[發(fā)明專利]一種分子篩催化苯乙炔制備苯乙酮類化合物的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011447897.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112500271B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李蘭冬;張?zhí)N哲;武光軍;戴衛(wèi)理;關(guān)乃佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南開(kāi)大學(xué)
• 主分類號(hào): C07C45/26
• 分類號(hào): C07C45/26;C07C49/76;B01J29/40
• 代理公司: 北京律譜知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11457
• 代理人: 黃云鐸;孫紅穎

本發(fā)明屬于分子篩催化及有機(jī)合成領(lǐng)域，公開(kāi)了一種分子篩催化苯乙炔制備苯乙酮類化合物的方法，所述制備方法為：向小型反應(yīng)釜中加入苯乙炔類化合物I、水、分子篩催化劑，無(wú)需添加有機(jī)溶劑和其他任何助劑，在50?90℃加熱的條件下攪拌反應(yīng)0.25?6h，待反應(yīng)釜降至室溫后，經(jīng)乙醇稀釋、離心分離催化劑，得到苯乙酮類化合物II。本發(fā)明所述分子篩催化劑是硅鋁比分別為14、25、42、79的H?ZSM?5。所述方法無(wú)需溶劑，反應(yīng)過(guò)程簡(jiǎn)單，環(huán)境友好，催化活性及選擇性高，可循環(huán)使用，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于分子篩催化及有機(jī)合成領(lǐng)域，具體涉及一種分子篩催化苯乙炔制備苯乙酮類化合物的方法。

背景技術(shù)

苯乙酮類化合物是重要的化工原料和有機(jī)合成中間體，在精細(xì)化工領(lǐng)域用途廣泛，常被用于制備香料、染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥。制備苯乙酮類化合物的傳統(tǒng)工藝是傅里德- 克拉夫茨反應(yīng)(Friedel-Craftsreaction)，該反應(yīng)采用AlCl₃等均相Lewis酸及硫酸等強(qiáng)酸為催化劑，通過(guò)苯與酸酐或酰基鹵化物發(fā)生酰化反應(yīng)得到。但是反應(yīng)產(chǎn)生的酸性廢水不僅對(duì)設(shè)備造成腐蝕，還對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。目前工業(yè)化制備苯乙酮的方法是以均相鈷鹽為催化劑，催化乙苯與氧氣在乙酸溶劑中發(fā)生氧化反應(yīng)。不過(guò)，該方法使用的有機(jī)溶劑和均相催化劑會(huì)增加產(chǎn)品的分離成本和循環(huán)性能。

炔烴水合是最直接的苯乙酮類化合物的制備方法。炔烴與水發(fā)生反應(yīng)可以直接從不飽和炔烴轉(zhuǎn)化成附加值更高的酮類化合物。同時(shí)，水合加成得到的烯醇式中間體經(jīng)異構(gòu)化后只得到酮一種產(chǎn)物，是一種原子經(jīng)濟(jì)100％的綠色制備方法。然而，該方法需要使用大量有毒的汞鹽做催化劑，會(huì)造成環(huán)境污染問(wèn)題，難以在現(xiàn)代工業(yè)中大規(guī)模使用。因此，開(kāi)發(fā)一種環(huán)境友好、高性能低成本、可循環(huán)使用的苯乙酮類化合物制備方法具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種高效、經(jīng)濟(jì)的使用分子篩催化劑無(wú)溶劑合成苯乙酮類化合物I的新方法。本發(fā)明采用H-ZSM-5 為催化劑，以苯乙炔類化合物I為底物，高收率的制備苯乙酮類化合物II。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種分子篩催化苯乙炔制備苯乙酮類化合物的方法，其特征在于，包括如下步驟：

將苯乙炔類化合物I、水、分子篩催化劑混合，與50-90℃加熱的條件下攪拌反應(yīng)0.25-6h，攪拌速度為1000rpm，待反應(yīng)釜降至室溫，用乙醇稀釋反應(yīng)液，離心分離分子篩催化劑后，得到苯乙酮類化合物II：

苯乙炔類化合物I或苯乙酮類化合物II中：

R為：氫、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或鹵素；所述分子篩催化劑是硅鋁比(Si/Al) 為14-25的H-ZSM-5；所述加熱攪拌反應(yīng)中不需要添加有機(jī)溶劑和其他任何助劑；所述分子篩催化劑在使用后經(jīng)丙酮洗滌、干燥、焙燒、研磨后可重復(fù)使用。

優(yōu)選地，所述加熱攪拌反應(yīng)的溫度為70-90℃。

優(yōu)選地，所述加熱攪拌反應(yīng)的時(shí)間為1-6h。

優(yōu)選地，所述加熱攪拌反應(yīng)的分子篩催化劑與苯乙炔類化合物I的投料比為 50:1-150:1，單位為：g/mol。

優(yōu)選地，所述加熱攪拌反應(yīng)的反應(yīng)物中水與苯乙炔類化合物I的投料比為3:2，單位為：L/mol。

優(yōu)選地，R為氫、甲基、甲氧基。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的制備方法具有如下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

1.本發(fā)明提供的制備方法無(wú)需添加有機(jī)溶劑和其他助劑，降低了產(chǎn)物分離提純的難度；