[發明專利]一種采用多金屬氧酸鹽催化氧化苯甲醇制備苯甲醛的方法

在審

• 申請號: 202010594573.7
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111662169A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 魏哲宇;余焓
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: C07C45/38
• 分類號: C07C45/38;C07C47/54;B01J31/16;B01J31/22;B01J31/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 劉燕武

本發明涉及一種采用多金屬氧酸鹽催化氧化苯甲醇制備苯甲醛的方法，以多金屬氧酸鹽為催化劑，往反應溶劑中加入原料苯甲醇，在氧氣氣氛下，攪拌反應，即制得苯甲醛。與現有技術相比，本發明的催化劑可回收再利用，對環境友好，提高了反應的清潔性，降低了生產制造成本并且易于控制和工業化生產。

技術領域

本發明屬于苯甲醛制備技術領域，涉及一種采用多金屬氧酸鹽催化氧化苯甲醇制備苯甲醛的方法。

背景技術

苯甲醛是一種重要的化工原料，其化學性質與脂肪醛類似，但也有不同。苯甲醛不能還原斐林試劑；用還原脂肪醛時所用的試劑還原苯甲醛時，除主要產物苯甲醇外，還產生一些四取代鄰二醇類化合物和均二苯基乙二醇。在氰化鉀存在下，兩分子苯甲醛通過授受氫原子生成安息香。苯甲醛還可進行芳核上的親電取代反應，主要生成間位取代產物，例如硝化時主要產物為間硝基苯甲醛。苯甲醛在空氣中極易被氧化，生成白色苯甲酸。苯甲醛還可與酰胺類物質反應，生產醫藥中間體。由于其應用廣泛使得苯甲醛的合成和應用研究得到人們的廣泛關注。

苯甲醛在工業中主要由甲苯在催化劑(五氧化二釩、三氧化鎢或三氧化鉬)作用下以空氣或氧進行氣相氧化；或者在光照下將甲苯氯化成氯化芐，然后再水解、氧化；也可氯化成二氯甲基苯再水解。工業中也有以苯為原料，在加壓和三氯化鋁作用下與一氧化碳和氯化氫反應制取。實驗室中是用催化還原苯甲酰氯的方法制備苯甲醛。這些制備方法步驟繁瑣且產率不高，所需催化劑氧化性極強，極具不安全因素，不僅對反應設備要求高，而且反應過程及副產物對環境不友好。

多金屬氧酸鹽(多酸)催化劑是一種新型高效的綠色催化劑，不但具有優良的氧化還原催化性能，而具有高穩定性和高活性，是一類很有前景的綠色環保型催化劑。自1927年，以多酸為催化劑催化丙烯水合制取異丙醇反應在日本實現工業化以后，越來越多的科研工作者投入到多酸催化領域的研究工作中.研究比較多的主要為Dawson結構(2:18系列)、Keggin結構(1:12A系列)等。而Anderson結構(1:6系列)是一種結構比較簡單的多酸，近些年，關于Anderson型多金屬氧酸鹽的報道多集中于多酸修飾以及其結構的優化。至今，Anderson型多酸應用于催化領域的研究沒有文獻正式報道。

發明內容

本發明的目的就是為了提供一種采用多金屬氧酸鹽催化氧化苯甲醇制備苯甲醛的方法，以簡化工藝流程，提高產品收率與環保性能等。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種采用多金屬氧酸鹽催化氧化苯甲醇制備苯甲醛的方法，以多金屬氧酸鹽為催化劑，往反應溶劑中加入原料苯甲醇，在氧氣氣氛下，攪拌反應，即制得苯甲醛。

進一步的，所述的多金屬氧酸鹽的構型為Anderson型。

進一步的，所述的多金屬氧酸鹽為以非貴族金屬為中心金屬的Anderson型多金屬氧酸鹽。

更進一步的，所述的非貴族金屬為Fe、Cu、Ni或Cr。

進一步的，多金屬氧酸鹽的加入量為0.1mol％～5mol％。

進一步的，多金屬氧酸鹽的加入量為1mol％。

進一步的，攪拌反應的溫度為0～80℃，反應時間為6h～24h。

進一步的，攪拌反應的溫度為60℃，反應時間為12h。

進一步的，所述的反應溶劑為非質子極性溶劑，其選自DMF、DMSO、無水乙腈或甲苯中的任一種。

進一步的，反應結束后，還往反應體系中加入有機溶劑回收催化劑循環使用，所述有機溶劑為乙醚、乙醇或甲醇。

本發明中涉及到的多金屬氧酸鹽催化氧化苯甲醇制備苯甲醛的反應通式表示為：