對甲酚烷基化反應催化劑的研究進展

張呂鴻，王江濤，肖曉明，羅銘芳，朱桃月，張榮亞（天津大學化工學院，天津 30007；精餾技術(shù)國家工程研究中心，天津 30007）

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對甲酚烷基化反應催化劑的研究進展

張呂鴻1，王江濤1，肖曉明1，羅銘芳2，朱桃月2，張榮亞1
（1天津大學化工學院，天津 300072；2精餾技術(shù)國家工程研究中心，天津 300072）

摘要：主要從酸性催化劑的發(fā)展歷程全面綜述了分子篩、固體超強酸、離子交換樹脂、雜多酸、離子液體等多種酸性催化劑的優(yōu)點和缺點，并總結(jié)出對甲酚在不同催化劑作用下反應產(chǎn)物區(qū)域選擇性的結(jié)果。通過對多種催化劑的特性和反應結(jié)果對比著重介紹了離子液體催化劑，離子液體同時擁有液體酸高密度酸性和固體酸易分離不揮發(fā)的優(yōu)點，在保持著濃硫酸酸性強度的同時，還具有低蒸氣壓、熱穩(wěn)定性高、對環(huán)境無污染、功能化設計的優(yōu)良特性，這為今后對甲酚烷基化反應綠色催化劑的發(fā)展提供了重要的研究方向，避免了目前工業(yè)上常用液體酸催化劑存在的污染環(huán)境設備和安全隱患等重大問題。

關(guān)鍵詞：對甲酚；烷基化反應；催化劑；催化作用；化學反應

第一作者：張呂鴻（1966—），女，博士，教授，從事化工傳質(zhì)與分離的研究。E-mail zhanglvh@tju.edu.cn。聯(lián)系人：肖曉明，工程師。E-mail xmxiao@tju.edu.cn。

酚類烷基化反應是有機反應中主要的精細化工反應之一，在有機工業(yè)、石油化工產(chǎn)業(yè)、顏料和農(nóng)藥等方面都有重要的地位。例如目前具有良好發(fā)展前景的生物油，由于酚類混合物的含量過高，導致常規(guī)燃油和生物油出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，通過酚類烷基化可以提高油的品質(zhì)[1-2]。對甲酚的叔丁基化產(chǎn)物是一系列良好的抗氧化劑，特別是單烷基化2-叔丁基-4-甲基苯酚（2-TBPC）在表面活性劑、抗氧化劑和紫外線吸收劑的生產(chǎn)工藝中都是一種重要的中間體[3]。2-TBPC主要是對甲酚和異丁烯、叔丁醇、甲基叔丁基醚等烷基化試劑在酸性催化劑的作用下發(fā)生親電取代反應制備得到。在工業(yè)上也可以通過對甲酚發(fā)生烷基化反應生成不同沸點的烷基化產(chǎn)物，分離后進行脫烷基化可實現(xiàn)對甲酚的提純，這在工業(yè)甲酚混合物的分離中有一定的涉及。對甲酚同時也可以和環(huán)己烯、苯甲醇等有機烷基化試劑反應，對烷基化產(chǎn)物的區(qū)域選擇機理有重要的研究價值[4-5]。

目前對甲酚的烷基化產(chǎn)物處于市場短缺的狀況，這在一定程度上限制了高檔氧化劑的發(fā)展。由于對甲酚是芳香族化合物，在苯環(huán)上有多個不同的反應位點，所以烷基化產(chǎn)物就有了區(qū)域選擇性的問題，這就對催化劑有了更高的要求。

1　對甲酚的烷基化反應

對甲酚的烷基化反應是一個親電取代過程，反應機理表明是烷基化試劑首先在酸性催化劑環(huán)境的作用下生成碳正離子作為親電基團，然后碳正離子進攻對甲酚結(jié)構(gòu)上的多電子活性位點。由于對甲酚羥基上的氧原子和芳香環(huán)上的碳原子都表現(xiàn)出比較強的負電荷分布，這也導致正碳離子能夠發(fā)生碳烷基化反應和氧烷基化反應形成絡合物，然后過渡態(tài)絡合物脫去質(zhì)子生成最終產(chǎn)物。所以酸性催化劑在整個反應中發(fā)揮著重要的作用，從電荷分布和空間位阻等方面分析，對甲酚的烷基化產(chǎn)物區(qū)域選擇性對催化劑有很大的依賴性，為此從目的產(chǎn)物（單烷基化、多烷基化、氧烷基化）角度出發(fā)考慮需要合適的催化劑。

2　對甲酚烷基化反應的催化劑

從傳統(tǒng)角度上分析，酸性催化劑一般分為液體酸和固體酸兩大類。工業(yè)上主要經(jīng)歷了從液體酸、金屬氧化物到陽離子交換樹脂的發(fā)展過程。在最新的研究過程中，從環(huán)保和效率的角度出發(fā)，新型固體酸催化劑和離子液體被相繼研究并作了一定的性能分析，研究和開發(fā)環(huán)境友好型的催化劑是綠色化學的重要方向。

2.1液體酸催化劑

目前工業(yè)上涉及的液體酸都是傳統(tǒng)的均相催化劑，主要包括濃硫酸、氫氟酸和磷酸等強Bronsted酸。在20世紀以濃硫酸為催化劑的烷基化反應裝置和以氫氟酸為催化劑的烷基化反應裝置相繼在多個煉油廠建成投產(chǎn)后，烷基化工藝在工業(yè)上有了快速的發(fā)展，并且在石油加工的過程中發(fā)揮了重要作用。

在對甲酚和異丁烯的烷基化反應過程中，ISAGULYANTS等[6]采用質(zhì)量分數(shù)為對甲酚2%的濃硫酸作為催化劑，對甲酚與相同物質(zhì)的量的異丁烯在90℃溫度下反應5h，最終的反應產(chǎn)物中含有未反應11%的對甲酚、77%的單烷基化產(chǎn)物2-TBPC以及12%的二烷基化產(chǎn)物2,6-二叔丁基對甲酚（2,6-DTBPC）。

由于異丁烯烷基化存在儲存難、操作繁瑣的缺陷，而且反應產(chǎn)物中存在異丁烯的二聚體和三聚體，MANORANJAN等[7]采用叔丁醇作為烷基化試劑，對甲酚和叔丁醇的反應摩爾比是1∶10，同樣以濃硫酸作為催化劑，在140℃條件下反應4h，最終2-TBPC的收率達到95%。

使用液體酸催化劑的優(yōu)點是選擇性好、產(chǎn)率高、催化劑壽命比較長，從反應效果上看這幾種液體酸不失為良好的烷基化催化劑。但是在這套工藝中存在著很大的問題，均相催化劑很難與反應混合物分離、對設備腐蝕性大，污染嚴重，對環(huán)境和操作人員的安全也有很大的隱患。從綠色化工和可持續(xù)發(fā)展的角度考慮，液體酸催化劑已經(jīng)不能滿足這個時代對環(huán)境的要求，因此尋找合適的替代者已經(jīng)迫在眉睫。

2.2金屬氯化物催化劑

強Bronsted酸性催化劑有利于C-烷基化反應的進行而會抑制O-烷基化反應的發(fā)生。為此林富榮等[8]選擇Lewis酸作為催化劑，將對甲酚與異丁烯在一定條件下通過O-烷基化反應制得對叔丁氧基甲苯醚（TBPCE），采用結(jié)晶氯化鐵作為催化劑，反應物料對甲酚與異丁烯的摩爾比是1.6∶1，催化劑和對甲酚的質(zhì)量比是1∶11.8，在反應溫度30℃下反應9h，2-TBPCE的收率可達76%。

HUSTON和LEWIS[5]研究了對甲酚和苯甲醇在不同反應物比例條件下的烷基化反應，在石油醚的環(huán)境下采用氯化鋁作為催化劑，反應物料和催化劑的反應摩爾比是n(對甲酚)∶n(苯甲醇)∶n(氯化鋁)=2∶1∶0.5的情況下，單烷基化產(chǎn)物2-苯基-4-甲基苯酚的收率達到35%，雙烷基化產(chǎn)物2,6-二苯基-4-甲基苯酚的收率達到36%；當反應物料和催化劑的反應摩爾比維持在n(對甲酚)∶n(苯甲醇)∶n(氯化鋁)=3∶1∶0.5的條件下，單烷基化產(chǎn)物2-苯基-4-甲基苯酚的收率達到53%，雙烷基化產(chǎn)物2,6-二苯基-4-甲基苯酚的收率達到30%。

以氯化鐵、氯化鋁、氯化鋅等氯化物為代表的Lewis酸催化劑在工業(yè)上已有廣泛的應用，并有利于O-烷基化反應的進行，但是該類催化劑對水比較敏感，難以再生且污染環(huán)境，這也在一定程度上抑制了其深度的應用。

2.3沸石類分子篩催化劑

沸石分子篩具有獨特的孔道結(jié)構(gòu)和較強的表面酸性[9]，水熱穩(wěn)定性高、對環(huán)境無污染等良好特性使得沸石在石油煉制工業(yè)領域中占有重要的地位，在精細化工中間體和化工品的制備方面也開始備受

關(guān)注[10-11]。

β沸石分子篩是迄今為止所發(fā)現(xiàn)的唯一大孔三維的高硅沸石催化材料，由于其具有的大十二元環(huán)孔道有利于物質(zhì)的擴散，進而減少積炭出現(xiàn)的概率，所以在有機催化合成方面比其他沸石更具優(yōu)勢。于心玉等[12]合成了不同硅鋁比的Hβ沸石，并以Hβ沸石為催化劑在固定床反應器上考察了對甲酚與甲基叔丁基醚（MTBE）的烷基化反應。n(SiO2)/n(Al2O3)=20時β沸石表現(xiàn)出最好的催化活性，甲基叔丁基醚和對甲酚的摩爾比是n(MTBE)/n(p-cresol)=1.5，反應溫度120℃，液時空速維持在1.02mL/h，最終結(jié)果顯示對甲酚的轉(zhuǎn)化率是68%，主要產(chǎn)物2-TBPC的收率為64%。李文鳳等[13]通過加入金屬元素Mn和Ce對沸石的特性進行了改良，并探討了Mn改性的沸石催化對甲酚烷基化反應的催化性能。通過與傳統(tǒng)沸石對比發(fā)現(xiàn)，用Mn改性Hβ沸石的催化活性和產(chǎn)物選擇性都有了很大的提高，最佳的反應條件是在125℃的反應溫度下，反應物的摩爾比是n(異丁烯)∶n(對甲酚)=3∶1，空速為2h?1，對甲酚轉(zhuǎn)化率的最大值為72.9%，此時2-TBPC的收率可達到最佳值70.2%。但是在多次重復試驗之后沸石催化劑的催化活性迅速降低，因此對于沸石的改性仍有很大的空間。

JIN等[4]采用高硅鋁比ZSM系列沸石分子篩，通過微波的方法合成具有不同空隙大小結(jié)構(gòu)和不同強度的表面酸性的分子篩，通過對甲酚和環(huán)己烯的烷基化反應研究了空隙結(jié)構(gòu)和酸性強度對C-烷基化產(chǎn)物和O-烷基化產(chǎn)物的區(qū)域選擇性影響因素?？障对酱?、酸性越強越有利于C-烷基化反應的進行，相反空隙越小，酸性也隨之減弱，O-烷基化反應也將成為主導反應。

2.4離子交換樹脂催化劑

離子交換樹脂具有易分離、不污染環(huán)境、成本低等良好特性，在非液介質(zhì)中大孔樹脂沒有明顯的溶脹性，卻有比微孔樹脂更好的性能，因此陽離子交換樹脂也是一種良好的烷基化催化劑。BUTTERSACK等[14]采用離子交換樹脂作為催化劑，用量為對甲酚質(zhì)量的10%，異丁烯與對甲酚的摩爾比是1∶1，在100℃的溫度下反應2h，最終的反應產(chǎn)物中有15%的對甲酚，78.7%的2-TBPC以及6.3%的2,6-DTBPC。于魯汕等[15]研究了相同的烷基化反應，采用國產(chǎn)的離子交換樹脂作為催化劑合成2-叔丁基對甲酚，催化劑的用量是對甲酚質(zhì)量分數(shù)的10%，烯烴的通氣量在20L/h，反應溫度在100℃左右，反應時間在2h左右，對甲酚的轉(zhuǎn)換率可以達到84.3%，2-TBPC的選擇性高達78.9%。SANTACESARIA等學者[16]探討了對甲酚和異丁烯在離子交換樹脂催化作用下的動力學，采用的是進口Amberlyst 15型離子交換樹脂，其酸性強度相當于60%的硫酸，反應溫度維持在100℃以下。鄧延昌等[17]采用相同類型的催化劑，通過對甲酚和甲基叔丁基醚（MTBE）的烷基化反應合成抗氧劑T501，在91～95℃的反應溫度條件下，催化劑的用量約為反應體系質(zhì)量的50%，甲基叔丁基醚和對甲酚的摩爾比為2.85∶1，產(chǎn)物T501的質(zhì)量分數(shù)約占50%。

離子交換樹脂最大的優(yōu)點是在保持良好催化性能的條件下，離子交換樹脂與反應體系的分離工序非常簡易，而且該催化劑可以重復多次使用，沒有污染環(huán)境的污水產(chǎn)生，不腐蝕設備。但是樹脂催化劑存在耐熱差、壽命短及孔分布不均、有機污染等問題，這在一定程度上限制了離子交換樹脂在工業(yè)上的應用[18]。

2.5新型分子篩催化劑

最近幾年分子篩在第一代和第二代沸石分子篩的基礎上研制出了更多孔徑結(jié)構(gòu)的新型材料。于心玉等[19]通過改良HAl-MCM-41新型介孔分子篩中的SiO2和Al2O3的比例制備出對甲酚烷基化反應的優(yōu)良催化劑。當硅鋁比在20的時候，反應溫度維持在120℃、MTBE和對甲酚的摩爾比為 1.5∶1，液體空速控制在1.32mL/h的條件下，對甲酚的轉(zhuǎn)化率可以接近70%，2-TBPC的選擇性高達93%，而且催化劑在反應100 h后催化性能沒有明顯的降低。趙昕等[20]以磺酸基介孔分子篩SBA-15-SO3H為催化劑，考察了MTBE和對甲酚的烷基化反應，在反應溫度140℃、n(MTBE)∶n(對甲酚)為2∶1的條件下反應4h，從反應結(jié)果可以看出對甲酚轉(zhuǎn)化率提高到了87.4%，2-TBPC的選擇性也非常高（97.86%），所以SBA-15-SO3H分子篩是酸催化反應中一種活性高、穩(wěn)定性好的理想催化劑。

SELVARAJ等[21]研發(fā)了一種新型環(huán)保固體酸催化劑Zn-Al-MCM-41(75)，并在對甲酚的烷基化反應中研究了多種不同類型的分子篩的催化性能，采用對甲酚和叔丁醇作為反應原料，實驗結(jié)果表明，對甲酚的轉(zhuǎn)化率維持在93%，2-TBPC的選擇性高達98.6%，這是一個非常理想的反應結(jié)果，并通過對比試驗得出改性后的分子篩材料比Al-MCM-41、H-Y、H-β和 H-ZSM-5沸石等分子篩有更好的催化效果，而且該新型材料的循環(huán)效果非常好，回收工藝簡易，但目前尚未應用到工業(yè)上。

2.6雜多酸催化劑

DEVASSY等[22]將12-磷鎢酸（TPA）負載到金屬氧化物氧化鋯載體上研究了對甲酚和叔丁醇的烷基化反應，在最優(yōu)條件下催化劑的負載量是質(zhì)量分數(shù)為15%的TPA/ZrO2，溫度為130℃、反應物的摩爾比例n(對甲酚)∶n(叔丁醇)=3∶1，同時液時空速為4h?1，在這個優(yōu)化條件下對甲酚的轉(zhuǎn)化率為61%，2-TBPC的選擇性為81.4%，2,6-DTPBC的選擇性為18.1%以及少量的O-烷基化產(chǎn)物。在催化劑壽命方面，通過實驗可知在反應100h后對甲酚的轉(zhuǎn)換率降低了6%，說明該類負載催化劑壽命是一個亟需解決的問題。

吳冰等[23]將磷鎢酸（HPWA）負載到固體SBA-15上，并以此為催化劑研究了對甲酚和甲基叔丁基醚的烷基化反應，在小型固定床反應器上考察了合成2-TBPC的實驗條件。通過對反應物料比、催化劑HPWA的負載量、反應溫度以及反應空速分析了對甲酚轉(zhuǎn)化率和2-TBPC選擇性的影響因素。實驗結(jié)果分析可知，經(jīng)HPWA改性后SBA-15的酸性和催化活性增強，對甲酚的轉(zhuǎn)化率也相應增大，在160℃反應溫度，HPWA負載量為40%，空速為3h?1，MTBE和對甲酚的摩爾比為1∶5的條件下對甲酚的轉(zhuǎn)化率為65.87%，2-TBPC的選擇性高達97.81%。

KUMBAR等[24]將TPA負載在更好的載體TiO2上，并在此基礎上研究了對甲酚和叔丁醇的反應。催化劑負載量為20%時表現(xiàn)出最好的催化活性，對甲酚的轉(zhuǎn)換率可以達到82%，關(guān)鍵產(chǎn)物2-TBPC的選擇性為89.5%，二烷基化產(chǎn)物的選擇性維持在7.5%，比以ZrO2為載體的催化劑表現(xiàn)出更好的酸性性能。BHATT等[25]創(chuàng)新性地將TPA和TSA負載到中性金屬氧化物氧化鋁上，并以此為催化劑研究了對甲酚的烷基化反應，對甲酚的轉(zhuǎn)換率分別為97% 和94%，兩者2-TBPC的選擇性都是100%，沒有O-烷基化產(chǎn)物生成，表現(xiàn)出極其良好的催化活性，而且對環(huán)境無污染，比傳統(tǒng)催化劑表現(xiàn)更好，雜多酸的發(fā)展速度很快，有更廣闊的發(fā)展空間。

2.7超強固體酸催化劑

超強酸是指酸強度比100%的硫酸還要強的酸，SO42?/MxOy型金屬氧化物超強酸是人們研究較多的固體超強酸[26-27]。這類催化劑具有反應活性高、使用溫度低、反應轉(zhuǎn)化率高、副反應少、產(chǎn)物色澤好等優(yōu)良特性，同時該催化劑在保持強酸性的同時還對設備不存在腐蝕問題。在固體氧化物催化劑中，氧化鋯是被唯一證實過同時具有酸性、堿性、氧化和還原性能的金屬氧化物催化劑，但是其較差的穩(wěn)定性和容易流失的缺陷限定了其廣泛應用。經(jīng)過磺化處理過的氧化鋯是一種超強的固體酸，將其負載到WO3上得到一種有良好穩(wěn)定性的催化劑，由于WO3的加入，減少了氧化鋯的流失以及降低了催化劑結(jié)焦的發(fā)生概率。SARISH等[28]通過浸漬法制備出超強固體酸WO3/ZrO2，并在流化條件下研究了對甲酚與叔丁醇的催化烷基化反應，通過性能試驗發(fā)現(xiàn)負載量為15%的WO3/ZrO2表現(xiàn)出最好的催化活性，在反應溫度為130℃、反應物料摩爾比n(叔丁醇)∶n(對甲酚)=3∶1、液體流速為10mL/h的條件下，對甲酚的轉(zhuǎn)化率為69.8%，2-TBPC的選擇性為92.4%，二烷基化產(chǎn)物2,6-DTBPC的選擇性為6.3%。與其他固體催化劑USY、K-10、沸石等催化劑做了對比，WO3/ZrO2的轉(zhuǎn)化率增加了20%以上，USY和沸石的催化結(jié)果2-TBPC的選擇性在80%以下，而K-10轉(zhuǎn)化率在90%左右，但是對甲酚轉(zhuǎn)化率只有20%，所以WO3/ZrO2是一種有很好前景的替代催化劑。但是長期使用或者放置后其催化活性逐漸降低，因此如何延長這類超強固體酸催化劑的壽命是目前研究工作的方向。

2.8酸性離子液體催化劑

離子液體作為一種無污染的新型環(huán)保材料，近幾年吸引了全世界科學家和研究者的關(guān)注，在過去的幾十年，離子液體從第一代不穩(wěn)定的氯鋁酸鹽逐漸發(fā)展到了至今的第三代功能化離子液體，不僅表現(xiàn)出離子液體本身所具有的低蒸氣壓、可調(diào)性、熱穩(wěn)定性高等優(yōu)點，還同時擁有功能化基團所特有的性能，近年來，離子液體在酸催化領域被廣泛的研究和應用。

LIU等[29]采用吡啶和1,4-丁烷磺酸內(nèi)酯制備出磺酸型離子液體，并通過核磁和熱重等測試手段分析了該類新型材料的結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性，而且通過Hammett方法測出離子液體相對的酸性強度。在最優(yōu)條件下研究了對甲酚和叔丁醇的烷基化反應，在70℃的反應溫度下，反應物料和催化劑的摩爾比是n(對甲酚)∶n(叔丁醇)∶n(離子液體)=1∶1∶1，反應7h。通過最后結(jié)果分析可知對甲酚的轉(zhuǎn)化率為79%，2-TBPC的選擇性為92%，其余的為少量的二烷基化產(chǎn)物和氧烷基化產(chǎn)物醚類。KONDAMUDI 等[30]也做了類似的實驗，離子液體是三乙胺磺酸型離子液體，對甲酚的轉(zhuǎn)化率為80%，同時做了相應的動力學研究。

通過圖1可知對甲酚在離子液體催化作用下烷基化反應機理：首先，烷基化試劑（叔丁醇或者異丁烯）在離子液體陽離子磺酸根的作用下發(fā)生了脫水生成關(guān)鍵基團碳正離子；第二步，由于對甲酚芳香環(huán)結(jié)構(gòu)上多個碳原子和羥基氧原子帶有負電荷，不同程度地吸引碳正離子進攻從而發(fā)生了親電取代反應，在形成的多個過渡態(tài)中，過渡態(tài)結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，形成產(chǎn)物的選擇性越高[31]，而在2號位取代基的過渡態(tài)最穩(wěn)定，最終選擇性也最高；第三步，帶有多余氫質(zhì)子的過渡態(tài)在離子液體陰離子硫酸氫根的作用下發(fā)生了質(zhì)子脫離，最終新成了烷基化產(chǎn)物以及一個質(zhì)子，然后該質(zhì)子在酸性環(huán)境下移動到失去氫離子的離子液體陽離子上，從而完成了烷基化反應的進行[32]。

從整個反應流程可以看到，離子液體陽離子上的磺酸和硫酸氫根離子在整個反應過程所起到的關(guān)鍵作用。鮑少華等[33]通過相同的方法合成了一種新型雙磺酸根離子液體，酸性強度明顯上升，對甲酚的轉(zhuǎn)換率可以達到85.3%，單烷基化產(chǎn)物2-TBPC的選擇性高達95.2%，表現(xiàn)出非常高的效果，同時離子液體的重復性效果很好。LI等[34]合成多種雙磺酸硫酸氫根離子液體，最后得到對甲酚的轉(zhuǎn)化率高達93.2%，2-TBMC的選擇性在89.2%。從整體上可以看出雙磺酸離子液體的催化效果明顯好于單磺酸根[35]，所以可以通過增加磺酸和硫酸氫根的數(shù)目進一步增強催化劑的B酸酸性，從而提高其催化活性，得到收率更高的2-TBPC。

圖1　磺酸類離子液體催化對甲酚烷基化反應的機理

3　結(jié)　語

在對甲酚烷基化反應的過程中，由于芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的多個活性位點導致對催化劑的活性有很嚴格的要求。長期以來，在工業(yè)上液體酸催化劑的腐蝕污染問題和固體酸催化劑壽命短、熱穩(wěn)定性差的問題普遍存在，所以對固體酸催化劑的研究正處于快速發(fā)展的階段。通過對新型材料的不斷改性，催化劑的活性和酸度都有一定程度的提高。從環(huán)境的角度考慮，離子液體的引入將會是今后發(fā)展的重要趨勢，兼具液體酸的高密度酸性和固體酸易分離的優(yōu)點，在保持著100%濃硫酸酸性強度的同時，還具有易分離、熱穩(wěn)定性高、對環(huán)境無污染、可調(diào)節(jié)設計的優(yōu)良特性，這為今后對甲酚烷基化反應綠色催化劑的發(fā)展提供了重要的研究方向。此外，負載型和鍵合型固體酸催化劑都是很有前景的新型材料，固體超強酸在催化性能上也展現(xiàn)出不可比擬的酸性優(yōu)勢。

參 考 文 獻

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綜述與專論

Research progress of catalysts used in the alkylation reaction of p-cresol

ZHANG Lühong1，WANG Jiangtao1，XIAO Xiaoming1，LUO Mingfang2，ZHU Taoyue2，ZHANG Rongya1
（1School of Chemical Engineering and Technology，Tianjin University，Tianjin 300072，China；2National Engineering Research Centre of Distillation Technology，Tianjin 300072，China）

Abstract：Various novel acidic catalysts in the development history of catalysts，such as molecular sieves，super solid acids，heteropoly acids，ion exchange resins，ionic liquids，are introduced .The products’ regioselectivity of p-cresol under the acidic catalysts are also summarized. Through comparing the characteristics of various catalysts and reaction results，ionic liquids are introduced as key points which show both high density acidity by liquid acids and easy separation by non-volatile solid acids. Apart from the acidity of similar to sulfuric acid，ionic liquids also have good features of low consumption，stability to water and air，no pollution and functional design which provide an important research direction for development of the catalysts of p-cresol alkylation reaction. Also，problems of liquid acid catalysts used in industrial such as corrosion and safety can be avoided.

Key words：p-cresol; the alkylation reaction; catalyst; catalysis; chemical reaction

收稿日期：2015-04-22；修改稿日期：2015-06-02。

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.01.016

中圖分類號：TQ 032.4

文獻標志碼：A

文章編號：1000–6613（2016）01–0125–06