[發明專利]一種對叔丁基甲苯液相氧化制備對叔丁基苯甲醛的方法

有效

• 申請號: 201810240460.X
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108440263B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 巫先坤;張鋒;戴建軍;周騰騰
• 申請（專利權）人: 南京大學鹽城環保技術與工程研究院
• 主分類號: C07C45/36
• 分類號: C07C45/36;C07C47/542
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 徐蓓

本發明公開一種對叔丁基甲苯液相氧化制備對叔丁基苯甲醛的方法。該方法包括（1）將對叔丁基甲苯和反應溶劑混合物預熱后在撞擊流反應器內混合形成微米級乳液；（2）將所述微米級乳液經噴射器進入鼓泡塔式反應器內與氧氣反應后得到反應料液；（3）將所述反應料液進行油水分離，得到油相和水相；（4）對所述油相進行分離得到產品對叔丁基苯甲醛；其中，所述反應溶劑混合物中含有對叔丁基苯甲酸酯、對叔丁基苯甲醇、水、催化劑、助劑和助氧化劑。本發明具有對叔丁基苯甲醛選擇性高，反應條件溫和，催化劑、助劑、溶劑可循環套用，綠色無污染的優點。

技術領域

本發明屬于化學領域，具體而言，涉及一種對叔丁基苯甲醛的制備方法。

背景技術

對叔丁基苯甲醛可用于醫藥、食品、香料等領域。國內對叔丁基苯甲醛生產主要采用對叔丁基甲苯氯化水解工藝，該工藝因使用氯氣導致生產流程繁冗，污染嚴重，且產品中殘留的氯元素無法完全除去而難以用于食品與醫藥領域。以醋酸為溶劑、Co/Mn/Br為催化劑催化氧化對叔丁基甲苯是對叔丁基苯甲醛合成工藝的研究熱點之一，該方法可提高對叔丁基苯甲醛選擇性，但是由于使用溴化物，產物中不可避免的會殘留少量溴元素，也限制其在醫藥、食品等領域中使用，其次使用的醋酸作為溶劑，大幅提高了設備的運行投資成本。因此，需要開發一種腐蝕性低且無溴的對叔丁基苯甲醛制備方法。

而以水作為反應溶劑時，由于對叔丁基甲苯與溶劑之間互溶度差，影響氣液兩相之間的傳質，為了強化傳質通常在較高的反應壓力下進行反應，這不僅會增加設備投資，也存在一定安全隱患。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的不足，提供一種新的選擇性氧化制備對叔丁基苯甲醛的方法。該方法有別傳統的液相氧化方法，使用無腐蝕性溶劑替代醋酸降低了設備投資，未使用鹵族元素提升了產品的品質。該方法可降低反應壓力，使反應條件更加溫和，同時提高對叔丁基苯甲醛的選擇性。

本發明通過如下技術方案來現實：

一種對叔丁基甲苯液相氧化制備對叔丁基苯甲醛的方法，包括如下步驟：

（1）將對叔丁基甲苯和反應溶劑混合物預熱后在撞擊流反應器內混合形成微米級乳液；

（2）將所述微米級乳液經噴射器進入鼓泡塔式反應器內與氧氣反應后得到反應料液；

（3）將所述反應料液進行油水分離，得到油相和水相；

（4）對所述油相進行分離得到產品對叔丁基苯甲醛；

其中，所述反應溶劑混合物中含有對叔丁基苯甲酸酯、對叔丁基苯甲醇、水、催化劑、助劑和助氧化劑。

所述催化劑為金屬絡合物，所述金屬優選為鈷（II）、錳（II）、釩（IV）、鎳（II）、鋁（III）中的一種或幾種，所述絡合物的配體優選為苯并嘧啶、苯并吡啶、苯并吡唑及其衍生物的一種或幾種。

所述助劑為叔丁基苯甲酸堿金屬鹽、直鏈烷基苯磺酸鈉、重烷基苯磺酸鹽中的一種或幾種。

所述助氧化劑為過氧碳酸鈉。

步驟（1）中所述的對叔丁基甲苯和反應溶劑混合物的流量質量比為1:1~1:9。

所述微米級乳液含催化劑5~500 ppm。

所述微米級乳液含所述助劑5~50 ppm。

所述反應溶劑混合物中對叔丁基苯甲酸酯的質量分數為0.5%~10%，對叔丁基苯甲醇的質量分數為1%~15%，且對叔丁基苯甲酸酯與對叔丁基苯甲醇的質量分數之和大于等于5%，水的質量分數為75%~95%，所述助氧化劑的質量分數為0.1%~5%。

步驟（2）中所述反應，其反應壓力為0.1~0.3MPa，反應溫度為40~80℃，反應時間為20~50分鐘。