中，過(guò)濾回收的固體酸性催化劑可以繼續(xù)使用，但需補(bǔ)足損失的量。6. 如權(quán)利要求5所述的1-苯基-1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷的合成方法，其特征在于:所 述的固體料占整個(gè)反應(yīng)液重量的1-2%。7. -種根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的1-苯基-1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷的合成方 法所合成的1 -苯基-1 -(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷。8. 如權(quán)利要求7所述的1-苯基-1-(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷，其特征在于:所述的1-苯基-1_(對(duì)叔丁基甲苯基）乙烷的產(chǎn)品特性為：外觀：無(wú)色無(wú)味透明液體，凝固點(diǎn)：_35°C，沸程： 355-375 °C，閃點(diǎn)（閉口）： 215 °C，密度：1 · 038g/cm3，粘度：為62mm2/s (40 °C) 〇
【文檔編號(hào)】C07C2/02GK105820021SQ201610265644
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年4月26日
【發(fā)明人】李金祥, 吳朝陽(yáng), 劉紅飛, 陸鑫華
【申請(qǐng)人】江蘇中能化學(xué)科技股份有限公司