TW201811431A - 三烷基鏻離子液體、製造方法及使用三烷基鏻離子液體之烷化方法 - Google Patents

Abstract

本發明描述一種具有下式之鹵鋁酸三烷基鏻化合物：其中R¹ 、R² 及R³ 相同或不同且各獨立地選自C₁ 至C₈ 烴基；且X係選自F、Cl、Br、I或其組合。亦描述一種併入該鹵鋁酸三烷基鏻化合物之離子液體催化劑組合物、製造該鹵鋁酸三烷基鏻化合物之方法及併入該鹵鋁酸三烷基鏻化合物之烷化方法。

Description

三烷基鏻離子液體、製造方法及使用三烷基鏻離子液體之烷化方法

本發明係關於一種鹵化鏻鹽。更確切而言，本發明係關於鹵鋁酸鏻離子液體，及其在用於烷烴(paraffin)與烯烴之烷化的方法中作為催化劑的用途。

烷化通常用於將輕烯烴(例如，諸如丙烯及丁烯之烯烴的混合物)與異丁烷組合以產生相對高辛烷之分支鏈石蠟烴燃料，包括異庚烷及異辛烷。類似地，烷化反應可使用諸如苯之芳族化合物替代異丁烷進行。當使用苯時，自烷化反應所得之產物為烷基苯(例如，乙苯、異丙苯、十二烷基苯等)。 烷烴與烯烴烷化來生產汽油烷化物可使用各種各樣的催化劑。催化劑之選擇視生產者需要之最終產物而定。典型的烷化催化劑包括濃硫酸或氫氟酸。然而，硫酸及氫氟酸具有危險性及腐蝕性，且其在工業製程中之使用需要各種各樣的環境控制。 固體催化劑亦用於烷化。固體催化劑更易於藉由在催化劑表面上吸附焦炭前驅體去活化。 在烷化方法中，酸性離子液體可用作常用強酸催化劑之替代物。離子液體為包含陽離子及陰離子之通常在低於約100℃下熔融之鹽。離子液體基本上為液態鹽且其描述於美國專利第4,764,440號、第5,104,840號及第5,824,832號中。對於不同離子液體而言，性質變化很大，且離子液體之用途視給定離子液體之性質而定。視離子液體之有機陽離子及陰離子而定，離子液體可具有極其不同的性質。 離子液體提供超越於其他催化劑之優勢，包括具有比如HF之催化劑更小的腐蝕性及為非揮發性的。 儘管離子液體催化劑可具有極高活性，但是烷化反應需要在通常-10℃至30℃之間的低溫下進行以使烷化物品質最大化。此需要冷卻反應器及反應器進料，其增加了利用離子液體之烷化方法之呈額外設備及能量之形式的實質性成本。用於烷化之最常見離子液體催化劑前驅體包括與氯鋁酸陰離子(Al₂ Cl₇ ^- )偶合之基於咪唑鎓或吡啶鎓的陽離子。 使用鹵鋁酸四級鏻離子液體之烷化方法為吾人所知，例如美國專利第9,156,028號及第9,156,747號及美國公開案第2014/0213435號。此等專利及申請案涵蓋下式之四烷基鏻離子液體催化劑：在一些實施例中，R⁵ 至R⁸ 包含具有4至12個碳原子之烷基，R⁵ 至R⁷ 為相同的烷基，且R⁸ 不同於R⁵ 至R⁷ 且含有更多個碳原子，且X為鹵素。在其他實施例中，R⁵ 至R⁷ 為相同的且包含具有1至8個碳原子之烷基，且R⁸ 不同於R⁵ 至R⁷ 且包含具有4至12個碳原子之烷基，且X為鹵素。鹵鋁酸四級鏻離子液體成功地用於在高於環境或接近環境之溫度下製造高辛烷產物。然而，此等離子液體具有25℃下50至115 cSt範圍內的黏度。此可能比在一些應用中合乎需要之黏度更高。 因此，需要具有低於鹵鋁酸四級鏻離子液體之黏度的離子液體，其產生高辛烷之烷化物且不需要在較極端條件(諸如製冷)下操作。

此發明內容未列出所有必需特性，且因此，此等特性之子組合亦可構成本發明。 因此，本發明之一個態樣為鹵鋁酸三烷基鏻化合物。在一個實施例中，鹵鋁酸三烷基鏻化合物具有下式：其中R¹ 、R² 及R³ 相同或不同且各獨立地選自C₁ 至C₈ 烴基；且X係選自F、Cl、Br、I或其組合；其限制條件為X為Cl時，R¹ 、R² 及R³ 並不皆為甲基。 本發明之另一態樣為離子液體催化劑組合物。在一個實施例中，離子液體催化劑組合物包含如上文所描述之一或多種鹵鋁酸三烷基鏻化合物。 本發明之另一態樣為製造鹵鋁酸三烷基鏻化合物之方法。在一個實施例中，方法包括使具有以下通式之鹵化三甲基鏻：其中R⁹ 、R¹⁰ 及R¹¹ 相同或不同且各獨立地選自C₁ 至C₈ 烴基；且X係選自F、Cl、Br或I；與AlCl₃ 、AlBr₃ 或AlI₃ 中之至少一者反應以形成鹵鋁酸三烷基鏻離子液體化合物。 本發明之另一態樣為烷化方法。在一個實施例中，烷化方法包括使具有4至10個碳原子之異烷烴進料與具有2至10個碳原子之烯烴進料在烷化條件下在烷化區中在三烷基鏻離子液體催化劑組合物存在下接觸以生成烷化物。三烷基鏻離子液體催化劑組合物包含一或多種具有下式之鹵鋁酸三烷基鏻化合物：其中R¹ 、R² 及R³ 相同或不同且各獨立地選自C₁ 至C₈ 烴基；且X係選自F、Cl、Br、I或其組合。

相關申請案之交叉參考 本申請案主張2016年6月7日申請之美國臨時申請案第62/346,831號及2016年6月7日申請之美國臨時申請案第62/346,813號的優先權。此等申請案各自以全文引用的方式併入本文中。 本發明係關於鹵鋁酸三烷基鏻化合物，包含鹵鋁酸三烷基鏻組合物之離子液體催化劑組合物、製造該等鹵鋁酸三烷基鏻化合物之方法，及使用該等離子液體催化劑組合物的烷化方法。 如本文所使用，術語「包含(comprised of/comprising/comprises)」包括實施例「基本上由」所列元素「組成」或「由」所列元素「組成」。 鹵鋁酸三烷基鏻化合物具有下式：其中R¹ 、R² 及R³ 相同或不同且各獨立地選自C₁ 至C₈ 烴基；且X係選自F、Cl、Br、I或其組合。 在任何或所有實施例中，R¹ 、R² 及R³ 係選自C₁ 至C₆ 烴基或C₃ 至C₆ 烴基或C₃ 至C₅ 烴基。在額外或替代實施例中，R¹ 、R² 及R³ 具有相同數目個碳原子。在相同或替代實施例中，R¹ 、R² 及R³ 為相同的。在任何或所有實施例中，R¹ 、R² 及R³ 可選自由以下各者組成之群：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及己基(包括所有異構體，例如丁基可為正丁基、第二丁基、異丁基及其類似丁基)。 在任何或所有實施例中，當X為Cl時，R¹ 、R² 及R³ 並非皆為甲基。在相同或替代實施例中，當X為Cl時，R¹ 、R² 及R³ 中僅一者為甲基。在額外或替代實施例中，當X為Cl時，R¹ 、R² 及R³ 皆不為甲基。 如本文所使用，術語「烴基」用於其一般意義且意指涵蓋具有皆為碳主鏈且由碳原子(通常長度為1至36個碳原子)及氫原子組成之脂族(直鏈或分支鏈)基團、脂環基團及芳族基團。烴基之實例包括烷基、環烷基、環烯基、碳環芳基、烯基、炔基、烷基環烷基、環烷基烷基、環烯基烷基及碳環芳烷基、烷芳基、芳烯基及芳炔基。 熟習此項技術者將瞭解，儘管下文更詳細地論述較佳實施例，但如上所定義之鹵鋁酸鏻的多個實施例亦涵蓋於本發明之範疇內。因此，應注意，除非另有說明，否則根據本發明之一個態樣或一個實施例所描述之任何特徵可與本發明之另一態樣或實施例互換。 此外，出於描述本發明之目的，在元素、組分或特徵被稱為包括於一系列所述元素、組分或特徵中及/或選自一系列所述元素、組分或特徵時，熟習此項技術者將瞭解，在本文所述之相關本發明實施例中，元素、組分或特徵亦可為個別所述元素、組分或特徵中之任一者，或亦可選自由明確列出的元素、組分或特徵中之任兩者或大於兩者組成之群。此外，在此類清單中所述之任何元素、組分或特徵亦可自此類清單省略。 熟習此項技術者將進一步理解，不管明確敍述或未明確敍述，本文藉由端點對數值範圍的任何複述包括包含在所述範圍內的所有數值(包括分率)，以及範圍之端點及等值。除了更廣範圍或更大群之外，對更窄範圍或更特定群之揭示並不放棄更廣範圍或更大群。 在任何或所有實施例中，鹵鋁酸三烷基鏻化合物可為Al₂ Cl₇ ^- 三正丁基鏻。在任何或所有實施例中，鹵鋁酸三烷基鏻化合物可為Al₂ Cl₇ ^- 三異丁基鏻。在額外或替代實施例中，鹵鋁酸三烷基鏻化合物可為Al₂ Cl₇ ^- 二正丁基-第二丁基鏻。 在本發明之任何或所有實施例中，鹵鋁酸三烷基鏻化合物具有下式。 本發明之另一態樣為離子液體催化劑組合物。離子液體催化劑組合物可包含如上文所描述之一或多種鹵鋁酸三烷基鏻化合物。 在任何或所有實施例中，離子液體催化劑組合物之初始運動黏度在25℃下低於約70 cSt，或低於約65 cSt，或低於約60 cSt，或低於約55 cSt，或低於約50 cST，或低於約45 cSt，或低於約40 cSt。在額外或替代實施例中，離子液體催化劑之初始運動黏度在38℃下低於約45 cSt，或低於約40 cSt，或低於約35 cSt，或低於約30 cSt，或低於約25 cSt。在相同或其他實施例中，離子液體催化劑之初始運動黏度在50℃下低於約33 cSt，或低於約30 cSt，或低於約25 cSt，或低於約20 cSt，或低於約18 cSt。 使用針對氯鋁酸鹽之ASTM方法D4052，離子液體之相對密度在25℃下通常在約1.10至約1.35 g/cm³ 或約1.20至約1.25 g/cm³ 範圍內。 在任何或所有實施例中，離子液體催化劑組合物中鋁與磷之莫耳比在1.8至2.2範圍內。 離子液體催化劑組合物可包括其他離子液體。在任何或所有實施例中，離子液體催化劑組合物可包括具有下式之鹵鋁酸四級鏻化合物：其中R⁵ 至R⁷ 相同或不同且各獨立地選自C₁ 至C₈ 烴基；R⁸ 不同於R⁵ 至R⁷ 且係選自C₁ 至C₁₅ 烴基；且X係選自F、Cl、Br、I或其組合。在任何或所有實施例中，R⁵ 至R⁷ 中之每一者獨立地選自C₃ -C₆ 烷基。在任何或所有實施例中，R⁵ 至R⁷ 為相同的。在任何或所有實施例中，R⁸ 為C₄ -C₁₂ 烴基。在額外或替代實施例中，R⁸ 為C₄ -C₈ 烷基。 一或多種鹵鋁酸三烷基鏻化合物之濃度為離子液體化合物之總濃度的約5莫耳%至約100莫耳%，或約10莫耳%至約100莫耳%，約15莫耳%至約100莫耳%，或約20莫耳%至約100莫耳%，或約25莫耳%至約100莫耳%，或約30莫耳%至約100莫耳%，或約35莫耳%至約100莫耳%，或約40莫耳%至約100莫耳%，或約45莫耳%至約100莫耳%，或約50莫耳%至約100莫耳%，或約55莫耳%至約100莫耳%，或約60莫耳%至約100莫耳%，或約65莫耳%至約100莫耳%，或約70莫耳%至約100莫耳%，或約75莫耳%至約100莫耳%，或約80莫耳%至約100莫耳%，或約85莫耳%至約100莫耳%，或約90莫耳%至約100莫耳%。輔催化劑未包括於離子液體化合物之莫耳%中。在某些實施例中，可能存在低於約1莫耳%之雜質。 在含有一或多種鹵鋁酸四級鏻化合物之實施例中，一或多種鹵鋁酸三烷基鏻化合物之濃度為離子液體化合物之總濃度的約5莫耳%至約98莫耳%，或約10莫耳%至約98莫耳%，約15莫耳%至約98莫耳%，或約20莫耳%至約98莫耳%，或約25莫耳%至約98莫耳%，或約30莫耳%至約98莫耳%，或約35莫耳%至約98莫耳%，或約40莫耳%至約98莫耳%，或約45莫耳%至約98莫耳%，或約50莫耳%至約98莫耳%，或約55莫耳%至約98莫耳%，或約60莫耳%至約98莫耳%，或約65莫耳%至約98莫耳%，或約70莫耳%至約98莫耳%，或約75莫耳%至約98莫耳%，或約80莫耳%至約98莫耳%，或約85莫耳%至約98莫耳%，或約90莫耳%至約98莫耳%。一或多種鹵鋁酸四烷基鏻化合物之濃度為離子液體化合物之總濃度的約2莫耳%至約95莫耳%，或約2莫耳%至約90莫耳%，或約2莫耳%至約85莫耳%，或約2莫耳%至約80莫耳%，或約2莫耳%至約75莫耳%，或約2莫耳%至約70莫耳%，或約2莫耳%至約65莫耳%，或約2莫耳%至約60莫耳%，或約2莫耳%至約55莫耳%，或約2莫耳%至約50莫耳%，或約2莫耳%至約45莫耳%，或約2莫耳%至約40莫耳%，或約2莫耳%至約35莫耳%，或約2莫耳%至約30莫耳%，或約2莫耳%至約25莫耳%，或約2莫耳%至約20莫耳%，或約2莫耳%至約15莫耳%，或約2莫耳%至約10莫耳%。輔催化劑未包括於離子液體化合物之莫耳%中。 在任何或所有實施例中，鹵鋁酸三烷基鏻化合物以離子液體催化劑組合物之總濃度之約51莫耳%至約98莫耳%的濃度存在。 在任何或所有實施例中，離子液體催化劑組合物可包括輔催化劑(或助催化劑(catalyst promoter))。輔催化劑以每莫耳鹵鋁酸鹽離子液體約0.05莫耳至約1莫耳、或約0.05莫耳至約0.7莫耳、或約0.06莫耳至約0.5莫耳、或約0.15莫耳至約0.7莫耳、或約0.15莫耳至約0.5莫耳輔催化劑之量存在。輔催化劑可為Brønsted酸及/或Brønsted酸前驅體。適合之Brønsted酸包括(但不限於) HCl、HBr、HI及其混合物。適合之Brønsted酸前驅體包括(但不限於) 2-氯丁烷、2-氯-2-甲基丙烷、1-氯-2-甲基丙烷、1-氯丁烷、2-氯丙烷、1-氯丙烷及其他氯烷烴，較佳為第二或第三氯烷烴或其組合。 鹵鋁酸三烷基鏻化合物可藉由使具有通式之鹵化三烷基鏻：與AlCl₃ 、AlBr₃ 或AlI₃ 中之至少一者反應製得以形成鹵鋁酸三烷基鏻離子液體化合物。R⁹ 、R¹⁰ 及R¹¹ 相同或不同且各獨立地選自C₁ 至C₈ 烴基；且X係選自F、Cl、Br或I。 在任何或所有實施例中，R⁹ 、R¹⁰ 及R¹¹ 係選自C₁ 至C₆ 烴基，或C₃ 至C₆ 烴基，或C₃ 至C₅ 烴基，或C₄ 烴基。在相同或替代實施例中，R⁹ 、R¹⁰ 及R¹¹ 具有相同數目個碳原子。在額外或相同實施例中，R⁹ 、R¹⁰ 及R¹¹ 可為相同的。在任何或所有實施例中，R⁹ 、R¹⁰ 及R¹¹ 係選自由以下各者組成之群：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及己基(包括所有異構體，例如丁基可為正丁基、第二丁基、異丁基及其類似丁基)。 在任何或所有實施例中，鹵化三烷基鏻包含鹵化三甲基鏻、鹵化三乙基鏻、鹵化三丙基鏻、鹵化三正丁基鏻、鹵化三異丁基鏻、鹵化二正丁基-第二丁基鏻、鹵化三戊基鏻、鹵化三己基鏻或其組合。 反應可在約20℃至約170℃範圍內之溫度下且在惰性環境下發生。 反應可利用約1.8至約2.2莫耳當量之AlCl₃ 、AlBr₃ 或AlI₃ 。 離子液體催化劑組合物可用於烷化反應。已發現，當在高於環境溫度或接近環境溫度之溫度下進行時，使用鹵鋁酸三烷基鏻離子液體之烷化反應獲得高辛烷產物。此提供可藉由自方法移除製冷設備而實質上節省成本的操作。本發明提供一種使用鹵鋁酸三烷基鏻離子液體烷化烷烴的方法。 需要控制離子液體催化劑組合物之酸性以提供適合之烷化條件。可採用Brønsted酸及Brønsted酸前驅體作為輔催化劑以藉由強化三烷基鏻離子液體催化劑組合物之整體酸性來增強催化劑組合物之活性。在上文論述了適合之Brønsted酸及Brønsted酸前驅體。 典型的烷化反應條件包括約-20℃至離子液體之分解溫度、或約-20℃至約100℃、或約-20℃至約80℃、或約0℃至約80℃、或約20℃至約80℃、或約20℃至約70℃、或約20℃至約50℃範圍內之溫度。離子液體亦可在適度高溫下固化，且因此較佳具有經由合理溫度跨度保持其液態的離子液體。在一些實施例中，可能需要冷卻。若需要冷卻，則其可使用任何已知方法提供。 壓力通常在常壓(0.1 MPa(g))至約8.0 MPa(g)或大約0.3 MPa(g)至約2.5 MPa(g)之範圍內。壓力較佳足以使反應物保持在液相中。 反應區中反應物之滯留時間在數秒至數小時、或約0.5 min至約60 min、或約1 min至約60 min、或約3 min至約60 min之範圍內。 反應器中離子液體催化劑組合物之體積可為反應器中物質(離子液體催化劑組合物及烴)之總體積的約1體積%至約75體積%，或約1體積%至約70體積%，或約1體積%至約65體積%，或約1體積%至約60體積%，或約1體積%至約55體積%，或約1體積%至約50體積%，或約1體積%至約45體積%，或約1體積%至約40體積%，或約1體積%至約35體積%，或約1體積%至約30體積%，或約1體積%至約25體積%，或約1體積%至約20體積%，或約1體積%至約15體積%，或約1體積%至約10體積%，或約1體積%至約5體積%。 由於離子液體中烴之可溶性較低，因此如同離子液體中之大多數反應，烯烴-異烷烴烷化大體上為兩相的且在液態之界面處發生。催化性烷化反應大體上在液體烴相、在分批系統、半分批系統或連續性系統中使用如脂族烷化所常見之一個反應階段進行。異烷烴及烯烴可分開引入或以混合物之形式引入。舉例而言，異烷烴與烯烴之間的莫耳比在約1:1至約100:1之範圍內，或在約2:1至約50:1、或約2:1至約40:1、或約2:1至約30:1、或約2:1至約20:1、或約2:1至約15:1、或約5:1至約50:1、或約5:1至約40:1、或約5:1至約30:1、或約5:1至約20:1、或約5:1至約15:1、或約8:1至約50:1、或約8:1至約40:1、或約8:1至約30:1、或約8:1至約20:1、或約8:1至約15:1之範圍內。 在半分批系統中，首先將離子液體催化劑組合物(包括鹵鋁酸三烷基鏻化合物，視情況存在之輔催化劑及任何鹵鋁酸四級鏻化合物)及異烷烴引入，隨後引入烯烴或異烷烴及烯烴之混合物。根據烯烴之量量測反應器中之催化劑，其中催化劑與烯烴之重量比在約0.1與約10之間，或在約0.2與約5之間，或在約0.5與約2之間。需要劇烈攪拌以確保反應物與催化劑之間的良好接觸。反應溫度可在約0℃至約100℃或約20℃至約70℃之範圍內。壓力可在常壓至約8000 kPa之範圍內，較佳足以保持反應物在液相中。容器中反應物之滯留時間在數秒至數小時、較佳約0.5 min至約60 min之範圍內。可使用技術人員已知的任何手段消除由反應所產生之熱。在反應器出口處，烴相藉由基於密度差異之重力沈降，或藉由熟習此項技術者已知之其他分離技術自離子液體相分離。隨後，烴藉由蒸餾分離且尚未轉化之起始異烷烴再循環至反應器。 在連續性系統中，離子液體催化劑組合物(包括鹵鋁酸三烷基鏻化合物，視情況存在之輔催化劑及任何鹵鋁酸四級鏻化合物)、異烷烴及烯烴各自連續地添加。離子液體催化劑組合物、未反應之異烷烴及未反應之烯烴連同烷化產物一起各自連續地自反應區移除。離子液體催化劑組合物、未反應之異烷烴及/或未反應之烯烴可再循環。可添加烯烴至反應區中之一或多個位置。較佳地，添加烯烴至反應區中之多個位置。在多個位置中添加烯烴或歷經較長時段擴展烯烴添加產生在特定時間點下特定位置處量測之較高的異烷烴與烯烴之比率。異烷烴與烯烴之比率定義為整個反應區內所添加之異烷烴之累積量除以烯烴之累積量。 典型的烷化條件可包括反應器中約1體積%至約50體積%之離子液體催化劑組合物體積、約0℃至約100℃之溫度、約300 kPa至約2500 kPa之壓力、約2:1至約20:1之異丁烷與烯烴之莫耳比及約5 min至約1小時之滯留時間。用於烷化方法之烷烴較佳包含具有4至10個碳原子、或4至8個碳原子、或4至5個碳原子之異烷烴。用於烷化方法之烯烴較佳具有2至10個碳原子，或3至8個碳原子，或3至5個碳原子。 烷化方法之一個應用為將低值C₄ 烴升級為較高值烷化物。就彼程度而言，一個特定實施例為丁烷與丁烯烷化以產生C₈ 化合物。較佳產物包括三甲基戊烷(TMP)，且當產生其他C₈ 異構體時，普遍競爭性異構體為二甲基己烷(DMH)。產物流之品質可按TMP與DMH之比率量測，高比率為所需的。 在另一態樣中，本發明包含使異烷烴及烯烴通至烷化反應器，其中烷化反應器包括離子液體催化劑以使烯烴與異烷烴反應來產生烷化物。異烷烴具有4至10個碳原子，且烯烴具有2至10個碳原子。離子液體催化劑組合物包含上文所描述之鹵鋁酸三烷基鏻。 圖式說明利用三烷基鏻離子液體催化劑組合物之烷化方法100的一個實施例。將異烷烴進料流105，烯烴進料流110及三烷基鏻離子液體催化劑組合物流115(包括鹵鋁酸三烷基鏻化合物，視情況存在之輔催化劑及任何鹵鋁酸四級鏻化合物)饋至烷化區120。異烷烴與烯烴在三烷基鏻離子液體催化劑組合物存在下反應以形成烷化物。 來自烷化區120之流出物125含有烷化物、未反應之異烷烴、三烷基鏻離子液體催化劑組合物及可能未反應之烯烴。將流出物125傳送至分離區130，在其中該流出物分離成包含烷化物及未反應之異烷烴(及任何未反應之烯烴)之烴流135，及包含三烷基鏻離子液體催化劑組合物之離子液體再循環流140。適合之分離區包括(但不限於)重力沈降器、聚結器、包含沙或碳之過濾區、吸附區、洗滌區或其組合。 將烴流135傳送至烴分離區145，在其中該烴流分離成烷化物流150及異烷烴再循環流155。可回收烷化物流150且進一步按需要處理。必要時，異烷烴再循環流155可再循環至烷化區120。適合之烴分離區包括(但不限於)蒸餾或汽化。 必要時，離子液體再循環流140可再循環至烷化區120。在任何或所有實施例中，離子液體再循環流140之至少一部分160可傳送至再生區165以使三烷基鏻離子液體催化劑組合物再生。再生之離子液體再循環流170可再循環至烷化區。 可使用各種用於使離子液體再生之方法。舉例而言，各自以引用之方式併入本文中之US 7,651,970、US 7,825,055、US 7,956,002、US 7,732,363描述使含有結合聚合物(conjunct polymer)之離子液體與還原金屬(例如，Al)、惰性烴(例如，己烷)及氫氣接觸且加熱至約100℃，以將結合聚合物轉移至烴相，使得結合聚合物能夠自離子液體相移除。另一方法涉及使含有結合聚合物之離子液體與還原金屬(例如，Al)在惰性烴(例如，己烷)存在下接觸且加熱至約100℃，以將結合聚合物轉移至烴相，使得結合聚合物能夠自離子液體相移除。參見例如以引用之方式併入本文中之US 7,674,739 B2。使離子液體再生之另一方法涉及使含有結合聚合物之離子液體與還原金屬(例如，Al)、HCl及惰性烴(例如，己烷)接觸且加熱至約100℃以將結合聚合物轉移至烴相。參見例如以引用之方式併入本文中之US 7,727,925。離子液體可藉由將均質金屬氫化催化劑(例如，(PPh₃ )₃ RhCl)添加至含有結合聚合物及惰性烴(例如，己烷)之離子液體中且引入氫氣來再生。結合聚合物還原且轉移至烴層。參見例如以引用之方式併入本文中之US 7,678,727。使離子液體再生之另一方法涉及將HCl、異丁烷及惰性烴添加至含有結合聚合物之離子液體中，及加熱至約100℃。結合聚合物反應以形成不帶電錯合物，其轉移至烴相。參見例如以引用之方式併入本文中之US 7,674,740。離子液體亦可藉由將負載之金屬氫化催化劑(例如，Pd/C)添加至含有結合聚合物及惰性烴(例如，己烷)之離子液體中來再生。引入氫氣且結合聚合物還原及轉移至烴層。參見例如以引用之方式併入本文中之US 7,691,771。另一方法涉及將適合之基質(例如，吡啶)添加至含有結合聚合物之離子液體中。在一段時間之後，添加惰性烴以清洗掉釋放之結合聚合物。將離子液體前驅體[丁基吡啶鎓][Cl]添加至含有結合聚合物之離子液體(例如，[丁基吡啶鎓][Al₂ Cl₇ ])中，隨後添加惰性烴。在混合之後，分離烴層，產生再生之離子液體。參見例如以引用之方式併入本文中之US 7,737,067。另一方法涉及將含有結合聚合物之離子液體添加至適合之基質(例如，吡啶)及含有兩個鋁電極及惰性烴之電化電池中。施加電壓且量測電流以確定還原程度。在給定時間之後，分離惰性烴，產生再生之離子液體。參見例如以引用之方式併入本文中之US 8,524,623。離子液體亦可藉由與矽烷化合物(美國專利第9,120,092號)、硼烷化合物(美國公開案第2015/0314281號)、Brønsted酸(美國專利第9,079,176號)或C₁ 至C₁₀ 烷烴(美國專利第9,079,175號)接觸來再生，以上專利中之每一者以引用之方式併入本文中。利用矽烷及硼烷化合物之再生方法描述於美國申請案序號14/269,943及14/269,978中，其中之每一者以引用之方式併入本文中。 各種實施例 如本文充分所描述之本發明包括至少以下實施例： 實施例1. 一種具有下式之鹵鋁酸三烷基鏻化合物：其中R¹ 、R² 及R³ 相同或不同且各獨立地選自C₁ 至C₈ 烴基；且 X係選自F、Cl、Br、I或其組合； 其限制條件為X為Cl時，R¹ 、R² 及R³ 並不皆為甲基。 實施例2. 如實施例1之化合物，其中R¹ 、R² 及R³ 為C₁ 至C₆ 烴基。 實施例3. 如實施例1或實施例2之化合物，其中R¹ 、R² 及R³ 具有相同數目個碳原子。 實施例4. 如實施例1至3中任一項之化合物，其中R¹ 、R² 及R³ 為相同的。 實施例5. 如實施例1至4中任一項之化合物，其中R¹ 、R² 及R³ 中之每一者係選自由以下各者組成之群：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及己基。 實施例6. 如實施例1至5中任一項之化合物，其中該鹵鋁酸三烷基鏻化合物為Al₂ Cl₇ ^- 三正丁基鏻。 實施例7. 如實施例1至5中任一項之化合物，其中該鹵鋁酸三烷基鏻化合物為Al₂ Cl₇ ^- 三異丁基鏻。 實施例8. 如實施例1至3中任一項之化合物，其中該鹵鋁酸三烷基鏻化合物為Al₂ Cl₇ ^- 二正丁基-第二丁基鏻。 實施例9. 一種離子液體催化劑組合物，其包含一或多種如實施例1至8中任一項之鹵鋁酸三烷基鏻化合物。 實施例10. 如實施例9之離子液體催化劑組合物，其中該鹵鋁酸三烷基鏻化合物具有下式。 實施例11. 如實施例9或實施例10之離子液體催化劑組合物，其中該離子液體催化劑組合物之初始運動黏度在25℃下低於約70 cSt。 實施例12. 如實施例9至11中任一項之離子液體催化劑組合物，其中該離子液體催化劑組合物之初始運動黏度在38℃下低於約45 cSt。 實施例13. 如實施例9至12中任一項之離子液體催化劑組合物，其中該離子液體催化劑組合物之初始運動黏度在50℃下低於約33 cSt。 實施例14. 如實施例9至13中任一項之離子液體催化劑組合物，其中該離子液體催化劑組合物中鋁與磷之莫耳比在1.8至2.2範圍內。 實施例15. 如實施例9至14中任一項之離子液體催化劑組合物，其進一步包含具有下式之鹵鋁酸四級鏻化合物：其中R⁵ 至R⁷ 相同或不同且各獨立地選自C₁ 至C₈ 烴基； R⁸ 不同於R⁵ 至R⁷ 且係選自C₁ 至C₁₅ 烴基；且 X係選自F、Cl、Br、I或其組合。 實施例16. 如實施例15之離子液體催化劑組合物，其中R⁵ 至R⁷ 中之每一者獨立地選自C₃ -C₆ 烷基。 實施例17. 如實施例15或實施例16之離子液體催化劑組合物，其中R⁵ 至R⁷ 為相同的。 實施例18. 如實施例15至17中任一項之離子液體催化劑組合物，其中R⁸ 為C₄ -C₁₂ 烴基。 實施例19. 如實施例18之離子液體催化劑組合物，其中R⁸ 為C₄ -C₈ 烷基。 實施例20. 如實施例15至19中任一項之離子液體催化劑組合物，其中該鹵鋁酸三烷基鏻化合物之濃度為該離子液體催化劑組合物之總濃度之約5莫耳%至約98莫耳%。 實施例21. 如實施例20之離子液體催化劑組合物，其中該鹵鋁酸三烷基鏻化合物以該離子液體催化劑組合物之總濃度之約51莫耳%至約98莫耳%的濃度存在。 實施例22. 如實施例9至21中任一項之離子液體催化劑組合物，其進一步包含輔催化劑。 實施例23. 如實施例22之離子液體催化劑組合物，其中該輔催化劑包含選自由以下各者組成之群的Brønsted酸：HCl、HBr、HI及其混合物；或選自由以下各者組成之群的Brønsted酸前驅體：2-氯丁烷、2-氯-2-甲基丙烷、1-氯-2-甲基丙烷、1-氯丁烷、2-氯丙烷、1-氯丙烷及其混合物；及其混合物。 實施例24. 一種製造鹵鋁酸三烷基鏻化合物之方法，其包含： 使具有通式之鹵化三烷基鏻：其中R⁹ 、R¹⁰ 及R¹¹ 相同或不同且各獨立地選自C₁ 至C₈ 烴基；且X係選自F、Cl、Br或I； 與AlCl_{3 、} AlBr₃ 或AlI₃ 中之至少一者反應以形成鹵鋁酸三烷基鏻離子液體化合物。 實施例25. 如實施例24之方法，其中該鹵化三烷基鏻包含鹵化三甲基鏻、鹵化三乙基鏻、鹵化三丙基鏻、鹵化三正丁基鏻、鹵化三異丁基鏻、鹵化二正丁基-第二丁基鏻、鹵化三戊基鏻、鹵化三己基鏻或其組合。 實施例26. 如實施例24或實施例25之方法，其中反應條件包括約20℃至約170℃範圍內之溫度，及約1.8至約2.2莫耳當量之AlCl₃ 、AlBr₃ 或AlI₃ 。 實施例27. 一種如實施例1至8中任一項所定義之鹵鋁酸三烷基鏻化合物作為離子液體催化劑之用途，其用於使烯烴及異烷烴反應以產生烷化物。 實例實例 1 合成 七氯二鋁酸三丁基鏻(TBP-Al₂ Cl₇ ) 七氯二鋁酸三丁基鏻之合成路徑描繪如下且經詳細地描述：A) 在氮氣氛圍下將氯化三丁基鏻(70.3 g，0.294莫耳)添加至配備有攪拌棒、熱套管、螺旋式固體加料漏斗及氮氣供應閥的500 mL圓底燒瓶中。燒瓶最初升溫至50℃，隨後高達120℃(以保持熔融混合物)，同時添加顆粒狀氯化鋁(77.9 g，0.584莫耳(如AlCl₃ ))。在氯化鋁添加完成之後，使得反應混合物攪拌額外兩小時，隨後再攪拌另一小時冷卻。分離液體產物且儲存在氮氣下。回收總共139 g之七氯二鋁酸三烷基鏻，分析為97%七氯二鋁酸三(正丁基)鏻及3%七氯二鋁酸二(正丁基)(第二丁基)鏻(³¹ P NMR面積百分比) (藉由Welland, Ontario之Cytec Canada Inc.合成)。 (³¹ P NMR面積百分比)。³¹ P {¹ H} NMR (243 MHz, CD₃ CN)： δ20.55 (單峰,P H(CH₂ CH₂ CH₂ CH₃ )₂ (CH(CH₃ )CH₂ CH₃ ), 微量), δ12.70 (單峰,P H(CH₂ CH₂ CH₂ CH₃ )₃ , 主量)。¹ H NMR (600 MHz, CD₃ CN)：δ5.92 (dp,¹ J _HP = 476 Hz,³ J _HH = 5.4 Hz, 0.34H, PH (CH₂ CH₂ CH₂ CH₃ )₃ ), δ2.196 (m, 2.02 H, PH(CH ₂ CH₂ CH₂ CH₃ )₃ ), δ1.605 (m, 2.03 H, PH(CH₂ CH ₂ CH₂ CH₃ )₃ ), δ1.477 (六重峰,³ J _HH = 7.2 Hz, 2.04 H, PH(CH₂ CH₂ CH ₂ CH₃ )₃ ), δ0.963 (t,³ J _HH = 7.8 Hz, 3.00 H, PH(CH₂ CH₂ CH₂ CH ₃ )。¹³ C {¹ H} NMR (151 MHz, CD₃ CN)：δ24.215 (d,J _CP = 4.53 Hz), δ23.31 (d,J _CP = 15.1 Hz), δ16.10 (d,J _CP = 45 Hz), δ12.76 (s)。 B)在手套工作箱內對反應劑稱重。將132.26 g (0.5539莫耳)之Bu₃ PHCl置放於500 mL燒瓶中且經由固體加料漏斗添加147.74 g (1.1080莫耳)AlCl₃ 。在N₂ 淨化下，將玻璃器皿連同水冷式冷凝器及磁性攪拌棒組裝在通風櫥中。將Bu₃ PHCl加熱至約60℃，且關閉熱以開始添加，此為放熱的。以一速率添加AlCl₃ 以保持約100℃之內部溫度。在約94℃下固化以約一半方式添加之兩種反應劑的混合物。停止添加，且將熱施加至100℃。再次開始添加。反應鍋甚至在107℃下固化。停止添加且第二天繼續。冷卻時，鍋內含物充分固化且將熱設定至100℃。燒瓶之下半部分變得熔融，然而上部保持為固體。使用空氣加熱槍以平緩地加熱邊緣且使上部熔融。熱套管尖端仍具有在其周圍固化的物質，且當其釋放時，溫度快速升高至124至125℃。關閉熱，且使鍋冷卻接近至100℃。約108℃時，鍋內含物再次開始成為固體，隨後將熱設定至120℃。當鍋內含物為均質的且高效地攪拌時，連續添加AlCl₃ 。在添加時，在放熱活動下降內氣體形成即刻停止。一旦添加所有固體，則使鍋在100℃下保持攪拌30分鐘。由於在混合物中仍有固體漂浮且一些結在燒瓶頸周圍，因此搖晃燒瓶以試圖將殘餘物沖洗入鍋中。在100℃下再攪拌燒瓶40分鐘，隨後移出。將物質轉移至手套工作箱中之杯瓶內。自手套工作箱移出30 mL杯瓶且在N₂ 下向NMR樣品開放。回收總共271.4 g之七氯二鋁酸三烷基鏻，分析為97%七氯二鋁酸三(正丁基)鏻及3%七氯二鋁酸二(正丁基)(第二丁基)鏻(³¹ P NMR面積百分比) (藉由Welland, Ontario之Cytec Canada Inc.合成)。烷化實驗 比較實例1 將藉由類似於美國公開案第2013/0345484號之實例1中所描述之方法的方法製備的7.999 g (0.0139莫耳)七氯二鋁酸三丁基戊基鏻(TBPP)離子液體裝載入具有0.422 g (0.0046莫耳)之2-氯丁烷(用作輔催化劑)的300 cc高壓釜內。高壓釜裝配有考雷司型(Cowles-type)葉輪。饋入80 g異丁烷且將反應器用氮氣加壓至約3.4 MPa(g) (500 psig)。在對反應器進行加壓之後，以1700至1900 rpm攪拌混合物20分鐘以確保2-氯丁烷分解。反應藉由添加大約8 g之2-丁烯(混合之順異構體及反異構體)起始，歷經2.5分鐘時程，同時以1900 rpm混合。2-丁烯摻合物亦含有約8.5重量%正戊烷，其用作示蹤劑以驗證所添加之丁烯的量(所添加之丁烯=所添加之正戊烷的重量*饋料中之丁烯重量%/饋料中之正戊烷重量%)。停止混合，且使混合物靜置。藉由氣相層析法(GC)分析烴。表2顯示結果。正戊烷示蹤劑指示添加了7.95 g之2-丁烯。丁烯轉化率為99.94%。烴含有19.5重量% C_{5 +} (具有5個碳原子或大於5個碳原子之產物)。在C_{5 +} 產物中，72.3%為辛烷，6.8%為異戊烷，5.8%為己烷，5.1%為庚烷且10.1%為C_{9 +} (具有9個碳原子或大於9個碳原子之產物)。在辛烷中，三甲戊烷與二甲己烷之比率(TMP/DMH)為12.6。所計算之研究法辛烷值(RONC)為95.1。結果示於表2中。 特定產物或產物群之選擇率定義為特定產物或產物群重量百分比之量除以含有大於一種異烷烴反應物中之碳原子數之碳原子數的產物重量百分比之量。舉例而言，對於異丁烷及丁烯之烷化而言，C₈ 烴之選擇率為產物中含有恰好8個碳原子之烴之重量%除以含有5個或大於5個碳原子之所有產物的重量%。類似地，C₅ -C₇ 烴之選擇率為產物中含有恰好5、6或7個碳原子之烴之重量%除以含有5個或大於5個碳原子之所有產物的重量%，且C_{9 +} 烴之選擇率為產物中含有9個或大於9個碳原子之烴之重量%除以含有5個或大於5個碳原子之所有產物的重量%。 根據下式藉由對含有5個碳原子或大於5個碳原子之所有產物的體積標準化摻合辛烷進行求和來測定所計算之研究法辛烷值(RONC)：其中BN為示於表1中之摻合辛烷值，m_i 為流中產物i的質量，ρ_i 為產物i之純組分密度，且V為所有產物(不包括未反應之進料或離子液體)之總體積。 表1 烷化產物之密度及辛烷摻合值 實例2 將來自實例1A之7.005 g (0.0139莫耳)之七氯二鋁酸三丁基鏻(TBP)離子液體裝載入具有0.335 g (0.0036莫耳)之2-氯丁烷的300 cc高壓釜內。高壓釜裝配有考雷司型葉輪。饋入80 g異丁烷且將反應器用氮氣加壓至約3.4 Mpa(g) (500 psig)。在對反應器進行加壓之後，以1700至1900 rpm攪拌混合物20分鐘以確保2-氯丁烷分解。反應藉由添加大約8 g之2-丁烯(混合之順異構體及反異構體)起始，歷經2.5分鐘時程，同時以1900 rpm混合。2-丁烯摻合物亦含有約8.5重量%正戊烷，其用作示蹤劑以驗證所添加之丁烯的量。停止攪拌，且使混合物靜置。藉由氣相層析法(GC)分析烴。表2顯示結果。正戊烷示蹤劑指示添加了7.98 g之2-丁烯。丁烯轉化率為99.95%。烴含有19.6重量% C_{5 +} 。在C_{5 +} 產物中，72.4%為辛烷，8.6%為異戊烷，5.7%為己烷，4.6%為庚烷且8.7%為C_{9 +} 。在辛烷中，三甲戊烷與二甲己烷之比率為9.2。所計算之研究法辛烷值為94.2。結果示於表2中。 實例3 將來自實例1A之7.002 g (0.0139莫耳)之七氯二鋁酸三丁基鏻離子液體裝載入具有0.304 g (0.0033莫耳)之2-氯丁烷的300 cc高壓釜內。此處，相比於實例2使用更少的2-氯丁烷。高壓釜裝配有考雷司型葉輪。饋入80 g異丁烷且將反應器用氮氣加壓至約3.4 Mpa(g) (500 psig)。在對反應器進行加壓之後，以1700至1900 rpm攪拌混合物20分鐘以確保2-氯丁烷分解。反應藉由添加大約8 g之2-丁烯(混合之順異構體及反異構體)起始，歷經2.5分鐘時程，同時以1900 rpm混合。2-丁烯摻合物亦含有約8.5重量%正戊烷，其用作示蹤劑以驗證所添加之丁烯的量。停止攪拌，且使混合物靜置。藉由氣相層析法(GC)分析烴。表2顯示結果。正戊烷示蹤劑指示添加了7.30 g之2-丁烯。丁烯轉化率為99.94%。烴含有18.4重量%之C_{5 +} 。在C_{5 +} 產物中，76%為辛烷，6.7%為異戊烷，4.9%為己烷，4.5%為庚烷且7.9%為C_{9 +} 。在辛烷中，三甲戊烷與二甲己烷之比率為11.0。所計算之研究法辛烷值為95.2。結果示於表2中。 實例4 將7.204 g (0.0125莫耳)之七氯二鋁酸三丁基戊基鏻離子液體及來自實例1A之0.814 g (0.0016莫耳)之七氯二鋁酸三丁基鏻離子液體皆裝載入具有0.425 g (0.0046莫耳)之2-氯丁烷的300 cc高壓釜中。高壓釜裝配有考雷司型葉輪。饋入80 g異丁烷且將反應器用氮氣加壓至約3.4 MPa(g) (500 psig)。在對反應器進行加壓之後，以1700至1900 rpm攪拌混合物20分鐘以確保2-氯丁烷分解。反應藉由添加大約8 g之2-丁烯(混合之順異構體及反異構體)起始，歷經2.5分鐘時程，同時以1900 rpm混合。2-丁烯摻合物亦含有約8.5重量%正戊烷，其用作示蹤劑以驗證所添加之丁烯的量。停止攪拌，且使混合物靜置。藉由氣相層析法(GC)分析烴。表2顯示結果。正戊烷示蹤劑指示添加了8.12 g之2-丁烯。丁烯轉化率為99.96%。烴含有19.8重量%之C_{5 +} 。C_{5 +} 產物中，74.0%為辛烷，6.6%為異戊烷，5.6%為己烷，4.7%為庚烷且9.0%為C_{9 +} (含有9個碳原子或大於9個碳原子之產物)。在辛烷中，三甲戊烷與二甲己烷之比率為13.3。所計算之研究法辛烷值為95.5。結果示於表2中。 表2. 使用三丁基鏻-Al₂ Cl₇ 之烷化反應及與三丁基戊基鏻-Al₂ Cl₇ 之比較 實例5 量測實例1A中所製備之TBP-Al₂ Cl₇ 離子液體之運動黏度。其在25℃下具有31.50 cSt，在38℃下具有19.86 cSt且在50℃下具有13.91 cSt之運動黏度。其比1-丁基-3-甲基咪唑鎓-Al₂ Cl₇ (BMIM-Al₂ Cl₇ ) (在25℃下約13至15 cSt)更黏稠，但比起三丁基甲基鏻-Al₂ Cl₇ (TBMP-Al₂ Cl₇ ) (在25℃下大約55至57 cSt)或三丁基戊基鏻-Al₂ Cl₇ (TBPP-Al₂ Cl₇ ) (在25℃下大約80至95 cSt)不太黏滯。表3給出TBP-Al₂ Cl₇ 、TBPP-Al₂ Cl₇ 及10重量% TBP-Al₂ Cl₇ 與90重量% TBPP-Al₂ Cl₇ 之摻合物之運動黏度。 亦在25℃下使用ASTM方法D4052量測離子液體之相對密度。相對密度為1.2203 g/cm³ 。 表3：運動黏度 實例6 量測實例1A中所製備之TBP-Al₂ Cl₇ 之熔點。融熔發生在15℃與17℃之間。 實例7 藉由NMR(在CDCl₃ 中)分析實例2所用過的離子液體以確定是否發生鏻之烷化。在³¹ P NMR中在13.5 ppm處觀測到已知為六氯二鋁酸三(正丁基)鏻之主共振。在21.8 ppm處出現對應於4莫耳%之第二共振，對應於二(正丁基)(第二丁基)鏻。然而，並不希望三丁基鏻及丁烯(四丁基鏻)之烷化產物，其將在34 ppm處具有峰(四正丁基鏻)。亦藉由³¹ P NMR分析烷化物以檢測鏻至烴相中之萃取。未觀測到共振。藉由電感充電電漿原子發射光譜(inductively charged plasma atomic emission spectroscopy)對烷化產物之元素分析表明未發現可偵測磷。 藉由術語「約」，吾人意謂在值之10%內，或5%內，或1%內。 儘管在本發明之前述實施方式中已存在至少一個例示性實施例，但應瞭解存在大量的變體。亦應瞭解，一或多個例示性實施例僅為實例，且不意欲以任何方式限制本發明之範疇、適用性或組態。實際上，前述實施方式將為熟習此項技術者提供用於實施本發明之例示性實施例之方便道路圖。應理解，在不偏離如所附申請專利範圍中所闡述之本發明範疇的情況下，可對描述於例示性實施例中之元素之功能及配置作出各種改變。

100‧‧‧烷化方法
105‧‧‧異烷烴進料流
110‧‧‧烯烴進料流
115‧‧‧三烷基鏻離子液體催化劑組合物流
120‧‧‧烷化區
125‧‧‧流出物
130‧‧‧分離區
135‧‧‧烴流
140‧‧‧離子液體再循環流
145‧‧‧烴分離區
150‧‧‧烷化物流
155‧‧‧異烷烴再循環流
160‧‧‧離子液體再循環流140之至少一部分
165‧‧‧再生區
170‧‧‧再生之離子液體再循環流

圖1說明本發明之烷化方法的一個實施例。

Claims (26)

1. 一種具有下式之鹵鋁酸三烷基鏻化合物：其中R¹ 、R² 及R³ 相同或不同且各獨立地選自C₁ 至C₈ 烴基；且 X係選自F、Cl、Br、I或其組合； 其限制條件為X為Cl時，R¹ 、R² 及R³ 並不皆為甲基。
2. 如請求項1之化合物，其中R¹ 、R² 及R³ 為C₁ 至C₆ 烴基。
3. 如請求項1或2之化合物，其中R¹ 、R² 及R³ 具有相同數目個碳原子。
4. 如請求項1至3中任一項之化合物，其中R¹ 、R² 及R³ 為相同的。
5. 如請求項1至4中任一項之化合物，其中R¹ 、R² 及R³ 中之每一者係選自由以下各者組成之群：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及己基。
6. 如請求項1至5中任一項之化合物，其中該鹵鋁酸三烷基鏻化合物為Al₂ Cl₇ ^- 三正丁基鏻。
7. 如請求項1至5中任一項之化合物，其中該鹵鋁酸三烷基鏻化合物為Al₂ Cl₇ ^- 三異丁基鏻。
8. 如請求項1至3中任一項之化合物，其中該鹵鋁酸三烷基鏻化合物為Al₂ Cl₇ ^- 二正丁基-第二丁基鏻。
9. 一種離子液體催化劑組合物，其包含一或多種如請求項1至8中任一項之鹵鋁酸三烷基鏻化合物。
10. 如請求項9之離子液體催化劑組合物，其中該鹵鋁酸三烷基鏻化合物具有下式。
11. 如請求項9或10之離子液體催化劑組合物，其中該離子液體催化劑組合物之初始運動黏度在25℃下低於約70 cSt。
12. 如請求項9至11中任一項之離子液體催化劑組合物，其中該離子液體催化劑組合物之初始運動黏度在38℃下低於約45 cSt。
13. 如請求項9至12中任一項之離子液體催化劑組合物，其中該離子液體催化劑組合物之初始運動黏度在50℃下低於約33 cSt。
14. 如請求項9至13中任一項之離子液體催化劑組合物，其中該離子液體催化劑組合物中鋁與磷之莫耳比在1.8至2.2之範圍內。
15. 如請求項9至14中任一項之離子液體催化劑組合物，其進一步包含具有下式之鹵鋁酸四級鏻化合物：其中R⁵ 至R⁷ 相同或不同且各獨立地選自C₁ 至C₈ 烴基； R⁸ 不同於R⁵ 至R⁷ 且係選自C₁ 至C₁₅ 烴基；且 X係選自F、Cl、Br、I或其組合。
16. 如請求項15之離子液體催化劑組合物，其中R⁵ 至R⁷ 中之每一者獨立地選自C₃ -C₆ 烷基。
17. 如請求項15或16之離子液體催化劑組合物，其中R⁵ 至R⁷ 為相同的。
18. 如請求項15至17中任一項之離子液體催化劑組合物，其中R⁸ 為C₄ -C₁₂ 烴基。
19. 如請求項18之離子液體催化劑組合物，其中R⁸ 為C₄ -C₈ 烷基。
20. 如請求項15至19中任一項之離子液體催化劑組合物，其中該等鹵鋁酸三烷基鏻化合物之濃度為該離子液體催化劑組合物之總濃度之約5莫耳%至約98莫耳%。
21. 如請求項20之離子液體催化劑組合物，其中該鹵鋁酸三烷基鏻化合物以該離子液體催化劑組合物之總濃度之約51莫耳%至約98莫耳%的濃度存在。
22. 如請求項9至21中任一項之離子液體催化劑組合物，其進一步包含輔催化劑。
23. 如請求項22之離子液體催化劑組合物，其中該輔催化劑包含選自由以下各者組成之群的Brønsted酸：HCl、HBr、HI及其混合物；或選自由以下各者組成之群的Brønsted酸前驅體：2-氯丁烷、2-氯-2-甲基丙烷、1-氯-2-甲基丙烷、1-氯丁烷、2-氯丙烷、1-氯丙烷及其混合物；及其混合物。
24. 一種製造鹵鋁酸三烷基鏻化合物之方法，其包含： 使具有通式之鹵化三烷基鏻：其中R⁹ 、R¹⁰ 及R¹¹ 相同或不同且各獨立地選自C₁ 至C₈ 烴基；且X係選自F、Cl、Br或I； 與AlCl_{3 、} AlBr₃ 或AlI₃ 中之至少一者反應以形成該鹵鋁酸三烷基鏻離子液體化合物。
25. 如請求項24之方法，其中該鹵化三烷基鏻包含鹵化三甲基鏻、鹵化三乙基鏻、鹵化三丙基鏻、鹵化三正丁基鏻、鹵化三異丁基鏻、鹵化二正丁基-第二丁基鏻、鹵化三戊基鏻、鹵化三己基鏻或其組合。
26. 如請求項24或25之方法，其中反應條件包括約20℃至約170℃範圍內之溫度，及約1.8至約2.2莫耳當量之AlCl₃ 、AlBr₃ 或AlI₃ 。