1.2.4. Алкилирование

Алкилированием называют процессы введения алкильных групп в мо-лекулы органических и некоторых неорганических веществ. Эти реакции имеют большой практическое значение для синтеза алкилароматических со-единений, изо-алканов, аминов, меркаптанов и сульфидов и др.

Наиболее распространенным процессом нефтехимического синтеза яв-ляется каталитическое алкилирование бензола олефинами:

	RCH=CH2	C6НCHRCH3,
C6H6		5

что определяется высоким спросом на алкилароматические углеводороды - сырье в производстве синтетических каучуков, пластических масс, синтети-ческих волокон и др.

Реакция алкилирования бензола алкилхлоридами в присутствии без-водного хлорида алюминия впервые была осуществлена в 1877 г. Ш. Фриде-лем и Д. Крафтсом. В 1878 г. М. Бальсон получил этилбензол алкилировани-ем бензола этиленом в присутствии А1С13.

Схема процесса сернокислотного алкилирования приведена на рис. 1.5.

55

Рис. 1.5. Принципиальная технологическая схема процесса сернокислотного

алкилирования

1 - осушитель; 2 - реактор; 3 - регенератор катализатора; 4 - де-

кантатор; 5 - колонна деизобутанизации; 6 - депропанизатор; 7 - колонна

ректификации алкилата–сырца; 8 - колонна нейтрализации; 9 - промыв-

ная колонна.

Потоки: I – свежий катализатор; II – изобутан; III – этилен; IV –

топливные газы; V – сжиженные газы; VI – товарный алкилат; VII –

изобутан в рецикл; VIII – тяжелая фракция в рецикл

Процесс алкилирования был внедрен в промышленность в конце 1920-х годов в связи с разработкой термического крекинга, в ходе которого полу-чаются нестабильные бензины. В качестве ингибиторов окисления этих бен-зинов с успехом использовали алкилированые фенолы. Промышленное про-изводство этилбензола было организовано в 1936 г. П.Г. Сергеев, Р.Ю. Уд-рис, Б.Д. Кружалов и М.С. Немцов в 1942 г. разработали технологию процес-са получения ацетона и фенола из бензола и пропилена через изопропилбен-зол (кумол). Позже П.Г. Сергеев в г. Дзержинске создал производство кумо-ла. Впоследствии интерес к производству алкилбензолов продолжал возрас-тать. Например, из этилбензола получают стирол, из диалкилбензолов -фенол, ацетон, -метилстирол, терефталевую кислоту и фталевый ангидрид.

В зависимости от типа связи, образующейся при алкилировании, раз-личают алкилирование по атому углерода, алкилирование по атомам кисло-рода, серы, азота, кремния, свинца, алюминия. В качестве алкилирующих агентов используют олефины, хлорсодержащие соединения с подвижным атомом хлора, спирты, простые и сложные эфиры. Наиболее важное про-мышленное значение имеет алкилирование ароматических соединений и на-сыщенных углеводородов хлорпроизводными и олефинами:

C6H6 + CnH2n C6H5CnH2n+1

Кумол получают алкилированием бензола пропиленом:

C6H6 + CH3CH=CH2 C6H5—CH(CH3)2

Кумол используется в основном в производстве фенола и ацетона. В относительно небольших количествах кумол расходуется на производство -метилстирола – сомономера при получении некоторых синтетических каучу-ков.