JP2001046876A - 液体塩化アルミニウム触媒、該触媒の製造方法及びイソプロピルベンゼン系化合物の製造方法 - Google Patents

液体塩化アルミニウム触媒、該触媒の製造方法及びイソプロピルベンゼン系化合物の製造方法

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JP2001046876A
JP2001046876A JP11225208A JP22520899A JP2001046876A JP 2001046876 A JP2001046876 A JP 2001046876A JP 11225208 A JP11225208 A JP 11225208A JP 22520899 A JP22520899 A JP 22520899A JP 2001046876 A JP2001046876 A JP 2001046876A
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aluminum chloride
catalyst
solvent
mol
liquid aluminum
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Hiroyuki Tanaka
宏幸 田中
Masaaki Katao
正明 堅尾
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 塩化アルミニウムを含有し、炭素数が3であ
るアルキル基を有するアルキルベンゼン系溶媒中に塩化
水素ガスを供給して反応させて得られる液体塩化アルミ
ニウム触媒であって、いわゆるフリーデルクラフト型の
反応において高い触媒活性を発現し得る液体塩化アルミ
ニウム触媒、該触媒の製造方法及び該触媒を用いるイソ
プロピルベンゼン系化合物の製造方法を提供する。 【解決手段】 塩化アルミニウムを含有し、炭素数が3
であるアルキル基を有するアルキルベンゼン系溶媒中に
塩化水素ガスを供給して反応させて得られる液体塩化ア
ルミニウム触媒であって、アルキルベンゼン系溶媒中に
存在する全アルキル基(モル)/全フェニル基(モル)
の比が1.6〜6である液体塩化アルミニウム触媒。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体塩化アルミニ
ウム触媒、該触媒の製造方法及び該触媒を用いるイソプ
ロピルベンゼン系化合物の製造方法に関するものであ
る。更に詳しくは、本発明は、塩化アルミニウムを含有
し、炭素数が3であるアルキル基を有するアルキルベン
ゼン系溶媒中に塩化水素ガスを供給して反応させて得ら
れる液体塩化アルミニウム触媒であって、いわゆるフリ
ーデルクラフト型の反応において高い触媒活性(単位触
媒あたりの目的製造化合物の生成量)を発現し得る液体
塩化アルミニウム触媒、該触媒の製造方法及び該触媒を
用いるイソプロピルベンゼン系化合物の製造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】いわゆるフリーデルクラフト型の反応に
用いられる触媒の製造方法において、塩化アルミニウム
を含有するアルキルベンゼン系溶媒中に塩化水素ガスを
供給して反応させる液体塩化アルミニウム触媒の製造方
法は公知である。しかしながら、従来の方法において
は、触媒の活性が不十分であるという問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】かかる現状に鑑み、本
発明が解決しようとする課題は、塩化アルミニウムを含
有し、炭素数が3であるアルキル基を有するアルキルベ
ンゼン系溶媒中に塩化水素ガスを供給して反応させて得
られる液体塩化アルミニウム触媒であって、いわゆるフ
リーデルクラフト型の反応において高い触媒活性を発現
し得る液体塩化アルミニウム触媒、該触媒の製造方法及
び該触媒を用いるイソプロピルベンゼン系化合物の製造
方法を提供する点に存する。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のうち
第一の発明は、塩化アルミニウムを含有し、炭素数が3
であるアルキル基を有するアルキルベンゼン系溶媒中に
塩化水素ガスを供給して反応させて得られる液体塩化ア
ルミニウム触媒であって、アルキルベンゼン系溶媒中に
存在する全アルキル基(モル)/全フェニル基(モル)
の比が1.6〜6である液体塩化アルミニウム触媒に係
るものである。また、本発明のうち第二の発明は塩化ア
ルミニウムを含有し、炭素数が3であるアルキル基を有
するアルキルベンゼン系溶媒中に塩化水素ガスを供給し
て反応させる液体塩化アルミニウム触媒の製造方法であ
って、アルキルベンゼン系溶媒中に存在する全アルキル
基(モル)/全フェニル基(モル)の比が1.6〜6で
ある液体塩化アルミニウム触媒の製造方法に係るもので
ある。更に、本発明のうち第三の発明は、第一の発明に
係る触媒の存在下、プロピレンとベンゼン又はトルエン
を反応させ、クメン、メタジイソプロピルベンゼン、パ
ラジイソプロピルベンゼン及びシメンからなる群から選
ばれる一のイソプロピルベンゼン系化合物を得る製造す
るイソプロピルベンゼン系化合物の製造方法に係るもの
である。
【0005】
【発明の実施の形態】炭素数が3であるアルキル基を有
するアルキルベンゼンとしては、クメン(イソプロピル
ベンゼン)、メタジイソプロピルベンゼン、パラジイソ
プロピルベンゼン及びシメンをあげることができる。炭
素数が3であるアルキル基を有するアルキルベンゼン系
溶媒には、該アルキルベンゼンに加えて、本発明の効果
を損ねない範囲において、ベンゼン等の他の成分を含有
してもよい。
【0006】塩化アルミニウムを含有し、炭素数が3で
あるアルキル基を有するアルキルベンゼン系溶媒中に塩
化水素ガスを供給して反応させる方法について説明す
る。アルキルベンゼン系溶媒中の塩化アルミニウムの含
有量は20〜50重量%が好ましく、更に好ましくは2
5〜40重量%である。該含有量が低すぎると十分な活
性を有する触媒ができなくなることがあり、一方該濃度
が高すぎると経済性の面で不利である。反応温度は20
〜150℃が好ましく、更に好ましくは30〜110℃
である。反応温度が低すぎると反応が十分に進行しない
場合があり、一方反応温度が高すぎるとアルキルベンゼ
ンの分解反応や重質化反応が発生する場合がある。反応
時間は、特に限定はないが、一般に10分〜10時間程
度である。なお、反応時間とは、反応が流通方式(連続
方式)で行われる場合は平均滞留時間をいい、反応がバ
ッチ方式で行われる場合は一バッチの反応時間をいう。
【0007】塩化アルミニウムを含有し、炭素数が3で
あるアルキル基を有するアルキルベンゼン系溶媒中に塩
化水素ガスを供給して反応させる具体的方法としては、
次の方法をあげることができる。すなわち、塩化アルミ
ニウムを含有するアルキルベンゼン系溶媒中に塩化水素
ガスを供給する。塩化アルミニウム、アルキルベンゼン
及び塩化水素の比率は塩化アルミニウム1モルあたり、
アルキルベンゼン0.6〜4モル、塩化水素0.4〜
1.5モル程度である。またこの時の温度は、通常20
〜150℃程度である。塩化アルミニウムとしては特に
制限はなく、純度についても高純度のものに限らず、通
常のものを使用する方法をあげることができる。なお、
塩化水素ガスとしては、含有水分が0.1重量%以下の
ものが触媒活性低下防止の観点から好ましい。
【0008】本発明の最大の特徴は、アルキルベンゼン
系溶媒中に存在する全アルキル基(モル)/全フェニル
基(モル)の比を1.6〜6に調整することであり、好
ましくは該比を2.0〜3.0に調整する。該比が低す
ぎると触媒の活性が不十分であり、一方該比が高すぎる
と当該溶媒の入手が困難である。ベンゼン等のアルキル
基を有しない芳香族化合物を第3成分として使用した場
合はそれら芳香族も全フェニル基として合算する。
【0009】かくして、均一溶液としての本発明の液体
塩化アルミニウム触媒が得られる。
【0010】本発明の液体塩化アルミニウム触媒は、プ
ロピレンとベンゼン、トルエン物を反応させ、クメン、
メタジイソプロピルベンゼン、パラジイソプロピルベン
ゼン及びシメンからなる群から選ばれる一のイソプロピ
ルベンゼン系化合物を得る製造するイソプロピルベンゼ
ン系化合物の製造方法に最適に用いることができる。こ
の反応を行うには、本発明の液体塩化アルミニウム触媒
の存在下、ベンゼン、トルエン等芳香族化合物とプロピ
レンを攪拌混合するすればよい。ベンゼン、トルエン等
1モルに対するプロピレン量は通常0.3〜2モル程度
である。反応混合物中の触媒濃度は、反応液中の塩化ア
ルミニウム濃度で0.002〜1.0重量%が好まし
く、更に好ましくは0.003〜0.01重量%であ
る。触媒濃度が過小であるとクメンメタジイソプロピル
ベンゼン、パラジイソプロピルベンゼン、シメンの生成
反応が十分に進行せず、一方触媒濃度が過大であると経
済性の面で不利である。反応時間としては0.01〜
0.7時間が好ましく、反応温度としては80〜150
℃が好ましい。反応圧力には制限はなく、常圧でも加圧
でもよい。反応は、バッチ式、連続式のいずれでも行な
うことができる。連続式の場合は多槽の連続攪拌槽方式
が好ましく用いられる。反応により生じたクメン、メタ
ジイソプロピルベンゼン、パラジイソプロピルベンゼン
又はシメンを反応混合物中から分離回収するには、通常
の方法が用いられる。たとえば、反応混合物より分液操
作により触媒を分離した後に、又は反応混合物より触媒
を分離することなく、反応混合物を水洗することにより
触媒を不活性化して除去した後、更に水酸化ナトリウム
水溶液で洗浄することにより触媒を完全に除去し、油層
と水層に分離する。次に、得られた油層を蒸留すること
により、クメン、メタジイソプロピルベンゼン、パラジ
イソプロピルベンゼン又はシメンよりなる留分を得る。
また、反応に用いた触媒を、反応終了後、反応混合物か
ら分液操作により分離回収し、分離された触媒を、反応
系に循環して再度使用することも好ましい方法である。
【0011】
【実施例】次に、実施例により本発明を説明する。 実施例1 (1)錯体触媒の調合 1.5m3の塩化アルミニウム錯体触媒反応器にパラジ
イソプロピルベンゼン48重量%及びトリイソプロピル
ベンゼン49重量%を含む混合溶剤を加え、攪拌下塩化
水素ガス17kg/Hrを液中に吹き込みつつ、液温3
0℃で固体塩化アルミニウム650kgを130分かけ
て添加した。さらに50℃で280分攪拌混合し、液体
塩化アルミニウム錯体を得た。 (2)アルキル化反応及びトランスアルキル化反応 アルキル化反応槽とトランスアルキル化反応槽を直列に
配したオーバーフロー方式の連続反応設備を用いた。ア
ルキル化反応槽へ、上記の錯体触媒、塩化水素助触媒、
プロピレン、ベンゼンの他リサイクルクメン留分及びリ
サイクルのパラジイソプロピルベンゼン留分を連続的に
フィードし、攪拌下80℃で反応させたた。かくして得
た反応液を常法に従って後処理し純度99%以上、オル
トジイソプロピルベンゼン含有量0.5%以下のメタジ
イソプロピルベンゼンを得た。その結果、この時使用し
た固体塩化アルミニウム触媒使用量はメタジイソプロピ
ルベンゼン1トン当り6.23kgであった。
【0012】比較例1 液体塩化アルミニウム錯体調合溶媒の組成をベンゼン1
8重量%、クメン77重量%を含む混合溶剤で行なった
事以外は実施例1と同様に行なった。その結果、この時
使用した固体塩化アルミニウム触媒使用量はメタジイソ
プロピルベンゼン1トン当り8.90kgであった。
【0013】比較例2 液体塩化アルミニウム錯体調合溶媒の組成をベンゼン1
4重量%、クメン60重量%、パラジイソプロピルベン
ゼン10重量%及びトリイソプロピルベンゼン10重量
%を含む混合溶剤で行なった事以外は実施例1と同様に
行なった。その結果、この時使用した固体塩化アルミニ
ウム触媒使用量はメタジイソプロピルベンゼン1トン当
り7.93kgであった。
【0014】比較例3 液体塩化アルミニウム錯体調合溶媒の組成をベンゼン9
重量%、クメン37重量%、パラジイソプロピルベンゼ
ン24重量%及びトリイソプロピルベンゼン25重量%
を含む混合溶剤で行なった事以外は実施例1と同様に行
なった。その結果、この時使用した固体塩化アルミニウ
ム触媒使用量はメタジイソプロピルベンゼン1トン当
り、7.30kgであった。
【0015】
【表1】
【0016】*1 溶媒組成 BZ :ベンゼン CUM:クメン MDC:メタジイソプロピルベンゼン PDC:パラジイソプロピルベンゼン TIP:1,3,5−トリイソピロピルベンゼン Alkyl/Phモル比:全アルキル基(モル)/全フ
ェニル基(モル)の比 *2 塩化アルミニウム原単位 MDCを1T生産するときの固体塩化アルミニウムの使
用量(kg)。
【0017】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明により、塩
化アルミニウムを含有し、炭素数が3であるアルキル基
を有するアルキルベンゼン系溶媒中に塩化水素ガスを供
給して反応させて得られる液体塩化アルミニウム触媒で
あって、いわゆるフリーデルクラフト型の反応において
高い触媒活性を発現し得る液体塩化アルミニウム触媒、
該触媒の製造方法及び該触媒を用いるイソプロピルベン
ゼン系化合物の製造方法を提供することができた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G069 AA02 BC16A BC16B BD14A BD14B CB25 CB28 CB66 FA01 4H006 AA02 AC21 BA09 BA37 BA81 BA85 BB11 BE01 4H039 CA19 CF10

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塩化アルミニウムを含有し、炭素数が3
    であるアルキル基を有するアルキルベンゼン系溶媒中に
    塩化水素ガスを供給して反応させて得られる液体塩化ア
    ルミニウム触媒であって、アルキルベンゼン系溶媒中に
    存在する全アルキル基(モル)/全フェニル基(モル)
    の比が1.6〜6である液体塩化アルミニウム触媒。
  2. 【請求項2】 塩化アルミニウムを含有し、炭素数が3
    であるアルキル基を有するアルキルベンゼン系溶媒中に
    塩化水素ガスを供給して反応させる液体塩化アルミニウ
    ム触媒の製造方法であって、アルキルベンゼン系溶媒中
    に存在する全アルキル基(モル)/全フェニル基(モ
    ル)の比が1.6〜6である液体塩化アルミニウム触媒
    の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の触媒の存在下、プロピレ
    ンとベンゼン又はトルエンを反応させ、クメン、メタジ
    イソプロピルベンゼン、パラジイソプロピルベンゼン及
    びシメンからなる群から選ばれる一のイソプロピルベン
    ゼン系化合物を得る製造するイソプロピルベンゼン系化
    合物の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003064004A (ja) * 2001-08-28 2003-03-05 Nippon Light Metal Co Ltd 核塩素化芳香族炭化水素化合物の製造方法

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