[發明專利]一種用于氧化反應的反應控制相轉移催化劑及其應用

無效

• 申請號: 200810032033.9
• 申請日: 2008-08-08
• 公開（公告）號: CN101337191A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 何嘉勇;蔣衛和;屈鎧甲;袁年武;鄭宏翠;易素中;肖海軍;姜紅軍
• 申請（專利權）人: 岳陽昌德化工實業有限公司
• 主分類號: B01J31/02
• 分類號: B01J31/02;B01J31/12;C07B33/00;C07B41/00
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所
• 代理人: 寧星耀

技術領域

本發明涉及一種相轉移催化劑及其應用，尤其是涉及一種用于氧化反應的反應控制相轉移催化劑及其應用。

背景技術

催化劑是現代化工的核心。按照催化劑在反應過程中的形態，催化過程分為多相催化反應和均相催化反應兩種。多相催化反應所使用的催化劑易于分離回收，均相催化反應所具有的催化劑催化活性高、反應條件溫和等優點。均相催化劑溶解于反應體系，在反應結束后難于分離和回收，且大多數的均相催化劑含有過渡金屬，價格較貴，因此，均相催化劑能否分離和回收是整個反應過程能否經濟合理的一個關鍵因素。

中國專利01123653.1及01123652.3公開了一種相轉移氧化反應催化劑雜多酸有機化合物Q_mH_nXM_pO_3+4p及應用，表述了催化劑的反應控制相轉移特性，闡述了反應控制相轉移催化劑可以使用非均相催化劑的回收方法，并指出該催化劑Q_mH_nXM_pO_3+4p可適用烯烴環氧化、烯烴氧化成醛或羧酸、烷烴羥基化、醇氧化成酮、硫醚氧化成亞砜等，但沒公開催化劑的回收率和多次使用后活性與選擇性等變化情況。在某工廠用01123652.3技術生產環氧環己烷的過程中，發現其催化活性容易降低，并易于流失：在催化劑經初次使用后進入循環使用，當催化劑每次循環時均補加原催化劑初次投入量的15％進入循環反應到二十次后，催化劑的平均回收率為88.5％，催化劑的活性由34mmol環己烯/(gCat·h)降低到19mmol環己烯/(gCat·h)，催化劑選擇性也略有降低(由約96％降低到90-94％)。

發明名稱為“環氧環己烷氧化合成己二酸的方法”的中國專利申請200710133233.9號公開了一種以鎢、鉬為中心的相轉移催化劑，但該催化劑是否有其它用途，現有文獻未見報道，而該專利申請說明書也沒有說明該催化劑的回收和循環利用等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可用于碳碳雙鍵各種氧化，催化活性高且回收率高的反應控制相轉移催化劑。

本發明之用于氧化反應的反應控制相轉移催化劑，為雜多酸有機鹽A_mB_3-mXM_nN_k-nO_4+3k，結構表達式中：

——A、B是陽離子部分，用[R₁R₂R₃R₄N⁺]表示，其中R₁、R₂、R₃、R₄是H-、直鏈或支鏈的烷基、環烷基或芐基；或者用R₁R₂R₃N表示，R₁R₂R₃N是吡啶或其同系物；

——X是雜原子，為磷或砷；

——M為鎢原子，N為鉬原子；

——m＝1，2，3；k＝3，4，5，6；0≤n≤k；

n＝0或k，與m＝3不同時成立。

其應用過程中所使用的反應底物為含有碳碳雙鍵的有機化合物，可以為烯烴、醇、酮、酸、腈、醚或胺。

本發明所使用的氧源可以是過氧化氫(H₂O₂)或烷基過氧化氫(ROOH)或過氧酸(RCOOOH)，所使用的烷基過氧化氫可以是叔丁基過氧化氫、異丙苯過氧化氫或環己烷過氧化氫；所使用的過氧酸可以是過氧乙酸或過氧苯甲酸。所使用的氧源可以是直接投入的過氧化氫水溶液或烷基過氧化氫溶液，所使用的氧源為過氧化氫或叔丁基過氧化氫、環己基過氧化氫。

本發明所述氧化反應可不使用反應介質，也可以使用反應介質。所使用反應介質包括：醇類溶劑，可以是甲醇、乙醇或其它醇；烷烴類溶劑，可以是直鏈烷烴、支鏈烷烴，或環烷烴；芳烴類溶劑，可以是苯、甲苯、乙苯或其它單取代或多取代烷基苯；酯類溶劑，可以是脂肪酸酯、芳香酸酯或磷酸三烷基酯；醚類溶劑，可以是烷基醚類或芳香基醚類；酮類溶劑，可以是二烷基酮類或芳基烷基酮類；腈類溶劑，可以是乙腈或芐腈；鹵代烴類溶劑，可以是鹵代烷烴或鹵代芳烴。所使用的反應介質可以是單一溶劑，也可以是上述數種溶劑組成的混合溶劑。

本發明所述氧化反應使用的反應溫度為0至150℃；優選反應溫度為20至70℃。