一種仿生催化乙苯氧化制備苯乙酮的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種苯乙酮的制備方法，具體地說(shuō)，是涉及一種仿生催化乙苯氧化制 備苯乙酮的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 苯乙酮（BP)廣泛用于它可當(dāng)作制造藥物、樹脂、調(diào)味劑和催淚瓦斯的中間體，還 可以制造安眠藥。用于合成苯乙醇酸；a-苯基吲哚；異丁苯丙酸等，也用作塑料的增塑劑。
[0003] 目前，苯乙酮的合成方法主要包括付-克酰基化法和乙苯直接氧化法。付-克酰 基化法是指在無(wú)水三氯化鋁存在下，酸酐、乙酰氯與活潑的芳香化合物反應(yīng)得到芳酮。該方 法雖然苯乙酮的收率很高，但催化劑的消耗量大，對(duì)反應(yīng)裝置造成腐蝕，分解時(shí)大量放熱， 操作危險(xiǎn)。
[0004] 乙苯直接氧化苯乙酮因其原料便宜易得而受到越來(lái)越多的關(guān)注。其中，金屬卟啉 因其對(duì)氧氣有優(yōu)異的活化能力而受到越來(lái)越多的關(guān)注。傅偉昌等以MnTPPCl卟啉為催化 劑，氧氣為氧源，乙苯的轉(zhuǎn)化率僅為2. 8% (化學(xué)應(yīng)用與研宄，2002, 14(2)，237-238)。郭燦 城等以（TPPMn)20為催化劑，空氣為氧源，乙苯的轉(zhuǎn)化率為8. 8%，苯乙酮的選擇性為55% (J.Mol.Catal.A，2003, 192:295-302)。因此可以看出，以金屬卟啉為催化劑催化乙苯直接 氧氣氧化存在原料轉(zhuǎn)化率低、產(chǎn)物選擇性不高等問(wèn)題。
[0005] 因此，開發(fā)一種以乙苯為原料，氧氣為氧化劑，且條件溫和、工藝簡(jiǎn)單、高效高選擇 性的苯乙酮制備工藝將具有十分重要的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種以乙苯為原料制備苯乙酮的方法。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所采用的技術(shù)方案是：以乙苯為原料，以氧氣為氧化劑， 加入溶劑和遞氫體，以具有通式（I)結(jié)構(gòu)的金屬酞菁、通式（II)或通式（III)結(jié)構(gòu)的單 核金屬卟啉、通式（IV)結(jié)構(gòu)的氧-雙核金屬卟啉作催化劑，控制反應(yīng)溫度為50~ 150°C，反應(yīng)壓力為0. 2~3.OMPa的條件下進(jìn)行催化反應(yīng)得到苯乙酮，其中催化劑的濃度為 l_500ppm，遞氫體與原料乙苯的摩爾比為0? 05~5 :1，
[0008]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種仿生催化こ苯氧化制備苯こ酮的方法，其特征在于以こ苯為原料，以氧氣為氧 化劑，加入溶劑和遞氫體，以具有通式（I)結(jié)構(gòu)的金屬酞菁、通式（II)或通式（III)結(jié)構(gòu)的 單核金屬卟啉、通式（IV)結(jié)構(gòu)的U-氧-雙核金屬卟啉作催化劑，控制反應(yīng)溫度為50~ 150°C，反應(yīng)壓カ為0. 2~3.OMPa的條件下進(jìn)行催化反應(yīng)得到苯こ酮，其中催化劑的濃度為 l_500ppm，遞氫體與原料こ苯的摩爾比為0? 05~5:1，
通式（I)中的M1是過(guò)渡金屬原子？ぃ&)^11、附、(：11、211或0，1?是氫或羧基或磺酸基； 通式（11)中的ル是金屬原子]\%、41、？6、(：〇、]\111、附、(：11或211，父是鹵素或氫，1?1、1? 2、1?3、1?4 和R5均選自氫、鹵素、硝基、甲基、羥基、烷氧基或磺酸基；通式（III)中的も是金屬原子Fe、 Co、Mn或Ru，X是鹵素或氫，も、1?2、1?3、1?4和R5均選自氫、鹵素、硝基、甲基、羥基、烷氧基或磺 酸基，配位基X1是氯；通式（IV)中的M4是金屬原子Fe、Co、Mn或Ru，R 選自氫、鹵素、硝基、甲基、羥基、烷氧基或磺酸基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的遞氫體選自環(huán)己烯，2-甲基環(huán)己烯， 3-甲基環(huán)己烯、4-甲基環(huán)己烯、環(huán)己烯醇、環(huán)戊二烯或環(huán)庚二烯中的ー種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于遞氫體與原料こ苯的摩爾比為0. 2~2:1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述溶劑選自正己烷、二氯甲烷、こ酸こ 酯、こ腈、丙酮或甲苯中的ー種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于催化反應(yīng)的溫度為80~120°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于催化反應(yīng)的壓カ為0. 5~2. OMPa。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于催化劑濃度為10~100ppm。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種仿生催化乙苯氧化制備苯乙酮的方法，該發(fā)明以乙苯為原料，以金屬酞菁或金屬卟啉化合物為催化劑，以氧氣為氧源，加入一定量的溶劑和遞氫體，控制在反應(yīng)溫度為50~150℃，反應(yīng)壓力為0.2~2.0MPa的條件下進(jìn)行催化氧化反應(yīng)得到苯乙酮。本發(fā)明具有反應(yīng)條件溫和、催化效果好、苯乙酮選擇性高、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B01J31-22, C07C49-78, C07C45-36
【公開號(hào)】CN104628548
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510090298
【發(fā)明人】紀(jì)紅兵, 蔣軍, 周賢太
【申請(qǐng)人】中山大學(xué)惠州研究院
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2015年2月27日