[發(fā)明專利]一種鋅(II)卟啉催化氧化異丙苯合成異丙苯過(guò)氧化氫的方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010867216.3 | 申請(qǐng)日： | 2020-08-26 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN111943877A | 公開（公告）日： | 2020-11-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 佘遠(yuǎn)斌;葉宏亮;胡夢(mèng)云;沈海民 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 浙江工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C07C407/00 | 分類號(hào)： | C07C407/00;C07C409/10;B01J31/22 |
| 代理公司： | 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241 | 代理人： | 王利強(qiáng) |
| 地址： | 310014 浙江省*** | 國(guó)省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 ii 卟啉 催化 氧化 異丙苯 合成 過(guò)氧化氫 方法 | ||
一種鋅(II)卟啉催化氧化異丙苯合成異丙苯過(guò)氧化氫的方法，將鋅(II)卟啉分散于異丙苯中，鋅(II)卟啉的物質(zhì)的量為異丙苯的物質(zhì)的量的1×10?4％～1％，mol/mol；密封反應(yīng)體系，通入氧化劑，攪拌下升溫至40～100℃，保持設(shè)定的溫度和壓力，攪拌反應(yīng)3.0～24.0h，得異丙苯過(guò)氧化氫的異丙苯溶液，可直接進(jìn)行后續(xù)反應(yīng)使用。反應(yīng)液經(jīng)后處理，計(jì)算異丙苯轉(zhuǎn)化率和異丙苯過(guò)氧化氫選擇性。本發(fā)明具有反應(yīng)溫度低，異丙苯轉(zhuǎn)化率較高，異丙苯過(guò)氧化氫選擇性高，副產(chǎn)物少，環(huán)境影響小等優(yōu)勢(shì)，并且本發(fā)明反應(yīng)溫度低，安全系數(shù)高。本發(fā)明提供了一種高效、可行、安全的異丙苯催化氧化合成異丙苯過(guò)氧化氫的方法。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種鋅(II)卟啉催化氧化異丙苯合成異丙苯過(guò)氧化氫的方法，屬于有機(jī)催化和精細(xì)有機(jī)合成領(lǐng)域。
背景技術(shù)
異丙苯氧化制備異丙苯過(guò)氧化氫是化學(xué)工業(yè)中一個(gè)重要的轉(zhuǎn)化過(guò)程，其氧化產(chǎn)物異丙苯過(guò)氧化氫不僅是工業(yè)上生產(chǎn)苯酚和丙酮的基礎(chǔ)原料，也是工業(yè)上丙烯氧化制備環(huán)氧丙烷的重要氧化劑。全球范圍內(nèi)，90％的苯酚是通過(guò)異丙苯過(guò)氧化氫分解生產(chǎn)的，由此也可見異丙苯過(guò)氧化氫合成在化學(xué)工業(yè)中的重要性(ACS Sustainable ChemistryEngineering 2019，7：7708-7715；Chemical Engineering Science 2018，177：391-398)。目前，工業(yè)上異丙苯過(guò)氧化氫的生產(chǎn)主要是以O(shè)2或空氣為氧化劑，異丙苯過(guò)氧化氫為引發(fā)劑，在100～140℃，0.60～0.70MPa壓力下實(shí)現(xiàn)的，異丙苯的轉(zhuǎn)化率在20％左右，異丙苯過(guò)氧化氫的選擇性在90～92％(ACS Sustainable ChemistryEngineering 2019，7：7708-7715；Applied Catalysis A,General 2018，561：59-67)。存在的主要問題是異丙苯轉(zhuǎn)化率不理想，異丙苯過(guò)氧化氫選擇性不夠高，反應(yīng)溫度高，安全系數(shù)低。因此，在溫和條件下，尤其是較低的反應(yīng)溫度下，以O(shè)2為氧化劑高選擇性地將異丙苯氧化為異丙苯過(guò)氧化氫，依舊是化學(xué)工業(yè)中的一個(gè)十分迫切的現(xiàn)實(shí)需求。
金屬卟啉作為細(xì)胞色素P-450的模型化合物，廣泛應(yīng)用于仿生催化各類有機(jī)合成反應(yīng)，尤其是氧化反應(yīng)(ChemSusChem 2019，12：684-691；Polyhedron 2019，163：144-152；Journal of Catalysis 2019，369：133-142)。金屬卟啉具有近似平面的分子結(jié)構(gòu)，使具有催化活性的金屬中心能夠最大限度地暴露在催化體系中發(fā)揮作用，在底物摩爾量的1/1000000～1/100000就可以表現(xiàn)出優(yōu)異的催化活性，能夠顯著降低催化反應(yīng)的成本，是各種催化反應(yīng)優(yōu)選的催化劑之一。同時(shí)，金屬卟啉作為催化劑，不僅中心金屬具有廣泛的選擇對(duì)象，金屬卟啉環(huán)周邊的取代基也具有十分廣泛的調(diào)控空間。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種鋅(II)卟啉催化氧化異丙苯高效，高選擇性合成異丙苯過(guò)氧化氫的方法，以金屬卟啉作為催化劑，催化O2氧化異丙苯合成異丙苯過(guò)氧化氫，將具有催化劑用量少、催化效率高、結(jié)構(gòu)易于調(diào)整、生物兼容性好、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，也有利于實(shí)現(xiàn)異丙苯高效，高選擇性氧化合成異丙苯過(guò)氧化氫。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種鋅(II)卟啉催化氧化異丙苯合成異丙苯過(guò)氧化氫的方法，所述方法包括以下過(guò)程：
將鋅(II)卟啉分散于異丙苯中，所述鋅(II)卟啉的物質(zhì)的量為異丙苯的物質(zhì)的量的1×10-4％～1％，mol/mol；密封反應(yīng)體系，通入氧化劑，攪拌下升溫至40～100℃，保持設(shè)定的溫度和壓力，攪拌反應(yīng)3.0～24.0h，得異丙苯過(guò)氧化氫的異丙苯溶液，直接進(jìn)行后續(xù)反應(yīng)使用；反應(yīng)液經(jīng)后處理，計(jì)算異丙苯轉(zhuǎn)化率和異丙苯過(guò)氧化氫選擇性；
所述鋅(II)卟啉為式(I)所示化合物的至少一種：
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