Дегидроизомеризация метилциклопентана явилась предметом многих исследований, которые нашли отражение в обзорных статьях [5, 18] и обсуждены в работе [33]. Значительно меньше данных о том, как протекает эта реакция при превращении других алкилциклопентанов [2, 38].
Таблица 1.3. Дегидроизомеризация алкилциклопентанов [2]
Условия катализатор — платина на фторированном оксиде алюминия,. 350 °С, pH2 0,5 МПа; объемная скорость 1 ч-1.
Исходный углеводород | Образовавшиеся углеводороды | |
доля, % (от исходного) | состав | |
Этилциклопентан | 50 | 100% толуола |
Пропилциклопентан | 61 | 100% этилбензола |
Бутилциклопентан | 63 | 100% пропилбензола |
1 -Метил-2-этилциклопентан | 40 | 15% этилбензола, 55% о-ксилола, 30% м-ксилола |
1 -Метил-3-этилциклопентан | 53 | 15% этилбензола? 60% м-ксилола, 25% п-ксилола |
1-Метил-2-пропилциклопентан | 49 | 15% пропилбензола, 60% о-метилэтил-бензола, 25% м-метилэтилбензола |
1 -Метил-3-пропилциклопентан | 59 | 15% пропилбензола, 60% м-метилэтилбензола, 25% п-метилэтилбензола |
1,2-Диэтилциклопентан | 44 | 65% о-метилэтилбензола, 35% м-ме-тилэтилбензола |
1-Пропил-2-бутилциклопентан | 52 | 60% о-дизамещенных бензолов, 40% м-дизамещенных бензолов |
1-Метил-1-этилциклопентан | 27 | 100% о-ксилола |
Изопропилциклопентан | 40 | 100% о-ксилола |
1,4-Диметил-2-бутилциклопен-тан | 53 | 10% метилэтилбензола, 60% псевдо-кумола, 30% мезитилена |
1,2-Диметил-З -этилциклопентан | 34 | 15% гемимеллитола, 70% псевдоку-мола, 15% метилэтилбензола |
1,2,4-Триметил-З -этилциклопентан | 34 | 40% дурола, 50% изодурола, 10% ди-метилэтилбензолов |
трет-Бутилциклопентан | 34 | 20% кумола, 20% гемимеллитола, 60% псевдокумола |
Изучалась [2] дегидроизомеризация алкилциклопентанов С7—С9 на алюмоплатиновом катализаторе в мягких условиях (350 °С; 0,5 МПа), при которых реакция протекает достаточно селективно, а состав и строение получаемых ароматических углеводородов зависят от состава и строения исходных алкилциклопентанов (табл. 1.3).
Проведенные исследования показали, что преимущественное расширение циклопентанового кольца происходит за счет метиленовой, а не метильной группы:
Существует определенная взаимосвязь между расположением алкильных групп в алкилциклопентанах и получаемых ароматических углеводородах. Так, из 1,3-метилалкилциклопентанов получают главным образом мета-замещенные (см. выше), а из 1,2-метил-алкилциклопентанов орто-замещенные бензола:
Скорости дегидроизомеризации зависят от характера замещающих алкильных групп и их взаимного расположения в алкилциклопентанах. Вероятно эти зависимости играют определенную роль и для дегидроизомеризации алкилциклопентанов при более высоких температурах (500 °С), свойственных процессу каталитического риформинга. Однако вследствие интенсивной изомеризации углеводородов в условиях этого процесса, состав образующихся алкилбензо-лов значительно меньше зависит от состава и строения исходных алкилциклопентанов. Например, если при дегидроизомеризации н-пропилциклопентана при 350 °С получают только этилбензол (табл. 1.3), то в случае осуществления реакции при 480 °С, наряду с этим углеводородом образуются также изомеры ксилола [34].