非沸石類固體酸觸媒

許多非沸石類固體酸觸媒已被發表在文獻或是專利上。包括，固定 化的三氯化鋁，柱撐黏土(pillared clays)，硫酸化氧化鋯(sulfated zirconia)，

雜多酸(heteropolyacids)，離子液體(ionic liquids)和離子交換樹脂 (ion-exchange resins)。

固定化的三氯化鋁，與勻相三氯化鋁相比，其提高線性烷基苯的選 擇性，同時也能夠維持一段時間的催化活性。Hu等人⁴⁴把三氯化鋁固定 化在不同孔洞大小的介孔材料MCM-41上，發現MCM-41的孔洞大小與線 性烷基苯的選擇性，有直接相關性，其中以固定化在孔洞大小為16 Å的 MCM-41上，具有最高的線性線性烷基苯選擇性(96.2%)。Shang等人⁴⁵利 用三氯化鋁固定化在具有介孔與巨孔洞的γ-Al2O3作為觸媒，使用懸浮床 反應器，在373 K，1000 Kpa，苯與1-十二烯比為20的反應條件下，操作 反應1000小時，1-十二烯的轉化率仍超過95%，線性烷基苯的選擇率有 92%，2-苯取代基異構物的選擇率約有42%。Kuma等人⁴⁶以三氯化鋁固定

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化在矽膠上作為觸媒，進行苯與1-十二烯的烷化反應，反應進行300小時，

觸媒仍穩定，且有45%的 2-苯取代基異構物選擇率。

許多種類的柱撐粘土，因含有大量布忍斯特酸。所以，對苯烷化有 良好的催化活性與選擇性。Faghihian等人⁴⁷發現，先經酸活化過的蒙脫土 (montmorillonite)，會增加孔隙度，比表面積，孔體積與表面酸性。以此 為觸媒，在418 K，苯與1-十二烯比為12的反應條件下，1-十二烯的轉化 率超過98%，線性烷基苯的選擇率高達100%，沒有發現任何的副產物。

硫酸化氧化鋯，具有大量的路易士酸(Lewis acid)活性點，所以，逐 漸受到科學家的關注。Clark等人⁴⁸發現煆燒溫度為770-820 K的硫酸化氧 化鋯具有最佳催化苯烷基化的活性。以此為觸媒催化苯烷化反應，結果 為1-十二烯完全轉化，線性烷基苯的選擇率有93%，2-苯取代基異構物的 選擇率約有43%，在本質上具有與三氯化鋁的活性與選擇性。他們也發 現從催化劑的可重複性和孔隙之間的關係，微孔硫酸化氧化鋯會失活，

但是介孔硫酸化氧化鋯是可重複使用的。Borutskii等人⁴⁹使用含大量硫酸 根離子的氧化鋁(Al₂O3)或氧化鋁-氧化鋯催化烷基化反應，在423 K，苯 與1-十二烯莫耳比為10的反應條件下，得到1-十二烯轉化率大於90%，2-苯取代基異構物的選擇率約有35%。

Zhang等人^50,51將鎢磷酸(tungstophosphoric acid，HPW)含浸在二氧化 矽上(SiO₂)，得HPW-SiO2(含28% HPW)觸媒。使用固定媒床為反應器，

在120 °C，1000 Kpa，苯與1-十二烯莫耳比為20的反應條件下，操作反 應400小時，1-十二烯的轉化率仍超過99%，線性烷基苯的選擇率有100%，

2-苯取代基異構物的選擇率約有35%。另外，他們提出了一組動力學方程

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式，從活化能的動力學數據顯示，較低的反應溫度可能有利於增加2-苯 取代基異構物選擇性。

Yi等人⁵²使用批式反應器，在353 K，苯與1-十二烯莫耳比為8的反應 條件下，磺酸根質子酸性離子液體(Sulfonic Brønsted acidic ionic liquids) 催化烷化反應，得到54.4%的1-十二烯轉化率與40.5%的2-苯取代基異構 物選擇率。而且，經過五次的重複使用後，觸媒的活性是保持穩定。Luong 等人⁵³以甲基磺酸(Methanesulfonic acid，MSA)為觸媒，催化苯烷化反應，

在353 K下，高壓釜中反應3小時，結果為1-十二烯的轉化率超過98%，線 性烷基苯的選擇率有90%。他們宣稱MSA在被水與二氯甲烷處理，並且 除水後，可重複回收使用五次以上。

離子交換樹脂的催化活性被認為是取決於合成條件與位於多孔性骨 架上酸基的分散程度。Harmer等人⁵⁴以原位溶膠凝膠法，量身合成全氟磺 酸樹脂(Nafion resin)/二氧化矽鈉米複合材料，以此為觸媒催化苯烷化反 應，在80 °C下，高壓釜中反應2小時，得到99%的1-十二烯轉化率與95%

的線性烷基苯選擇率，與28%的2-苯取代基異構物選擇率。

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