[發明專利]一種異辛醇選擇性氧化制備異辛酸的方法

在審

• 申請號: 202310005795.4
• 申請日: 2023-01-04
• 公開（公告）號: CN116082140A
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 鈕騰飛;鄧林江
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C07C51/285
• 分類號: C07C51/285;C07C53/128;B01J27/188;B01J31/02;B01J31/34
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 林娟

本發明公開了一種異辛醇選擇性氧化制備異辛酸的方法，屬于精細化學品異辛酸的制備技術領域。本發明以負載磷鎢酸的木質素磺酸鈉季銨鹽作為催化劑，以異辛醇為原料，Hsubgt;2/subgt;Osubgt;2/subgt;為氧化劑，通過無溶劑一步反應合成異辛酸。本發明提供的異辛醇選擇性氧化反應制備異辛酸的方法具有直接、高效、綠色等優點，與現有技術相比，本發明制備并使用的負載磷鎢酸的木質素磺酸鈉季銨鹽催化劑與產物異辛酸可以通過簡單的固液分離手段進行分離，不僅克服了在合成異辛酸的過程中需要使用大量強氧化劑(高錳酸鉀、硝酸等)和貴金屬催化劑，對環境污染等缺陷，而且還能實現異辛醇的高轉化率和異辛酸的高收率。

技術領域

本發明屬于化學和材料科學技術領域，進一步屬于精細化學品異辛酸的制備技術領域，具體的涉及一種使用木質素合成的季銨鹽負載磷鎢酸的催化劑及其合成方法和使用該催化劑選擇性氧化異辛醇制備異辛酸的方法。

背景技術

異辛酸是一種高附加值精細化學品，主要用于涂料行業催干劑、油墨行業的增稠劑、不飽和聚酯樹脂的促進劑、聚氯乙烯加工助劑以及金屬加工和潤滑助劑等。異辛酸還可以作為中間體，用于合成多種醫藥、染料、農藥和香料等。近年來，由于異辛酸用途廣泛，國內外市場上異辛酸需求量日益增大，消費市場不斷擴大，具有很高的經濟效益，因此異辛酸合成方法的研究受到國內外業內人士的廣泛關注。

目前，國內異辛酸的合成研究主要為異辛醇氧化法，通過使用不同的氧化劑和催化劑，得到不同方法。主要包括高錳酸鉀氧化法、硝酸氧化法、超聲波輻射法、電解氫化法、脫氫氧化法、氧氣氧化法等。以上所述各種方法，雖然可以保證異辛酸產量，但總體來說存在著反應時間過長，催化劑選擇性差，反應條件苛刻，生產成本高，有的方法還會產生三廢污染環境等缺點。因此，開發一種新的異辛酸的生產工藝具有十分重要的意義。

發明內容

本發明基于上述異辛酸合成研究過程中存在的不足，提出一種使用木質素磺酸鈉季銨鹽負載磷鎢酸的可重復使用的非均相催化劑，采用異辛醇氧化法制備異辛酸，來解決異辛酸制備過程中存在的問題以滿足工業化生產。

為了實現異辛醇選擇性氧化反應制備異辛酸，本發明提供了如下技術方案：

一種異辛醇選擇性氧化制備異辛酸的方法，該方法為：將催化劑、異辛醇和H₂O₂混合，在O₂氛圍下40～120℃加熱反應，得到異辛酸；催化劑為負載磷鎢酸的木質素磺酸鈉季銨鹽。

作為本發明異辛醇選擇性氧化制備異辛酸的方法的一種優選方案，其中：異辛醇、H₂O₂和催化劑的質量比為1∶(1.5～4)∶(0.04～0.16)。

作為本發明異辛醇選擇性氧化制備異辛酸的方法的一種優選方案，其中：將催化劑、異辛醇和H₂O₂混合的具體操作為：將負載磷鎢酸的木質素磺酸鈉季銨鹽催化劑、磁子加入到反應瓶中，再分別將異辛醇和H₂O₂加入到反應瓶中，加熱反應得到異辛酸。

作為本發明異辛醇選擇性氧化制備異辛酸的方法的一種優選方案，其中：加熱反應時間為6～12h。

作為本發明異辛醇選擇性氧化制備異辛酸的方法的一種優選方案，其中：磷鎢酸與木質素磺酸鈉季銨鹽螯合的摩爾比為(1～10)∶1。

作為本發明異辛醇選擇性氧化制備異辛酸的方法的一種優選方案，其中：磷鎢酸與木質素磺酸鈉季銨鹽螯合的摩爾比為(1～2)∶1。

作為本發明異辛醇選擇性氧化制備異辛酸的方法的一種優選方案，其中：獲得到異辛酸采用減壓蒸餾分離異辛醇等輕組分提純產物。

作為本發明異辛醇選擇性氧化制備異辛酸的方法的一種優選方案，其中：減壓蒸餾溫度為160℃。