摘要:
研究了萘 (NP) 在一维十四元胞(14-MR)沸石上的烷基化,即异丙基化、叔丁基化和叔丁基化:CIT-5(CFI)、UTD-1(DON)和 SSZ-53(SFH),并与 H-莫来石(MOR)上的结果进行了比较,以阐明沸石结构和烷基化剂如何在形状选择催化中发挥作用。β,β-选择性(对 β,β-二烷基萘(2,6- 和 2,7-二烷基萘,β,β-DAN))和 2,6-选择性(对 2,6-DAN)随沸石类型和烷化剂的不同而变化。在 150-300 °C 范围内,MOR 在所有烷基化反应中都具有较高的β,β-选择性。然而,14-MR 沸石、CFI、DON 和 SFH 在异丙基化反应中的 β、β-选择性要低得多:体积大且不太稳定的 α、β- 和 α、α-二异丙基萘(α、β-DIPN:α,β-二异丙基萘(α,β-DIPN:1,3-、1,5- 和 1,7-DIPN);α,α-二异丙基萘(1,4- 和 1,5-DIPN)主要是在低温下通过动力学控制获得的,而稳定且体积较小的 β,β-二异丙基萘则是在高温下通过热力学控制形成的。在 s 丁基化反应中,相对于 CFI 的 β,β-选择性高于 95%,相对于 DON 和 SFH 的 β,β-选择性分别从 150 ℃ 时的 50-60% 增加到 300 ℃ 时的 75%。在所有沸石上的 t-丁基化过程中,烷基化率几乎达到 100%。在 150-250 °C的范围内,在 MOR 上发生的烷基化具有很高的 2,6-选择性:异丙基化为 60%,s-丁基化为 80%,t-丁基化为 95%。CFI、DON 和 SFH 在异丙基化反应中的 2,6 选择性为 5-30%,在 s-丁基化反应中分别为 65%、55% 和 50%,而在 t-丁基化反应中则高于 80%。这些不同特征的原因是,在过渡状态下,沸石通道的立体限制将体积最小的 DAN 异构体与其他异构体区分开来:β,β-DAN 与 DAN 异构体区分开来,2,6-DAN 与 β,β-DAN 区分开来。烷基化剂的体积也提高了异构体的鉴别能力,特别是 2,6- 和 2,7-DAN 之间的鉴别能力。沸石通道和烷基化剂的体积对 β、β- 和 2,6-选择性具有协同作用。