一种仿生催化乙苯氧化制备苯乙酮的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种苯乙酮的制备方法，具体地说，是涉及一种仿生催化乙苯氧化制 备苯乙酮的方法。
【背景技术】
[0002] 苯乙酮（BP)广泛用于它可当作制造药物、树脂、调味剂和催泪瓦斯的中间体，还 可以制造安眠药。用于合成苯乙醇酸；a-苯基吲哚；异丁苯丙酸等，也用作塑料的增塑剂。
[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 基化法是指在无水三氯化铝存在下，酸酐、乙酰氯与活泼的芳香化合物反应得到芳酮。该方 法虽然苯乙酮的收率很高，但催化剂的消耗量大，对反应装置造成腐蚀，分解时大量放热， 操作危险。
[0004] 乙苯直接氧化苯乙酮因其原料便宜易得而受到越来越多的关注。其中，金属卟啉 因其对氧气有优异的活化能力而受到越来越多的关注。傅伟昌等以MnTPPCl卟啉为催化 剂，氧气为氧源，乙苯的转化率仅为2. 8% (化学应用与研宄，2002, 14(2)，237-238)。郭灿 城等以（TPPMn)20为催化剂，空气为氧源，乙苯的转化率为8. 8%，苯乙酮的选择性为55% (J.Mol.Catal.A，2003, 192:295-302)。因此可以看出，以金属卟啉为催化剂催化乙苯直接 氧气氧化存在原料转化率低、产物选择性不高等问题。
[0005] 因此，开发一种以乙苯为原料，氧气为氧化剂，且条件温和、工艺简单、高效高选择 性的苯乙酮制备工艺将具有十分重要的应用前景。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种以乙苯为原料制备苯乙酮的方法。
[0007] 为实现本发明的目的，所采用的技术方案是：以乙苯为原料，以氧气为氧化剂， 加入溶剂和递氢体，以具有通式（I)结构的金属酞菁、通式（II)或通式（III)结构的单 核金属卟啉、通式（IV)结构的氧-双核金属卟啉作催化剂，控制反应温度为50~ 150°C，反应压力为0. 2~3.OMPa的条件下进行催化反应得到苯乙酮，其中催化剂的浓度为 l_500ppm，递氢体与原料乙苯的摩尔比为0? 05~5 :1，
[0008]
【主权项】
1. 一种仿生催化こ苯氧化制备苯こ酮的方法，其特征在于以こ苯为原料，以氧气为氧 化剂，加入溶剂和递氢体，以具有通式（I)结构的金属酞菁、通式（II)或通式（III)结构的 单核金属卟啉、通式（IV)结构的U-氧-双核金属卟啉作催化剂，控制反应温度为50~ 150°C，反应压カ为0. 2~3.OMPa的条件下进行催化反应得到苯こ酮，其中催化剂的浓度为 l_500ppm，递氢体与原料こ苯的摩尔比为0? 05~5:1，
通式（I)中的M1是过渡金属原子？ぃ&)^11、附、(：11、211或0，1?是氢或羧基或磺酸基； 通式（11)中的ル是金属原子]\%、41、？6、(：〇、]\111、附、(：11或211，父是卤素或氢，1?1、1? 2、1?3、1?4 和R5均选自氢、卤素、硝基、甲基、羟基、烷氧基或磺酸基；通式（III)中的も是金属原子Fe、 Co、Mn或Ru，X是卤素或氢，も、1?2、1?3、1?4和R5均选自氢、卤素、硝基、甲基、羟基、烷氧基或磺 酸基，配位基X1是氯；通式（IV)中的M4是金属原子Fe、Co、Mn或Ru，R 选自氢、卤素、硝基、甲基、羟基、烷氧基或磺酸基。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的递氢体选自环己烯，2-甲基环己烯， 3-甲基环己烯、4-甲基环己烯、环己烯醇、环戊二烯或环庚二烯中的ー种。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于递氢体与原料こ苯的摩尔比为0. 2~2:1。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述溶剂选自正己烷、二氯甲烷、こ酸こ 酯、こ腈、丙酮或甲苯中的ー种。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于催化反应的温度为80~120°C。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于催化反应的压カ为0. 5~2. OMPa。
7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于催化剂浓度为10~100ppm。
【专利摘要】本发明公开了一种仿生催化乙苯氧化制备苯乙酮的方法，该发明以乙苯为原料，以金属酞菁或金属卟啉化合物为催化剂，以氧气为氧源，加入一定量的溶剂和递氢体，控制在反应温度为50~150℃，反应压力为0.2~2.0MPa的条件下进行催化氧化反应得到苯乙酮。本发明具有反应条件温和、催化效果好、苯乙酮选择性高、工艺简单等优点。
【IPC分类】B01J31-22, C07C49-78, C07C45-36
【公开号】CN104628548
【申请号】CN201510090298
【发明人】纪红兵, 蒋军, 周贤太
【申请人】中山大学惠州研究院
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月27日