本发明涉及一种酸性杂化介孔材料负载型咪唑类离子液体催化制备1,2-二苯乙烷的绿色环保新方法，属于精细化工技术领域。
技术背景
1,2-二苯乙烷是重要的精细有机合成中间体，可应用于医药、阻燃剂、荧光增白剂、染料等的生产。目前，国内外生产1,2-二苯乙烷的主要方法是傅-克烷基化反应法，经过苯和1,2-二氯乙烷在三氯化铝作为催化剂条件下发生烷基化反应得到(cn109160869a)，该工艺具有原料来源广泛，收率高和产物纯度高的优点，但反应需在无水条件下进行，且反应过程存在选择性低，反应产生大量氯化氢气体污染环境和腐蚀设备，催化剂不能回收，操作费用高等问题。专利cn109456138a采用复配离子液体为催化剂，催化苯和1,2-二氯乙烷在液相中发生烷基化反应生成1,2-二苯乙烷，复配离子液体为三氯化铝离子液体和三氯化铁离子液体混合液。离子液体催化法尽管反应效率较高，但反应过程中为了保持较高的选择性，苯的用量是大大过量的，这将大幅度增加操作费用；此外，反应产生大量氯化氢气体，难以完全避免污染环境，腐蚀设备等问题。1,2-二苯乙烷的其它合成方法有氯化苄武兹偶联(化学工业与工程技术，2010,31(6):45-48)、氯化苄格氏偶联(us2392595a)、氯化苄(铁粉)偶联(cn101318873a；cn101643384a)、苯偶姻还原反应、(jp3232825b)、苯与环氧乙烷的烷基化反应(化学工业与工程技术，2010,31(6):45-48)。武兹偶联法反应需要使用大量的金属钠，有较严重的安全隐患问题，极易发生火灾和爆炸；格氏试剂偶联法虽然产品收率高，纯度好，但反应需要无水操作，成本较高，安全控制难以实现，难以实现工业化生产；氯化苄(铁粉)偶联法反应过程存在催化剂不能回收，工艺过程废水较大，环保压力大；苯偶姻还原法催化剂钯价格昂贵，生产成本较高，反应步骤长，后处理麻烦；苯和环氧乙烷烷基化法虽然解决了烷基化反应的腐蚀污染问题，但反应存在收率不高，选择性低等问题。因此研究开发新型、高效的1,2-二苯乙烷的环境友好制备方法具有十分重要的意义。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高效、环境友好的烷基化反应制备1,2-二苯乙烷的方法，通过酸性杂化介孔材料负载型咪唑类离子液体催化苯与环氧乙烷发生傅-克烷基化反应来制备目标物。
本发明所用的酸性杂化介孔材料负载型离子液体催化剂的制备方法的化学反应原理和结构如下：
通式中离子液体阴离子y可以是fecl4,alcl4,ticl5,rhcl4,rucl4,incl4负离子。
将苯、环氧乙烷、酸性杂化介孔材料负载型咪唑类离子液体于反应容器中混合均匀后，在20～90℃下搅拌反应1～10小时即可制备得到1,2-二苯乙烷，通过过滤即可分离产物相和催化剂相，滤液蒸馏，粗产品经甲醇重结晶，干燥即可得到纯产物。
所用物料的摩尔比为环氧乙烷：苯＝1:2～12，酸性杂化介孔材料负载型咪唑类离子液体用量为苯物料质量的1～40％。
优选方案中，环氧乙烷和苯摩尔比为1:2～8；所用催化剂的量为苯物料质量的2～20％。
所述的反应温度控制为20～90℃，反应时间控制为1～10小时。优选反应温度控制在30～80℃，反应时间控制在2～8小时。
所用环氧乙烷为环氧乙烷水溶液，其质量百分比浓度为10～99％，优选质量百分比浓度为30～95％。
本发明所述催化剂为酸性杂化介孔材料负载型咪唑氯化铁盐离子液体、酸性杂化介孔材料负载型咪唑氯化铝盐离子液体、酸性杂化介孔材料负载型咪唑氯化钛盐离子液体、酸性杂化介孔材料负载型咪唑氯化铑盐离子液体、酸性杂化介孔材料负载型咪唑氯化钌盐离子液体、酸性杂化介孔材料负载型咪唑氯化铟盐离子液体中的一种。
本发明所述一种酸性杂化介孔材料负载型咪唑类离子液体催化烷基化反应制备1,2-二苯乙烷的方法，反应结束后，通过过滤即可分离产物相和催化剂相，滤液蒸馏，粗产品经甲醇重结晶，干燥即可得到纯产品，固体催化剂可不经处理即可回收重复使用，按比例投料进行下一批催化反应。
本发明的催化反应原理如下：
依据本发明提供的制备1,2-二苯乙烷的方法，其关键技术是采用制备的酸性杂化介孔材料负载型咪唑类离子液体催化苯与环氧乙烷发生傅-克烷基化反应得到1,2-二苯乙烷。
本发明与现有催化反应技术相比，其优点为：(1)酸性杂化介孔材料负载型咪唑类离子液体催化剂催化活性高，稳定性好，可方便的回收循环使用。(2)发明工艺绿色高效，显著提高反应效率，1,2-二苯乙烷收率最高达82％，纯度最高达到98.5％。(3)整个反应体系为非均相催化，产物相和催化剂相分离简单，简化了操作过程，反应过程中不需要加入有机溶剂和添加剂，反应体系安全和环境友好。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的内容作进一步的详细说明，但并不因此而限制本发明。
实施例1
在圆底烧瓶中，加入苯(0.3mol)，50％环氧乙烷(0.1mol)，酸性杂化介孔材料负载型咪唑氯化铁盐离子液体(2.0g)，加热升温至45℃，搅拌反应3小时。通过过滤即可分离产物相和催化剂相，滤液蒸馏，粗产品经甲醇重结晶，干燥即可得到产物1,2-二苯乙烷，产率52％。lc-ms分析结果表明，1,2-二苯乙烷纯度93.7％。
实施例2
在圆底烧瓶中，加入苯(0.3mol)，70％环氧乙烷(0.1mol)，酸性杂化介孔材料负载型咪唑氯化铝盐离子液体(2.0g)，加热升温至45℃，搅拌反应4小时。通过过滤即可分离产物相和催化剂相，滤液蒸馏，粗产品经甲醇重结晶，干燥即可得到产物1,2-二苯乙烷，产率64％。lc-ms分析结果表明，1,2-二苯乙烷纯度96.4％。
实施例3
在圆底烧瓶中，加入苯(0.4mol)，80％环氧乙烷(0.1mol)，酸性杂化介孔材料负载型咪唑氯化钛盐离子液体(2.0g)，加热升温至40℃，搅拌反应4小时。通过过滤即可分离产物相和催化剂相，滤液蒸馏，粗产品经甲醇重结晶，干燥即可得到产物1,2-二苯乙烷，产率78％。lc-ms分析结果表明，1,2-二苯乙烷纯度96.8％。
实施例4
在圆底烧瓶中，加入苯(0.4mol)，80％环氧乙烷(0.1mol)，酸性杂化介孔材料负载型咪唑氯化铑盐离子液体(2.5g)，加热升温至50℃，搅拌反应6小时。通过过滤即可分离产物相和催化剂相，滤液蒸馏，粗产品经甲醇重结晶，干燥即可得到产物1,2-二苯乙烷，产率63％。lc-ms分析结果表明，1,2-二苯乙烷纯度97.3％。
实施例5
在圆底烧瓶中，加入苯(0.4mol)，90％环氧乙烷(0.1mol)，酸性杂化介孔材料负载型咪唑氯化钌盐离子液体(2.5g)，加热升温至45℃，搅拌反应3小时。通过过滤即可分离产物相和催化剂相，滤液蒸馏，粗产品经甲醇重结晶，干燥即可得到产物1,2-二苯乙烷，产率71％。lc-ms分析结果表明，1,2-二苯乙烷纯度97.1％。
实施例6
在圆底烧瓶中，加入苯(0.4mol)，90％环氧乙烷(0.1mol)，酸性杂化介孔材料负载型咪唑氯化铟盐离子液体(3.0g)，加热升温至45℃，搅拌反应5小时。通过过滤即可分离产物相和催化剂相，滤液蒸馏，粗产品经甲醇重结晶，干燥即可得到产物1,2-二苯乙烷，产率79％。lc-ms分析结果表明，1,2-二苯乙烷纯度97.7％。
实施例7
在圆底烧瓶中，加入苯(0.5mol)，90％环氧乙烷(0.1mol)，酸性杂化介孔材料负载型咪唑氯化钛盐离子液体(3.5g)，加热升温至40℃，搅拌反应4小时。通过过滤即可分离产物相和催化剂相，滤液蒸馏，粗产品经甲醇重结晶，干燥即可得到产物1,2-二苯乙烷，产率82％。lc-ms分析结果表明，1,2-二苯乙烷纯度98.1％。
实施例8
在圆底烧瓶中，加入苯(0.5mol)，90％环氧乙烷(0.1mol)，酸性杂化介孔材料负载型咪唑氯化钌盐离子液体(3.5g)，加热升温至45℃，搅拌反应3小时。通过过滤即可分离产物相和催化剂相，滤液蒸馏，粗产品经甲醇重结晶，干燥即可得到产物1,2-二苯乙烷，产率77％。lc-ms分析结果表明，1,2-二苯乙烷纯度97.8％。
实施例9
在圆底烧瓶中，加入苯(0.5mol)，90％环氧乙烷(0.1mol)，酸性杂化介孔材料负载型咪唑氯化铟盐离子液体(3.5g)，加热升温至45℃，搅拌反应5小时。通过过滤即可分离产物相和催化剂相，滤液蒸馏，粗产品经甲醇重结晶，干燥即可得到产物1,2-二苯乙烷，产率80％。lc-ms分析结果表明，1,2-二苯乙烷纯度98.5％。
实施例10
将实施例6中的催化剂回收，按实施例6中的各条件进行催化烷基化反应，重复使用回收催化剂8次，实验结果显示催化剂活性不减，1,2-二苯乙烷产率70～78％，1,2-二苯乙烷纯度96.0％以上。
实施例11
将实施例7中的催化剂回收，按实施例7中的各条件进行催化烷基化反应，重复使用回收催化剂8次，实验结果显示催化剂活性不减，1,2-二苯乙烷产率75～82％，1,2-二苯乙烷纯度96.5％以上。
实施例12
将实施例9中的催化剂回收，按实施例9中的各条件进行催化烷基化反应，重复使用回收催化剂8次，实验结果显示催化剂活性不减，1,2-二苯乙烷产率73～79％，1,2-二苯乙烷纯度97.0％以上。