[發(fā)明專利]一種環(huán)氧苯乙烷的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210576838.X
• 申請日: 2022-05-25
• 公開（公告）號: CN114890967A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯駿;焦思宇;易偉;吳方怡;張戰(zhàn)玉;陳俊寶;夏曉龍;李持爍;柯清平
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C07D303/04
• 分類號: C07D303/04;C07D301/19;B01J31/32;B01J31/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 易昂

本發(fā)明提供了一種環(huán)氧苯乙烷的制備方法，屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以硅烷改性二氧化錳作為界面催化劑，該界面催化劑能夠穩(wěn)定油?水兩相形成具有豐富反應(yīng)界面的Pickering乳液，Pickering乳液本身的豐富反應(yīng)界面可以強(qiáng)化油?水兩相反應(yīng)傳質(zhì)，提高反應(yīng)速率；同時(shí)借助于改性MnO_2?x的豐富氧空位和Mn³⁺來增強(qiáng)TBHP氧化劑吸附和活化定向形成利于環(huán)氧化的超氧自由基(HO₂·)，提升環(huán)氧苯乙烷的選擇性，實(shí)現(xiàn)苯乙烯高效、高選擇性制備環(huán)氧苯乙烷，具有規(guī)模化應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)氧苯乙烷的制備方法。

背景技術(shù)

環(huán)氧苯乙烷作為重要的有機(jī)化工中間體廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、香料、材料等領(lǐng)域，是生產(chǎn)左旋咪唑、環(huán)氧樹脂等化學(xué)品的基本原材料，其主要的合成方法是通過烯烴環(huán)氧化制得(Gordon,C.；Engler,H.；Tragl,A.；Plodinec,M.；Lunkenbein,T.；Berkessel,A.；Teles,J.；Parvulescu,A.；Copéret,C.；Efficient epoxidation over dinuclear sites intitanium silicalite-1,Nature,2020,586,708-713)。然而，現(xiàn)有烯烴環(huán)氧化以鹵醇、有機(jī)過氧酸等為強(qiáng)氧化劑構(gòu)建的催化體系存在以下問題：①目標(biāo)產(chǎn)物環(huán)氧化物在強(qiáng)氧化劑反應(yīng)條件下易過氧化或自開環(huán)，導(dǎo)致選擇性較低；②物耗能耗高造成反應(yīng)物原子利用率低，且生成較多有毒有害廢棄物(Liu,J.；Ji,X.；Shi,J.；Wang,L.；Jian,P.；Yan,X.；Wang,D.；Experimental and theoretical investigation of the tuning of electronicstructure in SnO₂ via Co doping for enhanced styrene epoxidation catalysis,Catal.Sci.Technol.,2022,12,1499-1511)。因此，開發(fā)用于苯乙烯環(huán)氧化的綠色氧化工藝具有重要的意義。

基于綠色環(huán)氧化工藝的發(fā)展需要，以O(shè)₂、H₂O₂和叔丁基過氧化氫(TBHP)為代表的綠色氧化劑引起人們的廣泛關(guān)注。由于環(huán)氧化過程中常常伴隨著開環(huán)、過度氧化等副反應(yīng)，因此普遍存在環(huán)氧化物轉(zhuǎn)化率低、產(chǎn)物復(fù)雜及環(huán)氧化物選擇性差等問題。這是因?yàn)檠趸瘎┰诖呋瘎┑淖饔孟庐a(chǎn)生的適用于不同反應(yīng)路徑的自由基造成的。通常來說，羥基自由基(·OH)容易導(dǎo)致苯乙烯的C＝C鍵斷裂形成苯甲醛，而超氧自由基HO₂·則傾向于形成環(huán)氧苯乙烷。然而，O₂的活化需要使用昂貴的貴金屬或高溫高壓環(huán)境，而H₂O₂容易均裂形成·OH。相比之下，TBHP具有較長的O-O鍵，在溫和條件下易于活化形成活性氧自由基。然而，苯乙烯與TBHP形成的油-水兩相的不混溶性限制了兩相反應(yīng)的傳質(zhì)，導(dǎo)致反應(yīng)速率相對較低。此外，TBHP為氧化劑的環(huán)氧化過程涉及HO₂·和·OH的競爭反應(yīng)，導(dǎo)致反應(yīng)的選擇性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)氧苯乙烷的制備方法，能夠?qū)崿F(xiàn)苯乙烯高效和高選擇性轉(zhuǎn)化。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種環(huán)氧苯乙烷的制備方法，包括以下步驟：

將苯乙烯、Pickering界面催化劑和分散劑混合，得到油相；所述Pickering界面催化劑為硅烷改性MnO_2-x，0≤x＜2；

將叔丁基過氧化氫、絡(luò)合劑和水混合，得到水相；

將所述水相和油相混合，進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，得到環(huán)氧苯乙烷。

優(yōu)選的，所述Pickering界面催化劑的制備方法包括以下步驟：