一種苯甲醛的催化合成方法
2023-05-03 18:34:56 2
專利名稱：一種苯甲醛的催化合成方法
技術領域：
本發明涉及一種苯甲醛的催化合成方法。
背景技術：
苯甲醛(俗稱苦杏仁油)，是結構最簡單且工業上最重要的芳香醛，主要 用作製造染料、醫藥、香料、調味品和農藥等的中間體或原料。苯甲醛的傳統 生產方法存在製得的苯甲醛經常含有痕量的滷離子且選擇性較低的問題。為 了克服傳統方法的缺陷，現在人們已用雙氧水的液相催化氧化法(均相催化法 和非均相催化法)逐漸代替了傳統方法，但是在液相催化氧化過程中，均相催 化雖然具有較好的活性，但存在著催化劑與產物難分離、反應體系的後處理困 難的缺點；而非均相催化雖然可以解決上述問題，但其催化活性低、反應需要 有機溶劑，這就會引起能量的損失和環境的汙染。
發明內容
本發明目的是為了解決現有合成苯甲醛的方法存在催化劑與產物難分離、 反應體系的後處理困難、催化活性低，反應需要有機溶劑導致汙染環境的問題， 而提供一種苯甲醛的催化合成方法。
苯甲醛的催化合成方法按以下步驟實現 一、將3.5 13mL的苯甲醇、 乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、異戊醇或異丁醇加入到三頸燒瓶中，然後加入0.1 0.5g的催化劑，得混合物A; 二、將混合物A從室溫加熱至80 12(TC，然後 將質量分數為30%、體積為20 30mL的過氧化氫逐漸滴加到混合物A中並 攪拌4 8h，使過氧化氫與苯甲醇的摩爾比為1.5 8.5 : 1，得混合物B;三、 將30 50mL的苯加入到混合物B中萃取分層，棄去上層物質，再用旋蒸法蒸 餾出下層物質中的液相，固相物然後依次用20mL的苯、20mL的水和50mL 的乙酸乙酯洗滌l次，而後過濾、烘乾，即得到苯甲醛；其中步驟一中催化劑 為烷基磺酸鐵、十二烷基磺酸鐵、十六烷基磺酸銅、十八垸基磺酸鎳、十二烷 基磺酸錫、十七垸基磺酸鐵、十八烷基磺酸鐵、十六烷基磺酸鐵、辛基磺酸鐵、 癸基磺酸鐵、十一垸基磺酸鐵、辛基磺酸鎳或辛基磺酸銅。本發明合成苯甲醛的方法在整個製備過程中，因使用的催化劑具有表面活 性，在反應過程中使水與醇相的雙相催化，並在反應結束後催化劑與產物(苯 甲醛)易分離，而催化劑還可回收再利用，不會汙染環境且提高了生產過程的 經濟與社會效益。
本發明合成苯甲醛的方法反應條件溫和、並在常壓的條件下反應，生產成 本低，反應時間短(最長為也僅為8h);本發明的整個過程均在無溶劑的條件
下進行的，不會汙染環境；本發明工藝簡單，操作容易苯甲醇、乙醇、丙醇、 丁醇、戊醇、異戊醇或異丁醇的轉化率高達99.99%，產物選擇性高，產物的 純度為99.0%，使得產率也可達99. 0% 99.99%。
具體實施例方式
具體實施方式
一本實施方式苯甲醛的催化合成方法按以下步驟實現一、
將3.5 13mL的苯甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、異戊醇或異丁醇加入到 三頸燒瓶中，然後加入0.1 0.5g的催化劑，得混合物A; 二、將混合物A從 室溫加熱至80 120。C，然後將質量分數為30%、體積為20 30mL的過氧化 氫逐漸滴加到混合物A中並攪拌4 8h，使過氧化氫與苯甲醇的摩爾比為1.5 8.5:1，得混合物B;三、將30 50mL的苯加入到混合物B中萃取分層，棄 去上層物質，再用旋蒸法蒸餾出下層物質中的液相，固相物然後依次用20mL 的苯、20 mL的水和50 mL的乙酸乙酯洗滌1次，而後過濾、烘乾，即得到苯 甲醛；其中步驟一中催化劑為垸基磺酸鐵、十二烷基磺酸鐵、十六垸基磺酸銅、 十八烷基磺酸鎳、十二烷基磺酸錫、十七垸基磺酸鐵、十八烷基磺酸鐵、十六 烷基磺酸鐵、辛基磺酸鐵、癸基磺酸鐵、十一烷基磺酸鐵、辛基磺酸鎳或辛基 磺酸銅。
本實施方式中所使用的化學試劑均為分析純。
本實施方式步驟一中催化劑的分子通式為M(CnH2n+1S03)x，其中M為Fe3+， Cu2+， N產或Sn2+; n = 8 18， 乂=2或3。
本實施方式步驟一 中催化劑具有表面活性。
具體實施方式
二本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中苯甲 醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、異戊醇或異丁醇加入量為4.5 12mL。其它步 驟及參數與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中苯甲
醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、異戊醇或異丁醇加入量為5.5 10mL。其它步
驟及參數與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中苯甲
醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、異戊醇或異丁醇加入量為7mL。其它步驟及 參數與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一至四不同的是步驟一中催
化劑加入量為0.2 0.4g。其它步驟及參數與具體實施方式
一至四相同。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
一至四不同的是步驟一中催
化劑加入量為0.3g。其它歩驟及參數與具體實施方式
一至四相同。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
五或六不同的是步驟二中將
混合物A從室溫加熱至90 110°C。其它步驟及參數與具體實施方式
五或六相 同。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
五或六不同的是步驟二中將
混合物A從室溫加熱至IO(TC。其它步驟及參數與具體實施方式
五或六相同。
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
一、二、三、四、七或八不 同的是步驟二中攪拌時間為5 7h。其它步驟及參數與具體實施方式
一、二、
三、 四、七或八相同。
具體實施方式
十本實施方式與具體實施方式
一、二、三、四、七或八不
同的是步驟二中攪拌時間為6h。其它步驟及參數與具體實施方式
一、二、三、
四、 七或八相同。
具體實施方式
十一本實施方式與具體實施方式
九或十不同的是過氧化氫
的體積為22 28mL。其它步驟及參數與具體實施方式
九或十相同。
具體實施方式
十二本實施方式與具體實施方式
九或十不同的是過氧化氫
的體積為25mL。其它步驟及參數與具體實施方式
九或十相同。
具體實施方式
十三..本實施方式與具體實施方式
一、二、三、四、七、八、 十一或十二不同的是步驟二中過氧化氫與苯甲醇的摩爾比為2.5 7.5 : 1。其
它步驟及參數與具體實施方式
一、二、三、四、七、八、十一或十二相同。
具體實施方式
十四本實施方式與具體實施方式
一、二、三、四、七、八、十一或十二不同的是步驟二中過氧化氫與苯甲醇的摩爾比為3:1。其它步驟及參數與具體實施方式
一、二、三、四、七、八、十一或十二相同。
具體實施方式
十五本實施方式與具體實施方式
一、二、三、四、七、八、十一或十二不同的是步驟二中過氧化氫與苯甲醇的摩爾比為4: 1。其它步驟及參數與具體實施方式
一、二、三、四、七、八、十一或十二相同。
具體實施方式
十六本實施方式與具體實施方式
十三、十四或十五不同的
是苯的加入量為35 45mL。其它步驟及參數與具體實施方式
十三、十四或十五相同。
具體實施方式
十七本實施方式與具體實施方式
十三、十四或十五不同的是苯的加入量為40mL。其它步驟及參數與具體實施方式
十三、十四或十五相同。
具體實施方式
十八本實施方式苯甲醛的催化合成方法按以下步驟實現一、將5.0mL的苯甲醇加入到三頸燒瓶中，然後加入0.2g的十二垸基磺酸鐵，得混合物A; 二、將混合物A從室溫加熱至9(TC，然後將質量分數為30%、體積為22.5mL的過氧化氫逐漸滴加到混合物A中並攪拌6h，使過氧化氫與苯甲醇的摩爾比為4.5 : 1，得混合物B;三、將40mL的苯加入到混合物B中萃取分層，棄去上層物質，再用旋蒸法蒸餾出下層物質中的液相，固相物然後依次用20mL的苯、20 mL的水和50 mL的乙酸乙酯洗滌1次，而後過濾、烘乾，即得到苯甲醛。
本實施方式的化學反應方程式為
formula see original document page 6
本實施方式得到苯甲醛經GC分析苯甲醇的轉化率為99.99%，苯甲醛的產率為99.99%。
具體實施方式
十九本實施方式苯甲醛的催化合成方法按以下步驟實現
一、將5.0mL的苯甲醇加入到三頸燒瓶中，然後加入0.3g的十二垸基磺酸錫，得混合物A; 二、將混合物A從室溫加熱至11(TC，然後將質量分數為30%、體積為25.5mL的過氧化氫逐漸滴加到混合物A中並攪拌6h，使過氧化氫與苯甲醇的摩爾比為5.5 : 1，得混合物B;三、將40mL的苯加入到混合物B中萃取分層，棄去上層物質，再用旋蒸法蒸餾出下層物質中的液相，固相物然後依次用20mL的苯、20 mL的水和50 mL的乙酸乙酯洗滌1次，而後過濾、烘乾，即得到苯甲醛。
本實施方式得到苯甲醛經GC分析苯甲醇的轉化率為99.99%，苯甲醛的產率為99.7%。
具體實施方式
十九本實施方式苯甲酸的催化合成方法按以下步驟實現一、將5.0mL的乙醇加入到三頸燒瓶中，然後加入0.5g的辛基磺酸銅，得混合物A; 二、將混合物A從室溫加熱至ll(TC，然後將質量分數為30%、體積為23.5mL的過氧化氫逐漸滴加到混合物A中並攪拌7h，使過氧化氫與苯甲醇的摩爾比為5.0: 1，得混合物B;三、將40mL的苯加入到混合物B中萃取分層，棄去上層物質，再用旋蒸法蒸餾出下層物質中的液相，固相物然後依次用20mL的苯、20mL的水和50mL的乙酸乙酯洗滌l次，而後過濾、烘乾，即得到苯甲醛。
本實施方式得到苯甲醛經GC分析乙醇的轉化率為99.99%，苯甲醛的產率為99.4%。
權利要求
1、一種苯甲醛的催化合成方法，其特徵在於苯甲醛的催化合成方法按以下步驟實現一、將3.5～13mL的苯甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、異戊醇或異丁醇加入到三頸燒瓶中，然後加入0.1～0.5g的催化劑，得混合物A；二、將混合物A從室溫加熱至80～120℃，然後將質量分數為30％、體積為20～30mL的過氧化氫逐漸滴加到混合物A中並攪拌4～8h，使過氧化氫與苯甲醇的摩爾比為1.5～8.5∶1，得混合物B；三、將30～50mL的苯加入到混合物B中萃取分層，棄去上層物質，再用旋蒸法蒸餾出下層物質中的液相，固相物然後依次用20mL的苯、20mL的水和50mL的乙酸乙酯洗滌1次，而後過濾、烘乾，即得到苯甲醛；其中步驟一中催化劑為烷基磺酸鐵、十二烷基磺酸鐵、十六烷基磺酸銅、十八烷基磺酸鎳、十二烷基磺酸錫、十七烷基磺酸鐵、十八烷基磺酸鐵、十六烷基磺酸鐵、辛基磺酸鐵、癸基磺酸鐵、十一烷基磺酸鐵、辛基磺酸鎳或辛基磺酸銅。
2、 根據權利要求1所述的一種苯甲醛的催化合成方法，其特徵在於步驟 一中苯甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、異戊醇或異丁醇加入量為4.5 12mL。
3、 根據權利要求1或2所述的一種苯甲醛的催化合成方法，其特徵在於 步驟一中催化劑加入量為0.2 0.4g。
4、 根據權利要求3所述的一種苯甲醛的催化合成方法，其特徵在於步驟 二中將混合物A從室溫加熱至90 110°C 。
5、 根據權利要求l、 2或4所述的一種苯甲醛的催化合成方法，其特徵在 於步驟二中攪拌時間為5 7h。
6、 根據權利要求5所述的一種苯甲醛的催化合成方法，其特徵在於步驟 二中過氧化氫的體積為22 28mL。
7、 根據權利要求l、 2、 4或6所述的一種苯甲醛的催化合成方法，其特 徵在於步驟二中過氧化氫與苯甲醇的摩爾比為2.5 7.5 : 1。
8、 根據權利要求7所述的一種苯甲醛的催化合成方法，其特徵在於步驟 三中苯的加入量為35 45mL。
全文摘要
一種苯甲醛的催化合成方法，它涉及一種苯甲醛的催化合成方法。它解決了現有合成苯甲醛的方法存在催化劑與產物難分離、反應體系的後處理困難、催化活性低，反應需要有機溶劑導致汙染環境的問題。方法一、製備混合物A；二、製備混合物B；三、將苯加入到混合物B中進行萃取反應，分離上層並對下層進行旋蒸，而後洗滌、過濾、烘乾，即得到苯甲醛。本發明催化劑與產物易分離、反應體系的後處理容易、催化活性高、反應過程中不需要有機溶劑，保存了能量並不會引起環境汙染。
文檔編號C07C47/54GK101550074SQ200910072119
公開日2009年10月7日 申請日期2009年5月25日 優先權日2009年5月25日
發明者於媛媛, 蔡清海, 嬪 路 申請人:哈爾濱師範大學