第二节烷基化反应的基本原理 无水三氯化铝能与氯化钠等盐形成复盐,如 ACl3NaCl,其熔点185℃,在140℃开始流体化。若需要 较高的烷化温度(140~250℃)而又无合适溶剂时,可 使用此种复盐,它既是催化剂又是反应介质 采用无水三氯化铝作催化剂的优点是价廉易得,催 化活性好。缺点是有大量铝盐废液生成,有时由于副反 应而不适于活泼芳烃(如:酚、胺类)的烷基化反应。 无水三氯化铝具有很强的吸水性,遇水会立即分解 放出氯化氢和大量热,严重时甚至会引起爆炸;与空气 接触也会吸收其水分水解,并放出氯化氢,同时结块并 失去催化活性
第二节 烷基化反应的基本原理 无水三氯化铝能与氯化钠等盐形成复盐 , 如 AlCl3·NaCl, 其熔点185℃,在140℃开始流体化。若需要 较高的烷化温度(140~250℃)而又无合适溶剂时,可 使用此种复盐,它既是催化剂又是反应介质。 采用无水三氯化铝作催化剂的优点是价廉易得,催 化活性好。缺点是有大量铝盐废液生成,有时由于副反 应而不适于活泼芳烃(如:酚、胺类)的烷基化反应。 无水三氯化铝具有很强的吸水性,遇水会立即分解 放出氯化氢和大量热,严重时甚至会引起爆炸;与空气 接触也会吸收其水分水解,并放出氯化氢,同时结块并 失去催化活性
第二节烷基化反应的基本原理 AlCl,+H.O-Al(OH)2+HCl 因此,无水三氯化铝应装在隔绝空气和耐腐蚀的密 闭容器中,使用时也要注意保持干燥,并要求其他原料 和溶剂以及反应容器都是干燥无水的
第二节 烷基化反应的基本原理 因此,无水三氯化铝应装在隔绝空气和耐腐蚀的密 闭容器中,使用时也要注意保持干燥,并要求其他原料 和溶剂以及反应容器都是干燥无水的
第二节烷基化反应的基本原理 (2)质子酸其中主要是氢氟酸、硫酸和磷酸,催 化活性次序如下 HF>H2SO4>P2O3>H2PO4、阳离子交换树脂 无水氟化氢的活性很高,常温就可使烯烃与苯反应。 氟化氢沸点19.5℃,与有机物的相溶性较差,所以烷基 化时需要注意扩大相接触面积;反应后氟化氢可与有机 物分层而回收,残留在有机物中的少量氟化氢可以加热 蒸出,这样便可使氟化氢循环利用,消耗损失较少。采 用氟化氢作催化剂,不易引起副反应。当使用其他催化 剂而有副反应时,通常改用氟化氢会取得较好效果。但 氟化氢遇水后具有强腐蚀性,其价格较贵,因而限制了 它的应用。目前在工业上主要用于十二烷基苯的合成
第二节 烷基化反应的基本原理 (2)质子酸 其中主要是氢氟酸、硫酸和磷酸,催 化活性次序如下: HF> H2 SO4> P2O5> H3 PO4 、阳离子交换树脂 无水氟化氢的活性很高,常温就可使烯烃与苯反应。 氟化氢沸点19.5℃,与有机物的相溶性较差,所以烷基 化时需要注意扩大相接触面积;反应后氟化氢可与有机 物分层而回收,残留在有机物中的少量氟化氢可以加热 蒸出,这样便可使氟化氢循环利用,消耗损失较少。采 用氟化氢作催化剂,不易引起副反应。当使用其他催化 剂而有副反应时,通常改用氟化氢会取得较好效果。但 氟化氢遇水后具有强腐蚀性,其价格较贵,因而限制了 它的应用。目前在工业上主要用于十二烷基苯的合成
第二节烷基化反应的基本原理 以烯烃、醇、醛、和酮为烷化剂时,广泛应用硫酸 作催化剂。在硫酸作催化剂时,必须特别注意选择适宜 的硫酸浓度。因为当硫酸浓度选择不当时,可能会发生 芳烃的磺化,烷化剂的聚合、酯化、脱水和氧化等副反 应。如对于丙烯要用90%以上的硫酸,乙烯要用98%硫 酸,即便如此,这种浓度的硫酸也足以引起苯和烷基苯 的磺化反应,因此苯用乙烯进行乙基化时不能采用硫酸 作催化剂。 磷酸是较缓和的催化剂,无水磷酸(HPO4)在高 温时能脱水变在焦磷酸。 H PO 04→=F2+五
第二节 烷基化反应的基本原理 以烯烃、醇、醛、和酮为烷化剂时,广泛应用硫酸 作催化剂。在硫酸作催化剂时,必须特别注意选择适宜 的硫酸浓度。因为当硫酸浓度选择不当时,可能会发生 芳烃的磺化,烷化剂的聚合、酯化、脱水和氧化等副反 应。如对于丙烯要用90%以上的硫酸,乙烯要用98%硫 酸,即便如此,这种浓度的硫酸也足以引起苯和烷基苯 的磺化反应,因此苯用乙烯进行乙基化时不能采用硫酸 作催化剂。 磷酸是较缓和的催化剂,无水磷酸(H3 PO4)在高 温时能脱水变在焦磷酸
第二节烷基化反应的基本原理 工业上使用的磷酸催化剂多是将磷酸沉积在硅藻土、 硅胶或沸石载体上的固体磷酸催化剂,常用于烯烃的气 相催化烷基化。由于磷酸的价格比三氯化铝、硫酸贵得 多,因此限制了它的广泛应用。 阳离子交换树脂也可作为烷基化反应催化剂,其中 最重要的是苯乙烯-二烯乙苯共聚物的磺化物。它是烯烃 卤烷或醇进行苯酚烷基化反应的有效催化剂。优点是副 反应少,通常不与任何反应物或产物形成络合物,所以 反应后可用简单的过滤即可回收阳离子交换树脂,循环 使用。缺点是使用温度不高,芳烃类有机物能使阳离子 交换树脂发生溶胀,且树脂催化活性失效后不易再生
第二节 烷基化反应的基本原理 工业上使用的磷酸催化剂多是将磷酸沉积在硅藻土、 硅胶或沸石载体上的固体磷酸催化剂,常用于烯烃的气 相催化烷基化。由于磷酸的价格比三氯化铝、硫酸贵得 多,因此限制了它的广泛应用。 阳离子交换树脂也可作为烷基化反应催化剂,其中 最重要的是苯乙烯-二烯乙苯共聚物的磺化物。它是烯烃、 卤烷或醇进行苯酚烷基化反应的有效催化剂。优点是副 反应少,通常不与任何反应物或产物形成络合物,所以 反应后可用简单的过滤即可回收阳离子交换树脂,循环 使用。缺点是使用温度不高,芳烃类有机物能使阳离子 交换树脂发生溶胀,且树脂催化活性失效后不易再生