KR20080081028A - 증강된 활성도를 갖는 이온성 액체 촉매 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이온성 액체 촉매의 활성을 증가시키기에 충분한 시간 동안 반응 구역에서 신선한 산성 이온성 액체 촉매, 금속 및 브뢴스테드 산을 혼합하는 단계를 포함하는 증강된 활성을 갖는 산성 이온성 액체 촉매의 제조 방법을 개시한다. 또한, 본 발명은 신선한 이온성 액체 촉매의 활성을 증가시키기에 충분한 시간 동안 반응 구역에서 신선한 이온성 액체 촉매, 금속 및 HCl을 혼합하는 단계; 상기 반응 구역으로부터 반응 산물을 제거하는 단계; 및 적어도 일부의 처리된 이온성 액체 촉매를 회수하는 단계를 포함하는 증강된 활성을 갖는 산성 이온성 액체 촉매의 제조 방법을 개시한다.

Description

증강된 활성도를 갖는 이온성 액체 촉매{Ionic liquid catalyst having enhanced activity}
본 발명은 산성 이온성 액체 촉매에 관한 것으로, 보다 상세하게 본 발명은 증강된 활성을 갖는 산성 이온성 액체 촉매 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
이온성 액체류는 오로지 이온으로만 구성된 액체류이다. 소위 "저온" 이온성 액체류는 일반적으로 100 ℃ 이하, 종종 심지어 실온 이하의 녹는점을 갖는 유기 염류이다. 이온성 액체류는 알킬화 및 중합화 반응에서 뿐만 아니라 이량체화(dimerization), 올리고머화(oligomerization), 아세틸화, 복분해반응(metatheses) 및 공중합화 반응에서 예컨대 촉매로서 및 용매로서 사용하기에 적합할 수 있다.
한 부류의 이온성 액체류는 융합된 염 조성물이고, 이는 저온에서 용융되고 촉매, 용매 및 전해질로 이용될 수 있다. 상기 조성물은 상기 조성물의 각 녹는점 이하의 온도에서 액체인 성분들의 혼합물이다.
이온성 액체류는 그의 조성이 오로지 양이온 및 음이온의 혼합물인 이온으로 만 구성된 액체류로 정의될 수 있다. 가장 통상적인 이온성 액체류는 유기물-기반 양이온 및 무기 또는 유기 음이온으로부터 제조된 것들이다. 가장 통상적인 유기 양이온은 암모늄 양이온이지만, 포스포늄 및 설포늄 양이온도 또한 자주 사용된다. 피리디늄 및 이미다졸륨의 이온성 액체류는 아마도 가장 통상적으로 사용되는 양이온이다. 음이온은 BF4 -, PF6 -, Al2Cl7 - 및 Al2Br7 -와 같은 할로알루미네이트류, [(CF3SO2)2N)]-, 알킬 설페이트류(RSO3 -), 카르복실레이트류(RCO2 -) 등을 포함하지만 그에 한정되는 것은 아니다. 촉매적으로 가장 흥미로운 이온성 액체류는 암모늄 할리드류 및 루이스산(예컨대 AlCl3, TiCl4, SnCl4, FeCl3... 등)으로부터 유도된 것들이다. 클로로알루미네이트 이온성 액체류는 아마도 가장 통상적으로 사용되는 이온성 액체 촉매 시스템이다.
상기 저온 이온성 액체류 또는 용융된 융합 염류의 예는 클로로알루미네이트 염류이다. 알킬 이미다졸륨 또는 피리디늄 염류는, 예컨대, 알루미늄 트리클로로라이드(AlCl3)와 혼합되어 융합된 클로로알루미네이트 염류를 형성할 수 있다. 전해물로서 1-알킬피리디늄 클로라이드 및 알루미늄 트리클로라이드의 융합된 염류의 용도는 미국 특허 제 4,122,245호에 개시되어 있다. 알루미늄 트리클로라이드 및 알킬이미다졸륨 할라이드로부터의 융합된 염류의 예를 개시하는 다른 특허는 미국 특허 제 4,463,071호 및 제 4,463,072호이다.
미국 특허 제 5,104,840호는 적어도 하나의 알킬알루미늄 디할라이드 및 적 어도 하나의 4차 암모늄 할라이드 및/또는 적어도 하나의 4차 암모늄 포스포늄 할라이드를 포함하는 이온성 액체류; 및 촉매 반응에서 용매로서의 그들의 용도를 개시한다.
미국 특허 제 6,096,680호는 프리델-크래프트 반응(Friedel-Craft reactions)에서 재사용가능한 알루미늄 촉매로 사용 가능한 액체 포접(clathrate) 조성물을 개시한다. 일 구체예에 있어서, 액체 포접 조성물은 (i) 적어도 하나의 알루미늄 트리할라이드, (ii) 알칼리 금속 할라이드, 알칼리 토금속 할라이드, 알칼리 금속 슈도할라이드, 4차 암모늄 염, 4차 포스포늄 염, 또는 4차 설포늄 염, 또는 그들 중 임의의 둘 이상의 혼합물로부터 선택된 적어도 하나의 염, 및 (iii) 적어도 하나의 방향족 탄화수소 화합물을 포함하는 구성물로부터 형성된다.
알루미늄-함유 촉매류는 프리델-크래프트 반응에 사용되는 가장 통상적인 루이스산 촉매류 중 하나이다. 프리델-크래프트 반응은 알킬화를 포함하는 친전자성 치환 반응의 보다 넓은 카테고리에 포함되는 반응이다.
이온성 액체류의 다른 예 및 그들의 제조 방법들은 또한 미국 특허 제 5,731,101호; 제 6,797,853호에서 및 미국 특허 출원 공개 제 2004/0077914호 및 제 2004/0133056호에 개시되어 있다.
촉매는 화학적 반응 속도를 증가시키기 위하여 다양한 상업적 및 산업적 응용분야에서 사용된다. 일반적으로, 촉매 물질은 통상적으로 비싸기 때문에 촉매 활성을 증강시킬 수 있는 것이 바람직하다. 유사하게, 촉매 취급 장비도 비용 증가에 기여한다. 촉매 활성에 있어서의 임의의 개선은 상기 비용을 감소시킬 수 있 다. 보다 활성의 촉매를 갖는 것은 촉매가 비활성화되고 대체 또는 재생을 필요로 하기 이전에 보다 길게 사용되도록 허용할 것이다. 보다 높은 촉매 활성은 또한 보다 낮은 반응 온도의 사용을 허용할 것이고 산물의 증가된 수율로 작용할 것이다.
발명의 요약
본 발명은, 다른 사항들 중에서, 이온성 액체 촉매의 활성을 증가시키기에 충분한 시간 동안 반응 구역에서 신선하게-제조된 산성 이온성 액체 촉매, 금속 및 브뢴스테드 산을 혼합하는 단계를 포함하는 증강된 활성을 갖는 산성 이온성 액체 촉매의 제조 방법을 제공한다.
일 구현예에 있어서, 본 발명은 신선한 이온성 액체 촉매의 활성을 증가시키기에 충분한 시간 동안 반응 구역에서 신선한 이온성 액체 촉매, 금속 및 HCl을 혼합하는 단계; 및 적어도 일부의 처리된 이온성 액체 촉매를 회수하는 단계를 포함하는 증강된 활성을 갖는 산성 이온성 액체 촉매의 제조 방법을 제공한다. 상기 활성화 처리는 중성 탄화수소, 즉, 표준 파라핀류의 존재하에서 수행되어 교반을 촉진한다. 그 경우에 있어서, 상기 처리된 촉매는 디캔팅 또는 다른 분리 수단 및 이어서 금속 및 생산된 금속 할라이드로부터의 촉매를 여과하여 탄화수소 층을 제거함으로써 회수될 것이다.
발명의 상세한 설명
본 발명은 촉매가 대응하는 신선하게-제조된 또는 미처리된 촉매에 비해 화학적 반응을 촉매함에 있어서 더 큰 활성을 갖는 것을 의미하는 증강된 촉매 활성을 갖는 산성 이온성 액체-기반 촉매류에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 특정의 특이적인 이온성 액체 촉매류 및 그에 의해 촉매되는 방법들을 참조하여 설명되고 예시되지만, 상기 설명은 본 발명의 범위를 제한하려는 의도가 아니다. 설명되는 방법들은 본 명세서에 포함된 교시, 설명 및 실시예에 기초하여 당업자에 의해 다른 촉매류 및 방법에 적용될 수 있다.
신선 또는 미처리 촉매는 예컨대, 암모늄 할라이드 염 및 알루미늄 할라이드의 혼합에 의한 촉매적으로 활성인 물질의 직접 합성의 결과인 촉매이다. 그것은 촉매 활성을 갖는 물질을 생산하는 기본적인 합성 단계가 수행된 촉매이다.
본 명세서에서 사용되는 특이적인 실시예는 알루미늄 클로라이드와 혼합된 아민-기반 양이온 종인 이온성 액체 시스템을 이용한 알킬화 방법을 참고한다. 상기 시스템에 있어서, 알킬화 화학작용에 적합한 적절한 산도를 얻기 위하여, 일반적으로 이온성 액체 촉매는 1 몰부(molar part)의 적절한 암모늄 클로라이드를 2 몰부의 알루미늄 클로라이드와 혼합함으로써 최대한의 산도 강도로 제조된다. 알킬화 공정에 대해 예시되는 촉매는 알킬-피리디늄 클로로알루미네이트, 예컨대 1-부틸-피리디늄 헵타클로로알루미네이트이다.
Figure 112008049176223-PCT00001
1-부틸-피리디늄 헵타클로로알루미네이트
일반적으로, 강한 산성 이온성 액체는 알킬화, 예컨대, 이소파라핀 알킬화에 대해 필수적이다. 이 경우에 있어서, 브뢴스테드산과 혼합된 강한 루이스산인 알루미늄 클로라이드는 이온성 액체 촉매 체계에 있어서 바람직한 촉매 성분이다.
알루미늄 금속은 HCl과 반응하여 수소 가스 및 AlCl3를 생성한다. 알루미늄 금속 및 HCl을 신선한 클로로알루미네이트 이온성 액체 촉매류로 도입함으로써 클로로알루미네이트 이온성 액체에 있어서 산성 성분인 알루미늄 클로라이드가 인시튜로(in situ)로 제조된다. 여기서 나타낸 바와 같이, 처리된 촉매는 신선하게 제조된 촉매와 비교하여 에틸렌의 이소펜탄과의 알킬화에 대하여 보다 양호한 활성을 나타낸다.
본 발명에 따른 방법의 일 구현예는 신선하게 제조된 클로로알루미네이트 이온성 액체 촉매의 활성을 증가시키기 위하여 알루미늄 금속 및 염산 사이의 반응으로부터 인시츄(in situ) 생성된 알루미늄 트리클로라이드를 이용한다. 알루미늄 금속 및 HCl을 이용하면 이온성 액체 중의 AlCl3의 농도를 증가시킴으로써 이온성 액체 촉매의 산도 및 활성도를 증가시키는 인시튜로(in situ)로 AlCl3를 생산할 것이다. 어떤 이론에 한정되지 않고서 설명하면, 인시튜로(in situ)로 제조된 알루미늄 클로라이드는 아마도 이온성 액체 중의 Al2Cl7 -, Al3Cl10 -와 같은 활성 클로로알루미네이트 종의 농도를 증가시키는데 일조를 하고, 따라서, 촉매의 전체 산도 및 활성도를 증강시킬 것이다. 이러한 방식으로, 처리된 촉매는 신선하게 제조된 촉매에 비해 보다 활성일 것이다.
본 발명에 따른 방법에 사용되는 금속은 알루미늄에 한정되지 않는다. 상기 방법은 금속과 브뢴스테드 산의 반응이 루이스산 성분을 생성하는 임의의 루이스산 이온성 액체에 대해 사용될 수 있다. 예컨대, 루이스산 성분이 ZnCl2인 경우 아연 금속 및 HCl이 사용될 수 있다. 금속 할라이드가 루이스산으로 작용할 수 있는 다른 금속은 다른 것들 중에서 Fe, Cu, Ti, Sn, B, Ga, 및 In을 포함한다. 알루미늄 금속은 AlCl3 이외의 금속 클로라이드로 이온성 액체 촉매의 오염을 피하기 위하여 촉매 공정에서 클로로알루미네이트 이온성 액체가 사용되는 경우 선택되는 금속일 것이다.
본 발명에 따른 방법은 적절한 금속과의 반응에 의해 루이스산을 생성하기 위하여 HCl을 사용하는 것에 한정되지 않는다. 다른 브뢴스테드산도 또한 사용될 수 있으며 HI, HBr, HF, H2SO4, H3PO4에 한정되지는 않는다. 클로로알루미네이트 이온성 액체의 경우에 있어서, 하이드로할라이드(HI, HCl, HBr, HF)는 선택되는 산일 것이다. 하이드로할라이드 중에서 할라이드 이외의 바람직하게 클로라이드 이외의 컨쥬게이트 염기의 도입을 방지하기 위하여 염산이 바람직하다.
하기의 실시예에서 나타낸 바와 같이, 신선한 이온성 액체 촉매류는 알루미늄 및 염화수소로 처리된다. 신선한 이온성 액체 촉매에 알루미늄 및 염화수소를 첨가하고 자생적(autogenic) 압력에서 0-50℃의 온도에서 (오토클레이브에서) 생성된 혼합물을 교반하면 신선한 촉매보다 더 큰 활성도를 갖는 촉매를 생성하였다. 처리된 이온성 액체 촉매를 여과에 의해 잔류 혼합물(신선하게 제조된 AlCl3 및 알루미늄 금속)로부터 제거하였다.
이소펜탄으로 에틸렌을 알킬화함으로써 회수된 활성화된 이온성 액체 촉매의 활성도를 평가하였고 촉매는 처리 이전의 신선하게 제조된 촉매에 비해 양호한 활성도를 나타내었다. 처리된 촉매의 선택도는 신선하게 제조된 촉매의 선택도와 동일하였다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 신선한 이온성 액체 촉매는 교반 탱크 반응기(CSTR)로 연속적으로 주입되고, 여기서 알루미늄 금속 파우더가 스크류 형태의 공급기에 의해 첨가된다. 알루미늄은 불활성 기체(질소 등) 하에 두어 산화를 방지한다. HCl 가스는 바람직한 속도로 공급되어 AlCl3를 생성한다. 반응 산물은 회수되고 탄화수소 용매(예컨대, 헥산)와 혼합된다. 용매는 C5-C15 범위의 표준 탄화수소 및 그들의 혼합물, 바람직하게 C5-C8일 수 있다. 다음으로 상기 혼합물은 중력 디캔터에서 분리되고, 그로부터 비중이 큰 이온성 액체상이 회수된다. 미처리 알루미늄은 여과에 의해 제거된다. 처리된 이온성 액체 촉매가 회수된다.
일반적으로 반응 조건은 용매로서 표준 탄화수소 중에서 -20℃~200℃의 온도, 대기압~5000 psig, 바람직하게 대기압~500 psig의 압력, 및 0.1분~24시간, 바람직하게 1/4~2시간의 접촉 시간을 포함한다.
본 발명에 따른 방법은 산성 이온성 액체 촉매 제조의 통합 부분으로서 작용할 수 있다. 그것은 동일한 반응 시스템에서 또는 별개의 반응 시스템에서 수행될 수 있다.
하기의 실시예는 본 발명의 예시이며, 본 발명의 특허청구범위에 포함된 내용을 넘어서 어떠한 방식으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
실시예 1 : 신선한 1- 부틸피리디늄 쿨로로알루미네이트 이온성 액체 촉매 A(신선한 IL A)
1-부틸-피리디늄 클로로알루미네이트는 불활성 분위기 하에서 순수한 1-부틸-피리디늄 클로라이드(고체)를 순수한 고체 알루미늄 트리클로라이드와 혼합함으로써 제조되는 실온 이온성 액체이다. 부틸피리디늄 클로라이드 및 대응하는 1-부틸-피리디늄 클로로알루미네이트의 합성은 하기에 설명된다. 2-L 테플론-라이닝 오토클레이브에, 400 gm(5.05 몰) 무수 피리딘(알드리치로부터 구매한 99.9% 순수)을 650 gm(7몰) 1-클로로부탄(알드리치로부터 구매한 99.5% 순수)과 혼합하였다. 순수 혼합물을 밀봉하고 자생 압력 하에서 밤새도록 125℃에서 교반되게 하였다. 오 토클레이브를 냉각하고 환기시킨 이후에, 반응 혼합물을 희석하고 클로로포름에 용해시키고 3리터 둥근 바닥 플라스크로 옮겼다. 과량의 클로라이드, 미반응 피리딘 및 클로로포름 용매를 제거하기 위하여 로터리 증발기 상에서(열수 배쓰 중에서) 감압으로 반응 혼합물을 농축하여 황갈색 고체 산물을 수득하였다. 수득한 고체를 뜨거운 아세톤 내에 용해시키고 냉각 및 디에틸 에테르의 첨가를 통해 순수 산물을 침전시킴으로써 산물의 정제를 수행하였다.
로터리 증발기 상에서 진공 및 열 하에서의 여과 및 건조를 통해 황색이 도는 흰색의 광택을 갖는 고체의 원하는 산물 750 gm(88% 수율)를 수득하였다. 1H-NMR 및 13C-NMR는 원하는 1-부틸-피리디늄 클로라이드와 일치하고 불순물은 전혀 관측되지 않았다.
다음의 절차에 따라 건조된 1-부틸피리디늄 클로라이드 및 무수 알루미늄 클로라이드(AlCl3)를 천천히 혼합함으로써 1-부틸피리디늄 클로로알루미네이트를 제조하였다. 80℃에서 48시간 동안 진공 하에서 1-부틸피리디늄 클로라이드(상기에서와 같이 제조됨)를 건조시켜 잔여수를 제거하였다(1-부틸피리디늄 클로라이드는 수중투시가 가능하고 공기에 노출되면 쉽게 물을 흡수한다). 500 g(2.91 몰)의 건조된 1-부틸피리디늄 클로라이드를 글로브 박스 내의 질소 분위기의 2L 비커로 옮겼다. 다음으로, 777.4 gm(5.83 몰)의 무수 분말화 AlCl3(알드리치로부터의 99.99%)을 (교반 하면서) 소량씩 첨가하여 고도의 발열 반응의 온도를 제어하였다. AlCl3 을 모두 첨가한 다음에, 생성된 호박색으로 보이는 액체를 글로브 박스 내에서 밤새도록 온화하게 교반되도록 하였다. 다음으로 액체를 여과하여 모든 미용해 AlCl3를 제거하였다. 생성된 산성 1-부틸-피리디늄 클로로알루미네이트를 에틸렌을 이용한 이소펜탄의 알킬화에 대해 촉매로서 사용하였다.
Figure 112008049176223-PCT00002
실시예 2 : Al 금속 및 HCl 을 이용한 IL A의 활성화
다음의 절차에 따라 배치(batch) 반응기 내에서 활성화를 수행하였다. 300 cc 오토클레이브 내에서, 실시예 1에서 설명된 바와 같이 제조된, 75 gm의 신선하게 제조된 1-부틸-피리디늄 클로로알루미네이트 이온성 액체를 질소 하에서 산소 및 물이 없는 글로브 박스 내에서 8 gm의 알루미늄 분말과 혼합하였다. 상기 오토클레이브를 밀봉하고 렉쳐 바틀(Lecture Bottle)로부터의 5.5 gm의 무수 HCl 가스를 주입구를 통해 첨가하였다. 다음으로 단지 15분 동안 실온 및 자생 압력(반응 시작점에서 230 psig)에서 ~>1200 rpm에서 오버헤드 교반기로 상기 혼합물을 격하게 혼합하였다. 반응 온도를 ~30℃까지 올리고 압력을 203 psig까지 낮췄다. 오토클레이브(반응 용기)를 환기시키고 실온으로 냉각되도록 하였다. 다음으로, 처 리된 이온성 액체를 알루미늄 분말 및 생성된 알루미늄 클로라이드로부터 여과하였다. 여과된 이온성 액체는 이온성 액체상 내에 과량의 AlCl3의 존재 때문에 외관상 다소 우유빛이었다. 여과된 촉매를 가라앉히고 다시 여과하여 외관상 투명한 처리된 (활성화된) 촉매인 신선하게-제조된 촉매를 수득하여다. 실시예 3에 설명된 방법에 따라 이소펜탄을 이용하여 에틸렌을 알킬화함으로써 상기 촉매의 활성도를 평가하였다.
실시예 3 : 에틸렌을 이용한 이소펜탄의 배치 알킬화를 이용한 처리된 IL A의 활성도 평가
하기의 절차에 따라 에틸렌을 이용한 이소펜탄의 알킬화를 수행하였다. 300 cc 오토클레이브를 42 gm의 이온성 액체 촉매, 100 gm의 무수 이소펜탄, 12 gm의 에틸렌, 및 0.3 gm의 무수 HCl로 채웠다. 다음으로 반응을 ~1200 rpm으로 교반하고 자생 압력에서 50℃로 가열하였다. 일반적으로 출발 압력은 215~320 psi였다. 상기 압력이 10% 이하(single digit)로 떨어지는 경우 상기 반응은 종결되었다. 상기 반응의 종결시에, 상기 반응기를 배기시키고 에틸렌 농도를 위하여 GC에 의해 가스 샘플을 체크하였다. 액체 반응 혼합물을 2개의 상으로 안정되도록 하였다. 유기상을 디캔팅하고 GC 분석에 의해 산물 분포를 분석하였다. 하기 표 1은 신선하게 제조된 촉매 및 처리된 촉매 사이의 비교를 나타낸다.
<표 1>
신선한 촉매 활성화된 촉매
반응 시간 7분 3분
출발 압력 215 psi 222 psi
종결 압력 7 4
iC5 69.1 67.7
C7s(전체) 19.1 20.3
2,3-DM-펜탄 8.23 8.6
2,4-DM-펜탄 10 9.7
2,3DM/2,4DM 0.82 0.88
표 1에 나타낸 바와 같이, 알루미늄 금속 상에서 HCl로 처리된 촉매는 신선하게 제조된 미처리 촉매에 비해 매우 신속하게 반응하였다. 양 촉매는 동일한 산물 및 선택도를 나타냈지만, 처리된 촉매는 알킬화를 종결시키는데 필요한 보다 짧은 시간에 기인하여 보다 활성인 것으로 보인다.
본 명세서에 설명된 실시예를 지지하고 교시들에 비추어 가능한 본 발명의 수많은 변형예들이 존재한다. 따라서 다음의 특허청구범위 내에서 본 발명은 본 명세서에서 특정적으로 설명되거나 예시된 것과 다르게 실시될 수 있다.

Claims (24)

  1. 이온성 액체 촉매의 활성을 증가시키기에 충분한 시간 동안 신선한 산성 이온성 액체 촉매, 금속 및 브뢴스테드 산을 혼합하는 단계를 포함하는 증강된 활성을 갖는 산성 이온성 액체 촉매의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속은 마그네슘, 알루미늄, 티타늄, 니켈, 아연, 구리, 철, 갈륨, 주석, 인듐, 구리, 지르코늄, 바나듐, 니오브, 크롬, 몰리브덴 및 그들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 브뢴스테드 산은 HI, HBr, HF, H2SO4, H3PO4 및 그들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 금속은 알루미늄이고 상기 브뢴스테드 산은 HCl인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이온성 액체 촉매는 프리델-크래프트 반응(Friedel-Craft reaction)을 촉매하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프리델-크래프트 반응(Friedel-Craft reaction)은 알킬화인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 조건은 -20℃ 내지 200℃의 온도, 대기압 내지 5000 psig의 압력, 및 0.1분 내지 24시간의 접촉 시간에서 용매로서 표준 탄화수소 중에서 이온성 액체 촉매를 충분한 양의 금속 및 과량의 산과 접촉시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 탄화수소 용매는 C5 내지 C15 범위의 표준 탄화수소로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이온성 액체 촉매는 이미다졸륨, 피리디늄, 포스포리듐 또는 테트라알킬암모늄 유도체 또는 그들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항의 방법에 따라 처리된 이온성 액체 촉매.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 이온성 액체 촉매는 클로로알루미네이트 이온성 액체인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 이온성 액체 촉매는 클로로알루미네이트 이온성 액체인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 신선한 이온성 액체 촉매의 활성을 증가시키기에 충분한 시간 동안 반응 구역에서 신선한 이온성 액체 촉매, 금속 및 HCl을 혼합하는 단계; 상기 반응 구역으로부터 반응 산물을 제거하는 단계; 상기 제거된 반응 산물을 탄화수소 용매와 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 2개의 상, 경질상 및 처리된 이온성 액체 촉매를 함유하는 농축상으로 분리하는 단계; 및 적어도 일부의 처리된 이온성 액체 촉매를 회수하는 단계를 포함하는 증강된 활성을 갖는 산성 이온성 액체 촉매의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 금속은 마그네슘, 알루미늄, 티타늄, 니켈, 아연, 구리, 철, 갈륨, 주석, 인듐, 구리, 지르코늄, 바나듐, 니오브, 크롬, 몰리브덴 및 그들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 브뢴스테드 산은 HI, HBr, HF, H2SO4, H3PO4 및 그들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 금속은 알루미늄이고 상기 브뢴스테드 산은 HCl인 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 이온성 액체 촉매는 프리델-크래프트 반응(Friedel-Craft reaction)을 촉매하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 프리델-크래프트 반응(Friedel-Craft reaction)은 알킬화인 것을 특징 으로 하는 방법.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 활성화 조건은 -20℃ 내지 200℃의 온도, 대기압 내지 5000 psig의 압력, 및 0.1분 내지 24시간의 접촉 시간에서 용매로서 표준 탄화수소 중에서 이온성 액체 촉매를 충분한 양의 금속 및 과량의 산과 접촉시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 탄화수소 용매는 C5 내지 C15 범위의 표준 탄화수소 및 그들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제13항에 있어서,
    상기 이온성 액체 촉매는 이미다졸륨, 피리디늄, 포스포리듐 또는 테트라알킬암모늄 유도체 또는 그들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제13항에 있어서,
    상기 이온성 액체 촉매는 클로로알루미네이트 이온성 액체인 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 이온성 액체 촉매는 클로로알루미네이트 이온성 액체인 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제13항의 방법에 따라 제조된 이온성 액체 촉매.
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