[發明專利]一種環辛烷無催化劑氧化新方法

在審

• 申請號: 201811466455.7
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109369325A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 沈海民;齊備;佘遠斌
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C07C27/12
• 分類號: C07C27/12;C07C29/50;C07C35/20;C07C45/33;C07C49/413;C07C51/215;C07C55/16;C07C55/02
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;朱思蘭

一種環辛烷的無催化劑氧化方法，所述方法為：將環辛烷加到反應容器中，在100～160℃、O₂壓力0.8～2MPa的條件下反應3～48h，之后反應液經后處理，分離得到氧化產物辛二酸和庚二酸、環辛醇、環辛酮；本發明涉及的環辛烷無催化劑氧化新方法操作簡單，成本低，不使用催化劑，防止了氧化產品的過渡金屬污染，并且該環辛烷氧化方法以清潔的O₂為氧化劑，綠色環保。

(一)技術領域

本發明涉及一種環辛烷無催化劑氧化新方法，屬有機合成領域。

(二)背景技術

環辛烷催化氧化制備環辛醇和環辛酮是化學工業中一個重要的化學轉化過程，環辛醇和環辛酮進一步氧化可以得到重要的中間體辛二酸，市場需求大。其中O₂由于其價廉易得，原子經濟性高等優點成為環辛烷催化氧化的最佳選擇，但是目前以O₂為氧化劑的環辛烷氧化體系往往使用催化劑促進反應進行，如金屬配合物催化、金屬納米粒子催化、金屬氧化物粒子催化、分子篩催化、碳材料催化、光促進催化、雜多酸催化、金屬-有機骨架材料催化等。催化體系的使用，無疑會增加環辛烷氧化的成本，并且會造成附加的環境污染問題，不利于環辛烷氧化產物下游產品的大規模開發。無催化劑體系的開發，無疑有利于環辛烷催化氧化成本的降低，對拓展環辛烷氧化產物下游產品具有重要意義，同時對環境兼容性的環辛烷氧化體系的開發也具有重要意義。因此，本發明在無催化劑條件下氧化環辛烷，制備環辛醇、環辛酮、辛二酸和庚二酸，不僅可以顯著降低環辛烷催化氧化過程的成本，而且環境影響小，綠色環保，符合目前化學工業與生態環境兼容性發展的現實需求。

(三)發明內容

本發明的目的在于提供一種環辛烷無催化劑氧化新方法。

本發明的技術方案如下：

一種環辛烷的無催化劑氧化方法，所述方法為：

將環辛烷加到反應容器中，在100～160℃(優選130～150℃)、O₂壓力0.8～2MPa(優選1～1.6MPa)的條件下反應3～48h(優選6～12h)，之后反應液經后處理，分離得到氧化產物辛二酸和庚二酸、環辛醇、環辛酮；

具體的，所述后處理的方法為：反應結束后，待反應液冷卻至室溫(20～30℃)，過濾，濾餅用環辛烷洗滌，并于60℃下真空干燥，得到辛二酸和庚二酸(白色固體，HPLC分析確定辛二酸和庚二酸的收率)；濾液進行減壓精餾，收集20mmHg下70～80℃的餾分為環辛酮，收集22mmHg下120～130℃的餾分為環辛醇，同時精餾回收未反應的環辛烷。

本發明反應容器可以為具有四氟乙烯內膽的不銹鋼高壓釜。

本發明的有益效果主要體現在：涉及的環辛烷無催化劑氧化新方法操作簡單，成本低，不使用催化劑，防止了氧化產品的過渡金屬污染，并且該環辛烷氧化方法以清潔的O₂為氧化劑，綠色環保。

(四)具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行進一步描述，但本發明的保護范圍并不僅限于此。

實施例1

在100mL具有四氟乙烯內膽的不銹鋼高壓釜中，投料50.0g環辛烷，封閉高壓釜。攪拌緩慢升溫到140℃，通入O₂至1.2MPa，于140℃，1.2MPa O₂壓力下攪拌反應8.0h，冰水浴中攪拌冷卻到室溫。開啟高壓釜，將所得反應混合物過濾，所得固體經3×10mL環辛烷洗滌，60℃下真空干燥，所得白色固體HPLC分析，得辛二酸收率0.93％，庚二酸收率0.15％。過濾所得濾液減壓精餾，取70℃～80℃(20mm Hg)餾分，即為環辛酮，GC內標法分析得收率5.68％；取120℃～130℃(22mm Hg)餾分，即為環辛醇，GC內標法分析得收率2.46％；同時精餾回收未反應的環辛烷。