本發(fā)明屬于化工催化領(lǐng)域,特別是提供了一種烯烴環(huán)氧化的方法。
背景技術(shù):
烯烴環(huán)氧化是化學(xué)工業(yè)中最重要的反應(yīng)之一,其環(huán)氧化產(chǎn)物是制備多種重要化工產(chǎn)品的原料,被廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成、精細(xì)化工和石油化工等眾多領(lǐng)域。傳統(tǒng)制備環(huán)氧化合物的方法為氯醇法和共氧化法,它們均存在較嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。人們一直致力于開(kāi)發(fā)流程簡(jiǎn)單、副產(chǎn)物少和無(wú)污染的烯烴環(huán)氧化工藝,比如以H2O2等為氧源。
例如文獻(xiàn):Xi Z W,Zhou N,Sun Y,Li K L.Reaction-Controlled Phase-Transfer Catalysis for Propylene Epoxidation to Propylene Oxide[J].Science,2001,292:1139和文獻(xiàn):Gao S,Li M,Lv Y,Zhou N,Xi Z W.Epoxidation of Propylene with Aqueous Hydrogen Peroxide on a Reaction-Controlled Phase-Transfer Catalyst[J].Organic Process Research&Development,2004,8:131.報(bào)道了以過(guò)氧化氫為氧源,雜多酸鹽為催化劑條件下催化烯烴環(huán)氧化得到環(huán)氧化物。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
一種環(huán)氧化物的制備方法:烯烴、氧化劑、溴化劑、堿在水或者水和有機(jī)溶劑組成的混合溶劑存在下進(jìn)行反應(yīng)得到目標(biāo)環(huán)氧化物,反應(yīng)溫度50~120℃,反應(yīng)時(shí)間2~10h。
所述的烯烴為
其中R1,R2分別為氫,直鏈烷基(CnH2n+1,n=1-10),環(huán)狀烷基(CnH2n-1,n=5-8),芳基。
氧化劑可以是過(guò)氧化氫水溶液或溶于有機(jī)溶劑中的過(guò)氧化氫、叔丁醇過(guò)氧化氫(TBHP)或異丙苯過(guò)氧化氫(CHP)。溴化劑是溴化劑是N-溴代琥珀酸 酰亞胺、四乙基溴化銨、四丁基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、溴化鉀、溴化鈉的至少的一種。堿是堿金屬氫氧化物、堿土金屬的氫氧化物、堿金屬的碳酸鹽、堿土金屬的碳酸鹽、堿金屬的碳酸氫鹽、堿土金屬的碳酸氫鹽、吡啶、聯(lián)吡啶、三乙胺、1,8-二氮雜二環(huán)十一碳-7-烯(DBU)的至少一種。堿可以在反應(yīng)前加入也可在反應(yīng)后加入。有機(jī)溶劑是氯仿、二氯乙烷、四氯化碳、苯、甲苯、二甲苯、重芳烴、乙腈、乙酸丁酯、二氧六環(huán)、二甲基甲酰胺、磷酸三丁酯、四丁基脲、甲醇、乙醇、丙酮或乙酸乙酯中的至少一種。混合溶劑中水和有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為1:0.1~1:10,水或者水和有機(jī)溶劑組成的混合溶劑的質(zhì)量為烯烴質(zhì)量的1~50倍。烯烴和氧化劑的摩爾比為1:0.3~1:2。氧化劑和溴化劑的摩爾比為1:0.01~1:0.5。烯烴和堿的摩爾比為1:0.5~1:5。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明給予進(jìn)一步的說(shuō)明:
實(shí)施例1:
在不銹鋼反應(yīng)釜中依次加入2.0g過(guò)氧化氫水溶液(質(zhì)量濃度50%),6.0g二氧六環(huán),0.3g苯乙烯,0.05g NBS,密閉反應(yīng)釜,將反應(yīng)釜放入60℃恒溫水浴中加熱4h。反應(yīng)結(jié)束后滴加50%KOH溶液2.0g,常溫?cái)嚢?.5h。液相通過(guò)氣相色譜分析,環(huán)氧苯乙烷對(duì)氧化劑(過(guò)氧化氫和NBS)的產(chǎn)率為82%。
實(shí)施例2:
在不銹鋼反應(yīng)釜中依次加入1.0g叔丁醇過(guò)氧化氫溶液(質(zhì)量濃度70%),5.0g乙腈,0.3g苯乙烯,0.05g TBAB,密閉反應(yīng)釜,將反應(yīng)釜放入80℃恒溫水浴中加熱4h。反應(yīng)結(jié)束后滴加40%NaOH溶液2.0g,常溫?cái)嚢?.5h。液相通過(guò)氣相色譜分析,環(huán)氧苯乙烷對(duì)氧化劑(叔丁醇過(guò)氧化氫)的產(chǎn)率為56%。
實(shí)施例3:
在不銹鋼反應(yīng)釜中依次加入2.0g過(guò)氧化氫水溶液(質(zhì)量濃度50%),8.0g甲醇,0.3g苯乙烯,0.05g TBAB,密閉反應(yīng)釜,將反應(yīng)釜放入100℃油浴中加熱4h。反應(yīng)結(jié)束后滴加50%KOH溶液2.0g,常溫?cái)嚢?.5h。液相通過(guò)氣相色譜分析,環(huán)氧苯乙烷對(duì)過(guò)氧化氫的產(chǎn)率為61%。
實(shí)施例4:
在不銹鋼反應(yīng)釜中依次加入0.5叔丁醇過(guò)氧化氫溶液(質(zhì)量濃度70%),6.0g二氧六環(huán),0.3g環(huán)己烯,0.05g NBS,0.8g DBU,密閉反應(yīng)釜,將反應(yīng)釜放入70℃恒溫水浴中加熱4h。液相通過(guò)氣相色譜分析,環(huán)氧環(huán)己烷對(duì)氧化劑(叔丁醇過(guò)氧化氫和NBS)的產(chǎn)率為52%。
實(shí)施例5:
在不銹鋼反應(yīng)釜中依次加入2.0g過(guò)氧化氫水溶液(質(zhì)量濃度50%),6.0g甲苯,0.5g1-辛烯,0.05g TBAB,密閉反應(yīng)釜,將反應(yīng)釜放入60℃恒溫水浴中加熱4h。反應(yīng)結(jié)束后滴加50%NaOH溶液3.0g,常溫?cái)嚢?.5h。液相通過(guò)氣相色譜分析,環(huán)氧辛烷對(duì)過(guò)氧化氫的產(chǎn)率為46%。