專利名稱：1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿的催化合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿的催化合成方法，確切說(shuō)，涉及AMS環(huán)狀二聚體1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿，即1，1，3-三甲基-3-苯基茚滿的催化合成方法，屬有機(jī)化學(xué)合成的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
α-甲基苯乙烯(AMS)在酸性條件下可發(fā)生低聚反應(yīng)，生成AMS線性二聚體2，4-二苯基-1-甲基-1-戊烯和2，4-二苯基-1-甲基-2-戊烯、環(huán)狀二聚體1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿，即1，1，3-三甲基-3-苯基茚滿和三聚體2，4，6-三苯基-4，6-二甲基-1-庚烯等。在這幾種產(chǎn)物中，AMS環(huán)狀二聚體1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿，即1，1，3-三甲基-3-苯基茚滿可被廣泛應(yīng)用于合成潤(rùn)滑油的材料、聚合物合成中的分子量調(diào)節(jié)劑、阻燃劑FR1808的中間體、塑料和橡膠的增塑劑、加工改性劑等。
背景技術(shù)：
催化合成AMS環(huán)狀二聚體1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿，即1，1，3-三甲基-3-苯基茚滿時(shí)大都以α-甲基苯乙烯(AMS)為原料，采用活性粘土、甲基苯磺酸、MCM-41介孔分子篩、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂Nafion等作催化劑。該技術(shù)的缺點(diǎn)是反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)(3～12小時(shí))、反應(yīng)中應(yīng)用氯仿、乙醚等揮發(fā)性的溶劑、反應(yīng)產(chǎn)率及選擇性較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿的催化合成方法，該法有反應(yīng)時(shí)間短，不應(yīng)用揮發(fā)性有機(jī)溶劑，產(chǎn)率及選擇性高的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是以α-甲基苯乙烯為原料，在雜多酸或負(fù)載型雜多酸的催化條件下，催化合成1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿。
現(xiàn)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿的催化合成方法，以α-甲基苯乙烯為原料，其特征在于，以雜多酸或負(fù)載型雜多酸為催化劑，雜多酸為磷鉬酸、磷鎢酸、硅鉬酸、硅鎢酸中的一種，負(fù)載型雜多酸由載體和活性組分構(gòu)成，載體為Y、X、M、β、氫型-ZSM-5、MCM-41、SBA15分子篩中的一種，活性組分為磷鉬酸、磷鎢酸、硅鉬酸、硅鎢酸中的一種，將催化劑填入固定床反應(yīng)器，催化劑填層高度為0.1～2厘米，控制催化劑和原料溫度在30～100℃，原料流經(jīng)催化劑層后催化合成為產(chǎn)物1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿，即1，1，3-三甲基-3-苯基茚滿，空速，即單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位質(zhì)量催化劑的反應(yīng)物的質(zhì)量為1000～10000g/g·h-1，原料轉(zhuǎn)化率為100％，產(chǎn)率為95～100％。
與背景技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下突出的效果1.反應(yīng)時(shí)間短，空速為1000～10000g/g·h-1。
2.不用揮發(fā)性有機(jī)溶劑，使生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)溶劑與催化劑的綠色化，提高了生產(chǎn)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
3.工藝簡(jiǎn)單，操作容易，原料的轉(zhuǎn)化率為100％，產(chǎn)率為95～100％。
4.原料易得，生產(chǎn)成本低。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一將催化劑填入固定床反應(yīng)器，催化劑填層高度為1厘米，催化劑為磷鉬酸，控制催化劑和原料溫度在50℃，空速為3382g/g·h-1，原料流經(jīng)催化劑后得產(chǎn)物1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿，即1，1，3-三甲基-3-苯基茚滿，原料轉(zhuǎn)化率為100％，產(chǎn)率為96.5％。
實(shí)施例二將催化劑填入固定床反應(yīng)器，催化劑填層高度為0.2厘米，催化劑為負(fù)載硅鎢酸的X分子篩，控制催化劑和原料溫度在100℃，空速為8455g/g·h-1，原料流經(jīng)催化劑后得產(chǎn)物1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿，即1，1，3-三甲基-3-苯基茚滿，原料轉(zhuǎn)化率為100％，產(chǎn)率為97.4％。
實(shí)施例三將催化劑填入固定床反應(yīng)器，催化劑填層高度為2厘米，催化劑為負(fù)載磷鉬酸的M分子篩，控制催化劑和原料溫度在30℃，空速為1008g/g·h-1，原料流經(jīng)催化劑層后得產(chǎn)物1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿，即1，1，3-三甲基-3-苯基茚滿，原料轉(zhuǎn)化率為100％，產(chǎn)率為95.2％。
實(shí)施例四將催化劑填入固定床反應(yīng)器，催化劑填層高度為0.5厘米，催化劑為磷鎢酸，控制催化劑和原料溫度在40℃，空速為5413g/g·h-1，原料流經(jīng)催化劑后得產(chǎn)物1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿，即1，1，3-三甲基-3-苯基茚滿，原料轉(zhuǎn)化率為100％，產(chǎn)率為98.3％。
實(shí)施例五將催化劑填入固定床反應(yīng)器，催化劑填層高度為0.3厘米，催化劑為負(fù)載硅鉬酸的氫型-ZSM-5分子篩，控制催化劑和原料溫度在90℃，空速為7852g/g·h-1，原料流經(jīng)催化劑后得產(chǎn)物1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿，即1，1，3-三甲基-3-苯基茚滿，原料轉(zhuǎn)化率為100％，產(chǎn)率為95％。
實(shí)施例六將催化劑填入固定床反應(yīng)器，催化劑填層高度為0.1厘米，催化劑為負(fù)載磷鎢酸的氫型-ZSM-5分子篩，控制催化劑和原料溫度在80℃，空速為9985g/g·h-1，原料流經(jīng)催化劑后得產(chǎn)物1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿，即1，1，3-三甲基-3-苯基茚滿，原料轉(zhuǎn)化率為100％，產(chǎn)率為96.1％。
實(shí)施例七將催化劑填入固定床反應(yīng)器，催化劑填層高度為1.5厘米，催化劑為硅鉬酸，控制催化劑和原料溫度在45℃，空速為2548g/g·h-1，原料流經(jīng)催化劑后得產(chǎn)物1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿，即1，1，3-三甲基-3-苯基茚滿，原料轉(zhuǎn)化率為100％，產(chǎn)率為97.8％。
實(shí)施例八將催化劑填入固定床反應(yīng)器，催化劑填層高度為0.9厘米，催化劑為負(fù)載磷鎢酸的SBA15分子篩，控制催化劑和原料溫度在50℃，空速為3685g/g·h-1，原料流經(jīng)催化劑后得產(chǎn)物1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿，即1，1，3-三甲基-3-苯基茚滿，原料轉(zhuǎn)化率為100％，產(chǎn)率為100％。
實(shí)施例九將催化劑填入固定床反應(yīng)器，催化劑填層高度為1.7厘米，催化劑為負(fù)載磷鉬酸的β分子篩，控制催化劑和原料溫度在55℃，空速為1667g/g·h-1，原料流經(jīng)催化劑層后得產(chǎn)物1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿，即1，1，3-三甲基-3-苯基茚滿，原料轉(zhuǎn)化率為100％，產(chǎn)率為98.8％。
實(shí)施例十將催化劑填入固定床反應(yīng)器，催化劑填層高度為0.4厘米，催化劑為負(fù)載磷鎢酸的MCM41分子篩，控制催化劑和原料溫度在75℃，空速為6823g/g·h-1，原料流經(jīng)催化劑后得產(chǎn)物1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿，即1，1，3-三甲基-3-苯基茚滿，原料轉(zhuǎn)化率為100％，產(chǎn)率為95.7％。
實(shí)施例十一將催化劑填入固定床反應(yīng)器，催化劑填層高度為0.6厘米，催化劑為硅鎢酸，控制催化劑和原料溫度在60℃，空速為4869g/g·h-1，原料流經(jīng)催化劑后得產(chǎn)物1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿，即1，1，3-三甲基-3-苯基茚滿，原料轉(zhuǎn)化率為100％，產(chǎn)率為97.6％。
實(shí)施例十二將催化劑填入固定床反應(yīng)器，催化劑填層高度為1.3厘米，催化劑為負(fù)載磷鉬酸的SBA15分子篩，控制催化劑和原料溫度在30℃，空速為2754g/g·h-1，原料流經(jīng)催化劑后得產(chǎn)物1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿，即1，1，3-三甲基-3-苯基茚滿，原料轉(zhuǎn)化率為100％，產(chǎn)率為99.5％。
實(shí)施例十三將催化劑填入固定床反應(yīng)器，催化劑填層高度為0.5厘米，催化劑為負(fù)載硅鉬酸的Y分子篩，控制催化劑和原料溫度在70℃，空速為5726g/g·h-1，原料流經(jīng)催化劑后得產(chǎn)物1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿，即1，1，3-三甲基-3-苯基茚滿，原料轉(zhuǎn)化率為100％，產(chǎn)率為96.9％。
權(quán)利要求
1.一種1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿的催化合成方法，以α-甲基苯乙烯為原料，其特征在于，以雜多酸或負(fù)載型雜多酸為催化劑，雜多酸為磷鉬酸、磷鎢酸、硅鉬酸、硅鎢酸中的一種，負(fù)載型雜多酸由載體和活性組分構(gòu)成，載體為Y、X、M、β、氫型-ZSM-5、MCM-41、SBA15分子篩中的一種，活性組分為磷鉬酸、磷鎢酸、硅鉬酸、硅鎢酸中的一種，將催化劑填入固定床反應(yīng)器，催化劑填層高度為0.1～2厘米，控制催化劑和原料溫度在30～100℃，原料流經(jīng)催化劑層后催化合成為產(chǎn)物1，3，3-三甲基-1-苯基茚滿，即1，1，3-三甲基-3-苯基茚滿，空速，即單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位質(zhì)量催化劑的反應(yīng)物的質(zhì)量為1000～10000g/g·h-1，原料轉(zhuǎn)化率為100％，產(chǎn)率為95～100％。
全文摘要
一種1，3，3－三甲基－1－苯基茚滿的催化合成方法，屬有機(jī)化學(xué)合成的技術(shù)領(lǐng)域。以α－甲基苯乙烯為原料，在雜多酸或負(fù)載型雜多酸的催化條件下，催化合成1，3，3－三甲基－1－苯基茚滿。有反應(yīng)時(shí)間短，不用揮發(fā)性有機(jī)溶劑，使生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)溶劑與催化劑的綠色化，工藝簡(jiǎn)單，操作容易，原料的轉(zhuǎn)化率為100％，產(chǎn)率為95～100％，原料易得，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C13/00GK1541989SQ200310108360
公開(kāi)日2004年11月3日 申請(qǐng)日期2003年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月4日
發(fā)明者單永奎, 李靜, 余淑媛, 呂麗莉, 蔡清海, 何鳴元 申請(qǐng)人:華東師范大學(xué)