[發明專利]一種烴類催化選擇氧化的方法

有效

• 申請號: 201611033371.5
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN108080035B
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 徐杰;劉夢;石松;陳晨;高進;苗虹
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C07B41/06
• 分類號: C07B41/06;C07B41/08;B01J31/32;B01J31/28;C07C45/36;C07C45/33;C07C51/265;C07C51/215;C07C47/54;C07C49/78;C07C49/597;C07C49/607
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種烴類催化選擇氧化反應的方法，其特征在于：該催化劑為以長鏈有機胺修飾的過渡金屬氧化物納米材料，在過渡金屬氧化物納米材料表面修飾長鏈有機胺，使其表現出疏水性表面和高活性中心的特點；在無溶劑條件下催化烴類選擇氧化，以空氣和/或O₂為氧源，制備醇、酮、醛和/或酸有機含氧化合物中的一種或二種以上；

所述催化劑按照以下步驟制備：

1）將無機金屬鹽和油酸鈉混合于正己烷、水和乙醇組成的混合溶劑1中，回流溫度下反應4-10h，反應后加入0.1-2倍于混合溶劑1體積的水分層，取有機相，蒸發去除溶劑，得到金屬油酸鹽；

2）將得到的金屬油酸鹽作為前驅體，將其分散在辛醇和有機胺組成的混合溶劑2中，攪拌均勻后移入高壓反應釜中反應，反應溫度150-250^oC，時間2-10h；

3）反應結束后，冷卻至室溫，反應液通過離心得到固體目標物，乙醇洗滌20-30次，室溫干燥后，得到的固體即為催化劑Am-MO，其中，Am代表長鏈有機胺Amines，MO代表金屬氧化物Metal Oxides，在合成過程原位引入長鏈有機胺。

2.按照權利要求1所述的方法，步驟1）中的無機金屬鹽為氯化鈷、氯化錳、氯化銅、乙酸鈷、乙酸錳、乙酸銅中的一種或多種，油酸鈉與金屬鹽的用量為2 / 1摩爾比，混合溶劑1中正己烷 / 水 / 乙醇的體積比為5-10 / 4 / 3，無機金屬鹽在混合溶劑1中的濃度為0.1-0.4 mol/L；

所述步驟2）中，所述金屬油酸鹽為油酸鈷、油酸錳和油酸銅中的一種或兩種以上；

所述步驟2）中，所述混合溶劑2中辛醇與有機胺的體積比為5 / 1-1 / 5；所述金屬油酸鹽在混合溶劑2中的濃度為0.02-0.08 mol/L。

3.按照權利要求1所述的方法，其特征在于：所述長鏈有機胺修飾的過渡金屬氧化物納米材料中，金屬氧化物為CoO、Mn₃O₄或CuMn₂O₄納米粒子中的一種，粒徑10-200nm，長鏈有機胺為正己胺、正辛胺、十二胺、十六胺或油胺中的一種或兩種以上。

4.按照權利要求1所述的方法，其特征在于：所述的烴類為環烷烴或者芳香烴；環烷烴為環己烷、環庚烷、環辛烷中的一種或者兩種以上；芳香烴為甲苯、乙苯、對二甲苯、四氫萘、或者鄰二甲苯中的一種或者兩種以上。

5.按照權利要求4所述的方法，其特征在于：在烴類催化選擇氧化反應中，當底物烴類為環烷烴時，產物為相應的酮和醇；當底物烴類為芳香烴時，產物為相應的芐位酮、醛、醇或者酸。

6.按照權利要求1或4所述的方法，其特征在于：在烴類催化選擇氧化反應中，催化劑和烴類底物質量比為1/300 - 1/500，反應無溶劑。

7.按照權利要求1或4 所述的方法，其特征在于：在烴類催化選擇氧化反應中，其反應溫度為40-200^oC；反應壓力為0.1-5.0MPa；反應時間為30-800min；底物轉化率為6-99％，有機含氧化物總選擇性達95％以上。

8.按照權利要求7 所述的方法，其特征在于：在烴類催化選擇氧化反應中，其反應溫度為80-180^oC；反應壓力為0.6-2.0 MPa；反應時間為60-480min。