专业从事离子液体的合成、应用及其相关技术的研究工作----Lanzhou Greenchem ILs/青岛奥立科

众所周知，很多阳离子过渡金属络合体是卓越的齐聚催化剂， 但是他们在非极性溶剂中很难溶解，采用通常的有机溶剂需要在所用溶剂的配位能力和溶解化能力之间综合考虑。为了有足够的溶解度，就需要极性高的溶剂，这又会导致与反应物对催化活性中心的竞争配位。于是， 离子液体，尤其是配位能力弱的AlCl4- 、PF6- 、BF4- 等阴离子型离子液体，提供了新的希望，引起工业界高度关注。下面仅介绍法国IFP 的/ Difasol Process就可见一斑，它是离子液体应用于大规模工业化的成功案例。

法国石油研究院（IFP）开发的Dimersol 工艺是世界上第一个工业化的均相烯烃二聚工艺，该工艺使用Ziegler-Natta Ni-基均相催化剂和烷基氯化铝助催化剂于液相中将丁烯转化成辛烯，用作增塑剂原料。

该工艺正丁烯转化率接近80%，辛烯选择性约85%。由于烯烃转化率与进料中正丁烯的初始浓度有很大关联性，同时需要较大的反应设备来进行聚合反应，以及氨洗、碱洗、水洗等后处理过程，增加了投资成本及操作费用。利用烷基咪唑氯铝酸型离子液体较低的熔点以及对经典烯烃聚合Ni-基配合物催化剂的良好溶解性的特点，IFP 公司重新开发了基于离子液体的新 Difasol 双液相工艺，使用与Dimersol 相同的Ni-基催化剂，以酸性氯铝酸盐离子液体为催化剂溶剂，形成催化相（即离子液体相），原料正丁烯连续进入二聚反应器，产物C8～C10 不溶于离子液体而分离出来。双液相催化体系的特性如活性、 选择性、 再循环性能和离子液体的寿命都已经在中试规模上得到较好的评价，与传统的Dimersol 工艺相比，Ni 的消耗降为原来的1/10，转化率在70%～80%，二聚产物选择性可达90%～95%，同时转化率与进料中丁烯的初浓度无太大关联性。之后，Gilbert 等提出将Dimersol 工艺和Difasol 工艺进行集成。此过程不但能确保催化剂的充分利用，减少催化剂处理成本，并且提高了辛烯的产率和选择性。当使用含70%丁烯的原料时，转化率达到81%时，辛烯的产率达75%，二聚产物的选择性达92%。
α-烯烃聚合的产物具有倾点低、黏度指数高和液相范围宽等特点，是性能优良的润滑油基础油。1997 年，BP 公司在专利中描述了酸性离子液体催化混合α-烯烃（C6～C10）的低聚反应，使用离子液体 [Emim][Cl]/AlCl3（1/2）为催化剂，获得的聚合产物倾点可低至- 60 ℃，黏度指数值大于155。
几年后，Chevron Phillips 公司研究发现，使用由氯化铝或者烷基氯化铝和季铵、季膦或锍基离子形成的离子液体催化剂可以实现无有机稀释剂条件下高黏度聚α-烯烃的制备。以1-癸烯为原料，使用摩尔比为1/2 的[HNMe3][Cl]/AlCl3 为催化剂，得到聚烯烃产品动力学黏度为31.6 cSt。2004 年Chevron Phillips 公司将该过程进行了规模超过450吨/年的中试生产。