Авторы [220] изучали закономерности алкилирования бензола 1-додеценом при 20—40 °С. В качестве растворителя был использован нормальный декан в таких количествах, чтобы состав декан-деценовой смеси соответствовал составу продукта дегидрирования нормальных парафинов. Мольное отношение бензол : 1-децен было принято 8/1, а концентрация хлорида алюминия 0,8% в расчете на сырье.
Согласно полученным данным, скорость алкилирования бензола (Б) 1-деценом (О) значительно ниже, чем скорость алкилирования моноалкилбензола (А). Поэтому в начальный период реакции при любой температуре концентрация диалкилбензолов (Д) превышает концентрацию моноалкилбензолов. Однако далее диалкилбензолы превращаются в моноалкилбензолы за счет протекания реакции трансалкилирования:
Система кинетических уравнений, описывающих процесс, выглядит следующим образом:
где kp = k2/k2 — константа равновесия реакции трансалкилирования.
Описаны результаты кинетических экспериментов по алкилированию бензола 1-деценом и 1-додеценом при 45—70°С [221]. Мольное отношение бензол : олефин варьировалось в пределах 7—20/1. Кинетическое уравнение дано лишь для скорости расходования олефина:
где a ≈ b ≈ c ≈ 1.
В этом уравнении первое слагаемое представляет собой скорость расходования олефина в реакции алкилирования бензола, а второе — в реакции алкилирования моноалкилбензола. Энергия активации реакций образования моноалкилбензолов составляет 46 кДж/моль, а диалкилбензолов — 25 кДж/моль.
Изучалась кинетика алкилирования бензола олефино-парафиновыми смесями при 10—60 °С, и изменении мольного соотношения бензола к олефину от 8/1 до 1/2 [98]. Согласно полученным данным кривые накопления моно- и диалкилбензолов выходят на насыщение через 20—30 с. Скорость исчерпывания олефина описывается уравнением:
Зависимость константы скорости брутто-превращения олефина от температуры передается выражением:
Отмечается необходимость учета в кинетическом описании процесса изменения активности катализатора во время протекания реакции, которое происходит как за счет отравления примесями, содержащимися в исходном сырье (в основном, диолефинов), так и в результате отравления продуктами реакции [98]. Это предложено учитывать следующим уравнением:
где [К], [Ко], [О], [Оо] — текущие (действующие) и начальные концентрации катализатора и олефина, соответственно.
Зависимость k2 от температуры передается выражением:
Авторы рассмотренных работ наблюдали резко различающиеся значения абсолютных скоростей реакции алкилирования. По данным [221] при 40—45°С исчерпывание олефинов завершается за 1,5—3 с, по [98] за 20—30 с, а по [220] за 5—8 мин. Возможно, что эти различия связаны с разным уровнем очистки исходного сырья.
Однако наиболее существенными являются различия во взглядах на механизм реакции, что приводит к разному виду кинетических уравнений. Так, если согласно [220] наблюдаемая скорость образования моноалкилбензолов с самого начала процесса определяется скоростью реакции трансалкилирования, то по [98] реакция трансалкилирования никакой роли в образовании моноалкилбензолов не играет. Согласно [98] скорость образования диалкилбензолов значительно меньше скорости образования моноалкилбензолов, что противоречит данным [220]. Энергия активации реакции по [98] примерно в 2 раза меньше, чем по [221]. Все изложенное свидетельствует о необходимости проведения дальнейших исследований кинетики реакции алкилирования бензола высшими олефинами.