[發明專利]一種水滑石催化氧化苯乙烯生成苯乙酮的方法

在審

• 申請號: 201811307424.7
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN109232208A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 彭新華;江鷗;周建豪;鄭學根;虞粉英;朱四九;高曦;楊森;胡傳峰;童保軍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;南京理工大學
• 主分類號: C07C45/28
• 分類號: C07C45/28;C07C45/78;C07C45/79;C07C45/80;C07C45/82;C07C49/78;B01J21/16
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 劉海涵

本發明公開了一種使用水滑石催化氧化苯乙烯生成苯乙酮的方法。所述方法以苯乙烯為原料，以雙氧水為氧化劑，水滑石為催化劑，在有機溶劑中充分反應，反應結束后用乙酸乙酯萃取，抽濾、濃縮、純化后得到所需苯乙酮。本發明以水滑石為催化劑，以雙氧水為氧化劑，其完全分解后的產物為水和氧氣，無需使用酸催化劑，不使用金屬鹽和過氧有機酸，對環境及設備的影響小；本發明方法原子利用率高、催化劑易分離、工藝過程簡單，具有環境經濟和工業應用特性。

技術領域

本發明涉及一種水滑石催化氧化苯乙烯生成苯乙酮的方法，屬于有機化學領域。

背景技術

苯乙酮是一種重要的有機化工原料，主要用作制藥及其它有機功能材料，如用于合成苯乙醇酸、α-苯基吲哚、異丁苯丙酸等。苯乙酮也用于配制香料而廣泛用于皂用香精和煙草香精中。苯乙酮作溶劑使用時，有沸點高、穩定、氣味愉快等特點，溶解能力與環己酮相似，能溶解硝化纖維素、乙酸纖維素、乙烯樹脂、香豆酮樹脂、醇酸樹脂、甘油醇酸樹脂等。有機合成領域，應用傳統的Wacker氧化反應，一種氧化烯烴制備相應羰基化合物的通用方法，使用氯化鈀及氯化銅作為催化劑，然而，由于金屬鹽催化劑難以再生，而且反應過程中產生的氯離子及銅離子，以此方法工業規模制備苯乙酮，不具有環境經濟優勢。目前工業制備苯乙酮方法多應用Friedel-Crafts酰化方法，應用無水三氯化鋁催化劑，催化苯與乙酰氯或醋酐發生酰化反應，然而，由于無水氯化鋁可以與含羧基的物質形成絡合物，而且反應使用超過底物量的無水三氯化鋁催化劑，催化劑難以再生，環境污染嚴重，不具有可持續發展特性。

為了克服上述缺陷，許多鈀配合物催化劑被應用到Wacker反應中，配合合適的氧化劑和溶劑能夠有效地避免傳統Wacker氧化反應的不足。鈀配合物催化劑的使用能有效避免鈀的團聚和流失，提高反應的選擇性和產率。以氯化鈀為催化劑，氧氣為氧化劑，N,N-二甲基乙酰胺為溶劑，能夠避免傳統Wacker氧化反應中含銅化合物的使用，使得該反應更加綠色化，但為了使反應順利進行，反應需要壓力，通常壓力要超過0.6MPa。

因此，克服傳統Wacker氧化反應方法的缺陷，使氧化烯烴制備相應羰基化合物的方法朝向反應原子利用率高、反應條件溫和以及工藝過程清潔發展，適應工業化生產需求，是一個亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種原子利用率高、工藝過程簡單、水滑石催化雙氧水催化氧化苯乙烯制備苯乙酮的方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明提供一種水滑石催化氧化苯乙烯生成苯乙酮的方法，該方法具體步驟如下：

步驟1、向反應容器中依次加入苯乙烯、水滑石催化劑、有機溶劑和氧化劑；

步驟2、將反應容器升溫至60～90℃之間，反應完成后冷卻至室溫，反應式如下式(1)：

步驟3、將步驟2所得的反應物進行過濾，得到水滑石催化劑和混合液；

步驟4、用乙酸乙酯對步驟3所得混合液進行萃取，獲得有機相；

步驟5、將步驟4所得有機相減壓蒸餾，得到粗產物，使用洗脫液對粗產物進行洗滌，對洗滌后的粗產物進行純化，得到目標產物苯乙酮。

進一步，所述有機溶劑選自乙腈、丙酮、二氧六環、甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺中任一一種。

進一步，所述氧化劑具體為27.5％-50％的雙氧水。

進一步，所述水滑石催化劑用量為苯乙烯用量的0.001％～50％。

進一步，所述氧化劑、有機溶劑、苯乙烯之間摩爾用量比例為1～100:1～200:1。

進一步，步驟2中反應器保持在60～90℃的持續時間具體為10-12h。