烷基化芳香族化合物的制造方法技术

本发明专利技术提供用单一反应工序使酮和芳香族化合物直接反应，以更高的收率获得对应的烷基化芳香族化合物的方法。在固体酸物质和以Ｚｎ相对于Ｃｕ为０．７０～１．６０（原子比）的比例含有Ｃｕ和Ｚｎ的催化剂组合物存在下，使芳香族化合物与酮和氢反应来制造对应的烷基化芳香族化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使芳香族化合物与酮和氬反应而制造对应的烷基化芳香族化合物的方法。本专利技术尤其涉及使用固体酸物质和含有Cu和Zn的催化剂组合 物作为催化剂，用单一反应工序以丙酮、苯和氢为起始物质以高收率制造枯烯 的方法。
技术介绍
使苯和丙烯反应而制造枯烯的方法、使枯烯氧化而制造氢过氧化枯烯的方 法、使氢过氧化枯烯酸分解而制造苯酚和丙酮的方法是公知的，组合了这些反 应的方法就是通常被称作枯烯法的苯酚制造方法，是目前苯酚制造法的主流。该枯烯法的特征是兼产出丙酮，当同时需要丙酮时是优点，但丙酮剩余时 经济上是不利的。因此，为了将作为原料的烯烃与兼产的酮的价格差引向有利 的方向，提出有例如将由正丁烯和苯得到的仲丁基苯氧化、酸分解，而与苯酚 同时得到曱基乙基酮的方法(参照专利文献l、专利文献2)。按照该方法，通 过仲丁基苯的氧化，目的仲丁基苯过氧化氢的选择率只有80°/。左右，此外副产 出15%以上的苯乙酮，所以作为苯酚制造法的收率就不及枯烯法。进而，还提出了将由环己烯和苯得到的环己基苯氧化、酸分解而得到苯酚 和环己酮的方法。按照该方法，通过对所得环己酮进行脱氲而得到苯酚，所以 形式上可以避免副产出酮。但是，按照该方法，通过环己基苯的氧化反应，目 的环己基苯过氧化氲的收率更低，工业价值低。因此，就氧化和酸分解的收率最高的枯烯法而言，为了在保持其优异性的 条件下避免与原料丙烯兼产的丙酮的问题，提出了使用各种方法将兼产的丙酮 作为枯烯法的原料进行再利用的方法。提出了如下的工艺对丙酮而言，通过 加氢能够容易地转变为异丙醇，进而通过脱水反应成为丙烯后，与苯反应而成 为枯烯，作为枯烯法的原料进行再利用(参照专利文献3)。 一旦是，该方法存 在多出加氢工序和脱水工序该2个工序的问题。因此，提出了使由丙酮的加氢得到的异丙醇直接与苯反应而得到枯烯的方法(参照专利文献4、专利文献5)。尤其在专利文献6中记载了这样的工艺性 方法将兼产的丙酮制成异丙醇，使其与苯进行反应得到枯烯，利用枯烯来制 造苯酚。但是，该方法也比原来的枯烯法多出加氢工序。对此，作为在不增加以往的枯烯法的工序的情况下再利用兼产的丙酮的方 法，即，直接反应丙酮和苯的方法，公开了一种制备烷基化芳香族化合物的方 法，该方法包括在固体酸物质和含有铜的催化剂组合物的存在下，使芳香族 化合物与酮和氢反应的步骤(参照专利文献7)。但是在实施例中，作为Cu系 的还原催化剂，只公开了在第二成分中含有Cr、或者Al和微量Zn的Cu系催 化剂。并且，虽然记载了可以使用沸石作为固体酸物质，但是，作为实施例只 公开了 (3-沸石。本专利技术人使用了实施例中的铜-铬系催化剂以及作为固体酸物 质的菱沸石，结果事实上并没有生成枯烯。另外，沸石中存在具有远远小于苯 或枯烯的分子直径的孔径的沸石(非专利文献1)，可容易估计到靠这种催化 剂反应本身都是不可能的。如上所述，靠与实施例不同的固体酸物质，不能充 分生成枯烯。另外，本专利技术人实际验证的结果，任何催化剂都会副产出源于丙 酮的烃，可见作为工业上的制造方法是不充分的。即，靠以往的催化剂，枯烯 的选择性非常低，终究达不到工业化水平。专利文献1:曰本特开昭57-91972号公报专利文献2:美国专利申请公开2004/0162448号说明书专利文献3:日本特开平2-174737号公报专利文献4:日本特开平2-231442号公报专利文献5:日本特开平11-35497号公才艮专利文献6:日本特表2003-523985号公报专利文献7:日本特表2005-513116号公报非专利文献1: ZEOLITES, Vo14， 202-213页，1984年
技术实现思路
专利技术要解决的问题从而，希望开发出一种用于直接反应丙酮和苯来得到枯烯的、活性和选择 性更高的新型催化剂体系。解决问题的技术方案本专利技术人为了解决上述问题而深入研究的结果，发现通过使用固体酸物质 和以特定量比含有特定金属的催化剂组合物作为催化剂，能够用单一反应工 序，以丙酮等酮、苯等芳香族化合物以及氢为起始物质，以高收率得到枯烯等 对应的烷基化芳香族化合物。并且，还发现烃的副产极其少。即，本专利技术涉及一种，其特征在于，在固体酸物质和以Zn相对于Cu为0.70-1.60 (原子比)含有Cu和Zn的催化剂组 合物存在下，使芳香族化合物与酮和氩反应来制造对应的烷基化芳香族化合 物。并且，涉及一种苯酚的制造方法，其特征在于，含有如下工序(a) 对枯烯进行氧化而转变为氬过氧化枯烯的工序；(b) 对氢过氧化枯烯进行酸分解而合成苯酚和丙酮的工序；(c) 将上述工序(b)中生成的丙酮与苯进行反应而合成枯烯的工序；(d) 将上述工序(c)中得到的枯烯循环至工序(a)的工序， 其中，工序(c)按照上述实施。 专利技术的效果根据本专利技术的方法，能够用单一反应工序，以丙酮等酮、苯等芳香族化合 物以及氢为起始物质，以更高收率得到枯烯等对应的烷基化芳香族化合物。从 而，在用枯烯法制造苯酚的工艺中，能够更有效地再使用兼产的丙酮。而且， 是所得枯烯与由丙烯或异丙醇和苯得到的枯烯相比没有任何品质上的差异的 突破性的技术，能够在工艺上和经济上都显著优异地生产苯酚。 具体实施例方式本专利技术的反应使用固体酸物质、以Zn相对于Cu为0.70 1.60 (原子比) 含有Cu和Zn的催化剂组合物。在本专利技术中只要使用上述2种成分即可，对 其利用方法没有特别限制，可以将作为固体酸物质的酸催化剂成分、以及至少 含有Cu和Zn的催化剂组合物成分，以厘米尺寸的催化剂粒子水平进行物理 混合；也可以将两者微细化并混合后，重新成型为厘米尺寸的催化剂粒子；进 而，也可以将酸催化剂成分作为载体，在其上负载含有上述金属的催化剂组合 物成分；也可以反过来将含有上述金属的催化剂组合物成分作为载体，在其上 负载酸催化剂成分。在本专利技术中，至于含有Cu和Zn的催化剂组合物中的金属量，从活性和 选择性的角度考虑，Zn的量相对于Cu以原子比计为0.70~1.60是重要的。如果小于0.70,则活性和选择性不充分，如果超过1.60,则活性不充分。 优选为0.80~1.50。另外，Cu的含量优选为5~55%,进一步优选为10 50%。 如果作为活性种的Cu的量过于少，则所使用的催化剂量需要多量，反应器也 会过于大，所以会增加设备费，是不经济的。另外，如果Cu的含量过于多， 会无法维持与Zn的合适的原子比。在本专利技术的方法中，对于上述Cu和Zn的量比以外的条件，可以利用专 利文献7中公开的方法、条件。例如，对于含有Cu和Zn的催化剂组合物的 制造方法、其他成分、利用方法、固体酸物质的具体例、使用方法等，可以利 用上述文献中记载的物质、方法、条件等。具体示例的话，含有Cu和Zn的催化剂组合物，可以在不损害本专利技术效 果的范围内含有其他金属，作为其他金属可以举出Al、 Fe等。含有这些时， 其量比相对于Cu为10重量°/。以下。另外，至于本专利技术中所说的含有Cu和Zn的催化剂组合物，Cu和Zn是 任何构造都可，但就Cu、 Zn的形态而言，优选以金属氧化物的形式含有。含 有其他金属时，这些金属也优选为金属氧化物的形式。对于上述催化剂组合物 的制造方法没有特别限制，例如可以使用湿法来制备。作为湿法可以举出含浸 法和共沉淀本文档来自技高网...

【技术保护点】
烷基化芳香族化合物的制造方法，其特征在于，在固体酸物质和以Ｚｎ相对于Ｃｕ为０．７０～１．６０（原子比）含有Ｃｕ和Ｚｎ的催化剂组合物存在下，使芳香族化合物与酮和氢反应来制造对应的烷基化芳香族化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：高井敏浩，梅野道明，青木忍，藤田照典，大久保英主，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]