JP2977334B2 - Method for producing polyalkylbenzene and catalyst - Google Patents

Method for producing polyalkylbenzene and catalyst

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JP2977334B2
JP2977334B2 JP3204872A JP20487291A JP2977334B2 JP 2977334 B2 JP2977334 B2 JP 2977334B2 JP 3204872 A JP3204872 A JP 3204872A JP 20487291 A JP20487291 A JP 20487291A JP 2977334 B2 JP2977334 B2 JP 2977334B2
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catalyst
reaction
heteropolyacid
producing
polyalkylbenzene
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はアルキルベンゼンをオレ
フィンでアルキル化してトリアルキルベンゼン又はテト
ラアルキルベンゼン(以下、これらを総称してポリアル
キルベンゼンという)を製造する方法と、その製造方法
に用いられる触媒に関するものである。製造されるポリ
アルキルベンゼンはトリメリット酸や無水ピロメリット
酸の原料として有用であり、トリメリット酸は耐熱性可
塑剤の原料として、無水ピロメリット酸はポリイミド樹
脂の原料やエポキシ樹脂硬化剤として用いられる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a trialkylbenzene or a tetraalkylbenzene (hereinafter collectively referred to as "polyalkylbenzene") by alkylating an alkylbenzene with an olefin, and a catalyst used in the production method. is there. The produced polyalkylbenzene is useful as a raw material of trimellitic acid or pyromellitic anhydride, trimellitic acid is used as a raw material of a heat-resistant plasticizer, and pyromellitic anhydride is used as a raw material of a polyimide resin or an epoxy resin curing agent. .

【0002】[0002]

【従来の技術】オレフィンで芳香族炭化水素をアルキル
化してポリアルキルベンゼンを製造する方法に用いられ
る一般的な触媒は次の4種類に大別される。 (1)塩化アルミニウム−塩化水素などのフリーデル−
クラフツ型触媒、 (2)フッ化水素−フッ化ホウ素などの鉱酸触媒、 (3)ベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸な
どの芳香族スルホン酸触媒、 (4)シリカアルミナ、ゼオライトなどの固体酸触媒。
2. Description of the Related Art General catalysts used in a process for producing polyalkylbenzene by alkylating an aromatic hydrocarbon with an olefin are roughly classified into the following four types. (1) Aluminum chloride-Friedel such as hydrogen chloride-
Crafts type catalyst, (2) mineral acid catalyst such as hydrogen fluoride-boron fluoride, (3) aromatic sulfonic acid catalyst such as benzenesulfonic acid and paratoluenesulfonic acid, (4) solid acid such as silica alumina and zeolite catalyst.

【0003】このうち、フリーデル−クラフツ型触媒を
用いた方法は、例えば特公昭52−12178号公報に
記載されており、そこではメタキシレンとプロピレンか
ら1,2,4,5−テトラアルキルベンゼンを製造する
際に無水塩化アルミニウムと無水塩化鉄との混合触媒が
用いられている。一般に、塩化アルミニウムのようなフ
リーデル−クラフツ型触媒では、異性化や重合などの好
ましくない副反応が生じ易く、反応の選択性を向上させ
ることが困難である。そこで、塩化鉄と組み合わせるこ
とにより、目的とする1,2,4,5−テトラアルキル
ベンゼンの選択率を大幅に向上させているが、得られた
テトラアルキルベンゼン中の1,2,4,5−体の占め
る割合は70%台とされており、満足のいくレベルでは
ない。また、この方法では触媒を比較的多量に使用して
おり、かつ、触媒を分離、回収することなく使い捨てに
するため、排水処理などの工程も必要となり、有利な方
法とは言い難い。
A method using a Friedel-Crafts type catalyst is described in, for example, Japanese Patent Publication No. 52-12178, in which 1,2,4,5-tetraalkylbenzene is converted from meta-xylene and propylene. In the production, a mixed catalyst of anhydrous aluminum chloride and anhydrous iron chloride is used. In general, with a Friedel-Crafts type catalyst such as aluminum chloride, undesirable side reactions such as isomerization and polymerization tend to occur, and it is difficult to improve the selectivity of the reaction. Thus, the selectivity of the target 1,2,4,5-tetraalkylbenzene is greatly improved by combining with iron chloride, but the 1,2,4,5-form in the obtained tetraalkylbenzene is improved. Is occupied in the 70% range, which is not a satisfactory level. Further, in this method, a relatively large amount of the catalyst is used, and since the catalyst is disposable without being separated and collected, a process such as wastewater treatment is also required, which is hardly an advantageous method.

【0004】フッ化水素−フッ化ホウ素などの鉱酸触媒
を用いる方法は、例えば特公昭52−3369号公報に
記載されており、そこではプソイドクメンとプロピレン
から5−イソプロピルプソイドクメンを製造する際の触
媒として用いられている。この方法では原料のプソイド
クメンに対し、等モル以上の大量の触媒を必要とし、ま
た触媒の腐食性が強いため装置の材質の面で制約があ
る。さらに、ジイソプロピルプソイドクメンの副生を抑
えるために、プソイドクメンに対するプロピレンのモル
比の許容範囲が0.8〜1.0と狭く、さらに生成したモ
ノイソプロピルプソイドクメン中の目的とする5−イソ
プロピルプソイドクメンの占める割合も60%台と低
い。
A method using a mineral acid catalyst such as hydrogen fluoride-boron fluoride is described, for example, in Japanese Patent Publication No. 52-3369, in which 5-isopropylpseudocumene is produced from pseudocumene and propylene. Is used as a catalyst. This method requires a large amount of catalyst in equimolar or more with respect to pseudocumene as a raw material, and there is a limitation in the material of the apparatus because the catalyst is highly corrosive. Further, in order to suppress the by-product of diisopropylpseudocumene, the allowable range of the molar ratio of propylene to pseudocumene is as narrow as 0.8 to 1.0, and the desired 5-isopropyl in the produced monoisopropylpseudocumene is further reduced. The ratio of pseudocumene is also low at around 60%.

【0005】ベンゼンスルホン酸などの芳香族スルホン
酸触媒を用いる方法は、例えば特公昭47−26773
号や石油学会誌16巻2号117〜122頁(1973
年)に記載されており、そこではプソイドクメンとプロ
ピレンから5−イソプロピルプソイドクメンを製造する
際に、ベンゼンスルホン酸又はパラトルエンスルホン酸
が触媒として用いられている。この方法も触媒を大量に
必要とし、反応中に生成するスルホン酸イソプロピルエ
ステルが活性種となるため、水の影響を受けやすく、触
媒に含まれる水を予め除去しておく必要がある。また、
生成物のモノイソプロピルプソイドクメン中の5−イソ
プロピルプソイドクメンの占める割合も70%台であ
り、満足のいくものではなく、副生ジイソプロピルプソ
イドクメンも多い。
A method using an aromatic sulfonic acid catalyst such as benzenesulfonic acid is disclosed, for example, in Japanese Patent Publication No. 47-27673.
And the Japan Petroleum Institute, Vol. 16, No. 2, pp. 117-122 (1973)
), In which benzenesulfonic acid or paratoluenesulfonic acid is used as a catalyst in the production of 5-isopropyl pseudocumene from pseudocumene and propylene. This method also requires a large amount of a catalyst, and isopropyl sulfonic acid generated during the reaction becomes an active species. Therefore, the method is easily affected by water, and it is necessary to remove water contained in the catalyst in advance. Also,
The proportion of 5-isopropylpseudocumene in the product monoisopropylpseudocumene is of the order of 70%, which is not satisfactory, and there are many by-product diisopropylpseudocumene.

【0006】ゼオライト等の固体酸触媒を用いる方法
は、例えば特開昭48−85540号公報に記載されて
おり、そこではパラキシレンとプロピレンから1,2,
4,5−テトラアルキルベンゼンを製造する際にゼオラ
イトをシリカアルミナで安定化させた触媒が用いられて
いる。この触媒は固体であるため、反応後の分離、回収
も容易であり、上記の3種類の触媒に比べて工業的に有
利な触媒であり、目的とする1,2,4,5−ジイソプ
ロピルジメチルベンゼンの収率も約90%と高い。しか
しながら、触媒主成分であるゼオライトのシリカアルミ
ナによる安定化処理、反応前の高温処理など触媒調製が
煩雑であり、かつ反応に大量の触媒を必要とする。また
反応中にゼオライトの細孔の閉塞による活性低下も起こ
る。
A method using a solid acid catalyst such as zeolite is described in, for example, JP-A-48-85540, in which paraxylene and propylene are used to prepare 1,2,2.
A catalyst in which zeolite is stabilized with silica alumina when producing 4,5-tetraalkylbenzene is used. Since this catalyst is a solid, it can be easily separated and recovered after the reaction, and is an industrially advantageous catalyst as compared with the above three types of catalysts. The desired 1,2,4,5-diisopropyldimethyl Benzene yield is as high as about 90%. However, preparation of the catalyst such as stabilization treatment of zeolite, which is a main component of the catalyst, with silica alumina and high-temperature treatment before the reaction is complicated, and a large amount of catalyst is required for the reaction. During the reaction, the activity of the zeolite decreases due to blockage of the pores.

【0007】上記の4種類の触媒を用いる反応はいずれ
も液相反応であるが、芳香族炭化水素を触媒を用いて気
相でオレフィンと反応させてポリアルキルベンゼンを製
造する方法も知られている。そのような方法としては、
モノアルキルベンゼンとオレフィンからパラジアルキル
ベンゼンを製造する方法(特開昭61−221136号
公報参照)と、ジアルキルベンゼン及び/又はトリアル
キルベンゼンとメタノール及び/又はジメチルエーテル
からポリアルキルベンゼンを製造する方法(特開昭63
−14735号公報参照)がある。これらの2つの方法
は、いずれもヘテロポリ酸又はその塩で変性処理された
結晶性アルミノシリケートを触媒として用い、気相で反
応を行なっている。ただし、触媒は反応前に400〜6
50℃で調製しているので、触媒中のヘテロポリ酸は分
解しており、ヘテロポリ酸自身が反応に有効に寄与して
いるものではない。また、気相でのアルキル化反応は、
アルキル化剤として用いられるオレフィンやアルコール
などが触媒上で炭素質として析出しやすいため、原料の
アルキルベンゼンに対するアルキル化剤の比を抑える必
要があり、したがって原料転化率や収率を上げることが
難しい。
The reactions using the above four types of catalysts are all liquid phase reactions, but a method of producing polyalkylbenzene by reacting an aromatic hydrocarbon with an olefin in a gas phase using a catalyst is also known. . Such methods include:
A method for producing paradialkylbenzene from monoalkylbenzene and olefin (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-212136) and a method for producing polyalkylbenzene from dialkylbenzene and / or trialkylbenzene and methanol and / or dimethylether (see Japanese Patent Application Laid-open No. Sho 63/1987).
-14735). Both of these two methods use a crystalline aluminosilicate modified with a heteropoly acid or a salt thereof as a catalyst to carry out a reaction in a gas phase. However, the catalyst is required to be 400 to 6 before the reaction.
Since the preparation is performed at 50 ° C., the heteropolyacid in the catalyst is decomposed, and the heteropolyacid itself does not effectively contribute to the reaction. The alkylation reaction in the gas phase is
Since olefins and alcohols used as the alkylating agent are easily precipitated as carbonaceous materials on the catalyst, it is necessary to reduce the ratio of the alkylating agent to the alkylbenzene as the raw material, and therefore it is difficult to increase the raw material conversion and the yield.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、1,2,
4,−トリアルキルベンゼンや1,2,4,5−テトラ
アルキルベンゼンを高選択的、高収率で安定的に製造す
ることができ、かつ触媒の回収及び再利用が容易な製造
方法を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to 1, 2,
To provide a production method capable of stably producing 4, -trialkylbenzene or 1,2,4,5-tetraalkylbenzene with high selectivity and high yield and easily recovering and reusing a catalyst. It is intended for.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは触媒として
ヘテロポリ酸を用いると、従来から用いられてきた一般
的な前記4種の触媒に比べて1,2,4−トリアルキル
ベンゼン及び1,2,4,5−テトラアルキルベンゼン
を極めて高選択的、かつ高収率で製造できることを見出
し、さらに鋭意検討した結果、本発明を完成するに至っ
た。本発明はアルキルベンゼンとオレフィンを液相でヘ
テロポリ酸を触媒として反応させる1,2,4−トリア
ルキルベンゼン又は1,2,4,5−テトラアルキルベ
ンゼンの製造方法である。原料のアルキルベンゼンとし
ては、具体的にはトルエン、キシレン及びプソイドクメ
ンなどが挙げられる。アルキルベンゼンと反応させるア
ルキル化剤としては炭素数が2〜5のオレフィンを用い
る。そのようなオレフィンとしては、具体的にはエチレ
ン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン、1−ペンテ
ン、イソペンテンなどが挙げられる。
The present inventors have found that when heteropolyacids are used as catalysts, 1,2,4-trialkylbenzenes and 1,1,4-trialkylbenzenes can be used as compared with the conventional four kinds of catalysts which have been used conventionally. The present inventors have found that 2,4,5-tetraalkylbenzene can be produced with extremely high selectivity and high yield, and as a result of further intensive studies, the present invention has been completed. The present invention is a method for producing 1,2,4-trialkylbenzene or 1,2,4,5-tetraalkylbenzene in which an alkylbenzene and an olefin are reacted in a liquid phase using a heteropolyacid as a catalyst. Specific examples of the raw material alkylbenzene include toluene, xylene, and pseudocumene. As the alkylating agent to be reacted with the alkylbenzene, an olefin having 2 to 5 carbon atoms is used. Specific examples of such olefins include ethylene, propylene, 1-butene, isobutene, 1-pentene, and isopentene.

【0010】触媒として用いられるヘテロポリ酸は種々
のものが使用できるが、その中でも一般式HaX112
40・nH2O(ここで、Hは水素、Xはリン又は珪素、
Yはタングステン、モリブデン及びバナジウムの中から
選ばれる1種以上の元素、Oは酸素を表わし、aはX,
Yにより定まる数値)で表わされるケギン型ヘテロポリ
酸が特に優れた触媒性能を有するので好ましい。また、
触媒として用いられるヘテロポリ酸塩としては、前記一
般式のヘテロポリ酸中のHaのHの一部又は全部をアル
カリ金属、アルカリ土類金属、種々の遷移金属又はアミ
ン類で置換したものが挙げられる。
A variety of heteropolyacids can be used as the catalyst. Among them, the general formula HaX 1 Y 12
O 40 .nH 2 O (where H is hydrogen, X is phosphorus or silicon,
Y represents at least one element selected from tungsten, molybdenum and vanadium; O represents oxygen;
Keggin-type heteropolyacid represented by Y) is particularly preferred since it has particularly excellent catalytic performance. Also,
Examples of the heteropolyacid salt used as a catalyst include those in which part or all of H of Ha in the heteropolyacid of the above general formula is substituted with an alkali metal, an alkaline earth metal, various transition metals or amines.

【0011】これらのヘテロポリ酸及び/又はヘテロポ
リ酸塩をそのまま触媒として用いても目的とするポリア
ルキルベンゼンを選択性よく得ることは可能であるが、
触媒の活性を高め、かつ反応後の触媒を容易に分離、回
収し、再使用できるようにするためには、担体に担持
し、固定して用いる方がよい。この場合の担体として
は、反応に対して悪影響を与えず、ヘテロポリ酸に対し
て安定であり、かつ高表面積を有するものがよく、具体
的にはシリカ、チタニア、活性炭などが挙げられる。担
持方法は含浸法が簡便である。ヘテロポリ酸の担持量
は、担体の表面積にも依り、また担持量とともに活性は
向上するが、全触媒に対するヘテロポリ酸が1〜50重
量パーセントの範囲、より好ましくは10〜40重量パ
ーセントの範囲である。この担持ヘテロポリ酸触媒は、
担持後そのまま反応に用いてもよいが、反応温度より高
温で前処理して安定化させる方が望ましい。前処理温度
はヘテロポリ酸の種類にもよるが、100〜400℃の
範囲、より好ましくは150〜300℃の範囲である。
It is possible to obtain the desired polyalkylbenzene with good selectivity by using these heteropolyacids and / or heteropolyacid salts as they are as catalysts.
In order to increase the activity of the catalyst and to allow the catalyst after the reaction to be easily separated, recovered, and reused, it is preferable to use the catalyst supported on a carrier and fixed. In this case, a carrier that does not adversely affect the reaction, is stable to the heteropolyacid, and has a high surface area is preferable, and specific examples thereof include silica, titania, and activated carbon. An impregnation method is simple as a supporting method. The supported amount of the heteropolyacid depends on the surface area of the support, and the activity increases with the supported amount. However, the heteropolyacid is in the range of 1 to 50% by weight, more preferably 10 to 40% by weight based on the whole catalyst. . This supported heteropolyacid catalyst is
Although it may be used in the reaction as it is after loading, it is preferable to stabilize by pretreatment at a temperature higher than the reaction temperature. The pretreatment temperature is in the range of 100 to 400C, more preferably in the range of 150 to 300C, depending on the type of the heteropolyacid.

【0012】反応方法としては、反応槽に原料のアルキ
ルベンゼンと担持ヘテロポリ酸触媒又は非担持ヘテロポ
リ酸触媒を仕込み、密閉後、所定量のオレフィンを封入
し、撹拌下で所定の温度に昇温し反応を行なわせる。ま
た、オレフィンは反応温度に達してから連続的に供給し
てもよい。反応温度は150〜300℃の広い範囲で設
定できるが、反応の選択性及び触媒寿命の点から150
〜200℃の範囲が好ましい。溶媒は特に必要ではない
が、反応を温和に進行させるために適当な溶媒、例えば
ノルマルデカンなどで希釈することもできる。
As a reaction method, a raw material alkylbenzene and a supported heteropolyacid catalyst or a non-supported heteropolyacid catalyst are charged into a reaction vessel, and after sealing, a predetermined amount of olefin is sealed therein. Is performed. The olefin may be continuously supplied after reaching the reaction temperature. The reaction temperature can be set in a wide range from 150 to 300 ° C., but from the viewpoint of the selectivity of the reaction and the catalyst life,
The range of -200 ° C is preferred. Although a solvent is not particularly necessary, it can be diluted with a suitable solvent, for example, normal decane or the like, in order to allow the reaction to proceed gently.

【0013】原料のアルキルベンゼンとアルキル化剤の
オレフィンの仕込みモル比は、原料や目的とするポリア
ルキルベンゼンにもよるが、1分子のアルキルベンゼン
に1分子のオレフィンが付加したモノアルキル化を目的
とする場合は1:0.1〜2の範囲、より好ましくは
1:0.8〜1.2の範囲であり、またジアルキル化を目
的とする場合は1:1〜10の範囲、より好ましくは
1:1.2〜3の範囲である。上述の方法で反応を行な
った場合、担持ヘテロポリ酸触媒又は非担持ヘテロポリ
酸触媒は濾過によって反応液から容易に分離、回収する
ことができる。このとき、反応液中へのヘテロポリ酸の
溶出は認められなかった。回収した触媒はそのまま次の
反応に使用することができ、活性選択性も未使用触媒と
変わらなかった。反応後の触媒の再生処理は特に必要で
はないが、触媒表面に反応液が付着しているので、必要
により溶媒で洗浄した後、加熱して溶媒を蒸発させてか
ら再使用してもよい。
The molar ratio of the raw material alkylbenzene to the olefin as the alkylating agent varies depending on the raw material and the target polyalkylbenzene, but is intended for monoalkylation in which one molecule of olefin is added to one molecule of olefin. Is in the range of 1: 0.1 to 2, more preferably in the range of 1: 0.8 to 1.2, and for the purpose of dialkylation, in the range of 1: 1 to 10, more preferably 1: 2. It is in the range of 1.2 to 3. When the reaction is carried out by the above method, the supported heteropolyacid catalyst or the unsupported heteropolyacid catalyst can be easily separated and recovered from the reaction solution by filtration. At this time, no elution of the heteropoly acid into the reaction solution was observed. The recovered catalyst could be used for the next reaction as it was, and the activity selectivity was not different from the unused catalyst. It is not particularly necessary to regenerate the catalyst after the reaction. However, since the reaction solution is attached to the surface of the catalyst, the catalyst may be washed with a solvent, if necessary, heated to evaporate the solvent, and then reused.

【0014】[0014]

【発明の効果】本発明によれば、1,2,4,−トリア
ルキルベンゼンや1,2,4,5−テトラアルキルベン
ゼンを高選択的、高収率で安定的に製造することができ
る。また、触媒の回収及び再利用が容易になる。
According to the present invention, 1,2,4, -trialkylbenzene and 1,2,4,5-tetraalkylbenzene can be stably produced with high selectivity and high yield. Further, recovery and reuse of the catalyst are facilitated.

【0015】[0015]

【実施例】以下、実施例によって本発明を更に詳しく説
明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
実施例中の転化率、選択率は次の定義に従うものとす
る。 転化率(モル%)={(消費された原料のモル数)/(供給
された原料のモル数)}×100 選択率(モル%)={(生成したポリアルキルベンゼンの
モル数)/(消費された原料のモル数)}×100 ここで、原料はアルキルベンゼンである。また、 位置選択率(モル%)={(生成した1,2,4-トリ又は1,2,
4,5-テトラアルキルベンゼンのモル数)}/(生成したト
リ又はテトラアルキルベンゼンのモル数)}×100
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the examples.
The conversion and selectivity in the examples are based on the following definitions. Conversion (mol%) = {(mol number of raw material consumed) / (mol number of raw material supplied)} × 100 Selectivity (mol%) = {(mol number of generated polyalkylbenzene) / (consumption The raw material is an alkylbenzene. In addition, the position selectivity (mol%) = {(1,2,4-tri or 1,2,
The number of moles of 4,5-tetraalkylbenzene)} / (the number of moles of tri- or tetraalkylbenzene formed)} × 100

【0016】(実施例1)担持ヘテロポリ酸触媒の調製 200mlナスフラスコに12−タングストケイ酸(日
本無機化学工業製)7.6gをイオン交換水50ccに
溶解し、シリカゲル(富士ダヴィソン製IDゲル、約3
00m2/g)15.0gを加えて、ロータリーエバポレ
ータによって40〜50℃の湯浴上で蒸発乾固させるこ
とにより、12−タングストケイ酸をシリカゲルに30
重量パーセント担持したヘテロポリ酸触媒(30重量%
SiW12/SiO2と表わす。以下、他の担持ヘテロポ
リ酸触媒についても同様の表現を用いる。)を調製し
た。触媒は空気中120℃で乾燥後、300℃で2時間
焼成して反応に供した。
Example 1 Preparation of Supported Heteropolyacid Catalyst In a 200 ml eggplant-shaped flask, 7.6 g of 12-tungstosilicic acid (manufactured by Nippon Inorganic Chemical Industry) was dissolved in 50 cc of ion-exchanged water. 3
00m 2 / g) and evaporate to dryness on a water bath at 40-50 ° C. with a rotary evaporator to convert 12-tungstosilicic acid to silica gel.
Weight percent supported heteropolyacid catalyst (30% by weight
Expressed as SiW 12 / SiO 2 . Hereinafter, similar expressions are used for other supported heteropolyacid catalysts. ) Was prepared. The catalyst was dried in air at 120 ° C., and calcined at 300 ° C. for 2 hours to be used for the reaction.

【0017】イソプロピル化 内容量100mlのSUS316製オートクレーブにメ
タキシレン30.0g、担持ヘテロポリ酸触媒(30重
量%SiW12/SiO2)0.5gを仕込み、反応槽中の
空気を窒素で置換した。反応槽を撹拌しながら昇温し、
反応温度を160℃に調節した。このとき、内圧は自然
圧で約2kg/cm2になった。次にプロピレンガスを
110ml/分(STP)の流速で2時間吹き込み、メ
タキシレンとプロピレンのモル比が1:2.10になる
ようにした。その後、160℃で1時間保ち、全反応時
間を3時間とした。反応後、オートクレーブを室温付近
まで冷却し、反応液と触媒を濾別した。反応液を蛍光X
線分析装置で分析した結果、ヘテロポリ酸の溶出は認め
られなかった。反応液の組成をガスクロマトグラフで分
析定量したところ、原料のメタキシレンの転化率が99
モル%、生成物のモノイソプロピルキシレンの選択率が
14モル%、そのうちで1,2,4−トリアルキル体が
72%、生成物のジイソプロピルキシレンの選択率が8
5モル%、そのうちで1,2,4,5−テトラアルキル
体が95%であった。反応条件及びその結果を表1に示
す。
[0017] Meta-xylene 30.0g in SUS316 steel autoclave isopropylated Contents 100 ml, supported heteropolyacid catalyst (30 wt% SiW 12 / SiO 2) was charged 0.5g, the air in the reaction vessel was replaced with nitrogen. The temperature was raised while stirring the reaction vessel,
The reaction temperature was adjusted to 160 ° C. At this time, the internal pressure was about 2 kg / cm 2 at natural pressure. Next, propylene gas was blown in at a flow rate of 110 ml / min (STP) for 2 hours so that the molar ratio of meta-xylene to propylene was 1: 2.10. Thereafter, the temperature was maintained at 160 ° C. for 1 hour, and the total reaction time was 3 hours. After the reaction, the autoclave was cooled to around room temperature, and the reaction solution and the catalyst were separated by filtration. Fluorescent X
As a result of analysis by a line analyzer, no elution of heteropolyacid was observed. When the composition of the reaction solution was analyzed and quantified by gas chromatography, the conversion of meta-xylene as a raw material was 99%.
Mol%, the selectivity of the product monoisopropylxylene is 14 mol%, of which 72% is the 1,2,4-trialkyl compound and the selectivity of the product diisopropylxylene is 8%.
5 mol%, of which 95% was a 1,2,4,5-tetraalkyl compound. Table 1 shows the reaction conditions and the results.

【0018】(実施例2)モノイソプロピル体を主とし
て生成させることを目的にプロピレンの仕込み量を変え
た他は実施例1と同様に反応を行なわせて、高い転化率
と高い選択率を得た。反応条件及びその結果を表1に示
す。
Example 2 A reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amount of propylene was changed in order to mainly produce a monoisopropyl compound, and a high conversion and a high selectivity were obtained. . Table 1 shows the reaction conditions and the results.

【0019】(実施例3〜7)ヘテロポリ酸の種類、担
持量又は担体を変えて実施例1と同様に反応を行なわせ
た。触媒、反応条件及びその結果を表1に示す。この場
合も高い転化率と高い選択率が得られている。
(Examples 3 to 7) The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the kind, the supporting amount or the carrier of the heteropolyacid was changed. Table 1 shows the catalysts, reaction conditions and the results. Also in this case, a high conversion and a high selectivity are obtained.

【0020】(実施例8)実施例8においては、12−
タングストケイ酸の2個のHをCsで置換した部分セシ
ウム塩を触媒として用いて反応を行なわせた。触媒は1
2タングストケイ酸5.2g及び硝酸セシウム0.59
gをそれぞれ20ccのイオン交換水に溶解させ、2つ
の溶液を混ぜて白沈を生じさせた後、ロータリーエバポ
レータを用いて40〜50℃の湯浴上で蒸発乾固するこ
とにより調製した。触媒は300℃で2時間焼成して反
応に供した。反応条件及びその結果を表1に示す。
(Eighth Embodiment) In the eighth embodiment, 12-
The reaction was carried out using a partial cesium salt in which two Hs of tungstosilicic acid were substituted with Cs as a catalyst. The catalyst is 1
5.2 Tungstosilicic acid 5.2 g and cesium nitrate 0.59
g was dissolved in 20 cc of ion-exchanged water, and the two solutions were mixed to form white sediment, followed by evaporation to dryness on a 40-50 ° C. water bath using a rotary evaporator. The catalyst was calcined at 300 ° C. for 2 hours and used for the reaction. Table 1 shows the reaction conditions and the results.

【0021】(実施例9〜16)原料をパラキシレンに
代え、実施例1〜8と同様に反応を行なわせた。触媒、
反応条件及びその結果を表2に示す。この場合も高い転
化率と高い選択率が得られている。
(Examples 9 to 16) The reaction was carried out in the same manner as in Examples 1 to 8 except that the starting material was changed to para-xylene. catalyst,
Table 2 shows the reaction conditions and the results. Also in this case, a high conversion and a high selectivity are obtained.

【0022】(実施例17〜25)原料をプソイドクメ
ンに代え、実施例1〜16と同様に反応を行なわせた。
触媒、反応条件及びその結果を表3に示す。実施例17
〜22では高い転化率と高い選択率が得られている。実
施例23においては担体を用いず、ヘテロポリ酸をその
ままの状態で使用したので、転化率が下がっている。実
施例25ではアルキル化剤としてプロピレンの代わりに
エチレンを用いているが、プロピレンに比べてわずかに
転化率が劣っている。
(Examples 17 to 25) The reaction was carried out in the same manner as in Examples 1 to 16, except that the raw material was changed to pseudocumene.
Table 3 shows the catalysts, reaction conditions and the results. Example 17
-22, a high conversion and a high selectivity were obtained. In Example 23, the conversion was reduced because the heteropolyacid was used as it was without using a carrier. In Example 25, ethylene was used instead of propylene as the alkylating agent, but the conversion was slightly inferior to propylene.

【0023】(実施例26〜30)実施例26〜28に
おいては原料としてトルエンを用い、アルキル化剤とし
てそれぞれプロピレン、1−ブテン及びエチレンを用い
て反応を行なわせた。トルエンを原料としても目的とす
るポリアリキルベンゼンを得ることができる。実施例2
9,30においてはそれぞれ実施例1及び19において
反応後ろ別した担持ヘテロポリ酸触媒をそのまま使用
し、再度同じ反応を行なわせた。再使用でも触媒活性は
低下していない。反応条件及びその結果を表4に示す。
Examples 26 to 30 In Examples 26 to 28, the reaction was carried out using toluene as a raw material and propylene, 1-butene and ethylene as alkylating agents, respectively. The target polyalkylbenzene can be obtained also by using toluene as a raw material. Example 2
In Examples 9 and 30, the supported heteropolyacid catalyst separated after the reaction in Examples 1 and 19 was used as it was, and the same reaction was performed again. The catalyst activity did not decrease even after reuse. Table 4 shows the reaction conditions and the results.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】[0026]

【表3】 [Table 3]

【0027】[0027]

【表4】 [Table 4]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−225326(JP,A) Bull.Chem.Soc.Jp n.,Vol.62,No.7(1989) p.2159−p.2162 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07C 2/70 C07C 15/02 CA(STN) CAOLD(STN) REGISTRY(STN)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-63-225326 (JP, A) Bull. Chem. Soc. Jpn. , Vol. 62, No. 7 (1989) p. 2159-p. 2162 (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) C07C 2/70 C07C 15/02 CA (STN) CAOLD (STN) REGISTRY (STN)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 【化1】 (Rはメチル、エチル又はイソプロピルで、複数個の場
合は同種又は異種、nは1〜3)を原料に、アルキル化
剤として炭素数2〜5のオレフィンを用い、ヘテロポリ
酸及び/又はヘテロポリ酸塩を触媒として液相で150
〜300℃で反応させてトリアルキルベンゼン又はテト
ラアルキルベンゼンを製造することを特徴とするポリア
ルキルベンゼンの製造方法。
[Claim 1] (R is methyl, ethyl or isopropyl, in the case of plural, same or different, n is 1 to 3), and using an olefin having 2 to 5 carbon atoms as an alkylating agent, heteropolyacid and / or heteropolyacid 150 in liquid phase with salt as catalyst
A method for producing a polyalkylbenzene, comprising producing a trialkylbenzene or a tetraalkylbenzene by reacting at -300 ° C.
【請求項2】 ヘテロポリ酸及び/又はヘテロポリ酸塩
は担体に担持させた形態で触媒として用いる請求項1に
記載のポリアルキルベンゼンの製造方法。
2. The method for producing a polyalkylbenzene according to claim 1, wherein the heteropolyacid and / or the heteropolyacid salt is used as a catalyst in a form supported on a carrier.
【請求項3】 【化2】 (Rはメチル、エチル又はイソプロピルで、複数個の場
合は同種又は異種、nは1〜3)を原料に、アルキル化
剤として炭素数2〜5のオレフィンを用いて、液相で
50〜300℃で反応させてトリアルキルベンゼン又は
テトラアルキルベンゼンを製造するための触媒であっ
て、該触媒が、ヘテロポリ酸及び/又はヘテロポリ酸塩
からなることを特徴とするポリアルキルベンゼン製造用
触媒。
(3) (R is methyl, ethyl or isopropyl, a plurality case of same or different, n represents 1 to 3) to the raw material, by using an olefin having 2 to 5 carbon atoms as an alkylating agent, in the liquid phase 1
A catalyst for producing a trialkylbenzene or a tetraalkylbenzene by reacting at 50 to 300 [deg.] C. , wherein the catalyst comprises a heteropolyacid and / or a heteropolyacid salt.
【請求項4】 該触媒は、ヘテロポリ酸及び/又はヘテ
ロポリ酸塩が担体に担持されてなる触媒である請求項3
に記載のポリアルキルベンゼン製造用触媒。
4. The catalyst according to claim 3, wherein the heteropolyacid and / or the heteropolyacid salt is supported on a carrier.
The catalyst for producing a polyalkylbenzene according to the above.
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