負載氯化鈀催化氧化苯甲醇製備苯甲醛的方法
2023-12-05 20:02:31 2
專利名稱：負載氯化鈀催化氧化苯甲醇製備苯甲醛的方法
技術領域：
本發明屬於化學合成技術領域，涉及一種催化苯甲醇製備苯甲醛的方法，尤其 涉及一種超聲負載鈀納米催化苯甲醇製備苯甲醛的方法。
背景技術：
醛酮化合物被廣泛用於精細化工的領域，是藥物中間體，農藥化學品，香料及 基本化學品的基礎。目前，製備醛酮化合物的主要方法是醇氧化法。苯甲醛是醫藥、染料、香料和樹脂工業的重要原料，還可用作溶劑、增塑劑和 低溫潤滑劑等。傳統催化苯甲醇製備苯甲醛的方法，一般採用化學計量的氧化劑例如氧 化鉻，氧化錳，Dess-Mart in試劑。這些方法一方面需要使用大量重金屬試劑，增加了 原料成本，另一方面反應過程中會產生大量的廢棄物，分離和處理這些廢棄物會增加化 工過程的步驟，造成嚴重的環境汙染，因此迫切需要發展綠色清潔的空氣氧化方法。而 一些傳統的催化劑有鎘基催化劑，銅基催化劑等，鎘基催化劑存在嚴重的汙染隱患，銅 基催化劑對苯甲醛的收率較低這些缺陷也限制了上述催化劑的應用。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術中存在的一些問題，提供一種反應條件溫 和，操作簡單，選擇性高的催化氧化苯甲醇製備苯甲醛的方法。本發明負載氯化鈀催化氧化苯甲醇製備苯甲醛的方法，是以苯甲醇為底物，活 化3人分子篩超聲負載氯化鈀為催化劑，PEG-600為溶劑，空氣氧為氧化劑，於70 80°C下反應5 10小時，乙醚萃取，得苯甲醛。其中，活化3A分子篩超聲負載氯化鈀的催化劑由以下方法製得將3A分子篩 研磨成粉末，置於馬弗爐中於100 150°C焙燒12 24小時，使3A分子篩得到活化；加 入3A分子篩質量0.02 0.05倍的氯化鈀，超聲20 60min，即得。3A分子篩超聲負載氯化鈀的用量為苯甲醇質量的0.92 1.8%。下面通過比較實驗對本發明製備苯甲醛的優越性作具體說明。實驗1:以苯甲醇為底物，以PEG-600為溶劑，通氧氣，在110°C下攪拌反應 24h，得到苯甲醛的轉化率為41%，選擇性為99%。實驗2:以苯甲醇為底物，以PEG-600為溶劑，加入3A分子篩，通氧氣，在 110°c下攪拌反應24h，得到苯甲醛的轉化率為40%，選擇性為99%。實驗3:以0.108g苯甲醇為底物，以PEG-600為溶劑，以0.002g氯化鈀為催化 劑，加入0.05g活化的3A分子篩，氧氣源改為空氣，在80°c下攪拌反應10h，得到苯甲醛 的轉化率為95 %，選擇性為99 %。實驗4:以0.108g苯甲醇為底物，以PEG-600為溶劑，以0.002g氯化鈀為催化 劑，加入0.05g活化的3A分子篩，氧氣源為空氣，在80°c下攪拌反應5h，得到苯甲醛的 轉化率為56%，選擇性為99%。
實驗5:以0.108g苯甲醇為底物，以PEG-600為溶劑，以0.002g氯化鈀為催 化劑，加入0.05g活化的3A分子篩，超聲30min後，氧氣源為空氣，在80°C下攪拌反應 5h，得到苯甲醛的轉化率為76%，選擇性為99%。實驗6:以0.216g苯甲醇為底物(增加苯甲醇的用量)，以PEG-600為溶劑，以 0.002g氯化鈀為催化劑，加入0.05g活化的3A分子篩，超聲30min後，氧氣源為空氣，在 80°C下攪拌反應12h，得到苯甲醛的轉化率為88%，選擇性為99%。從上面的實驗可以看出，以活化3人分子篩超聲負載氯化鈀為催化劑製備苯甲 醛，大大提高了苯甲醛的轉化率。大量實驗證明，當活化3人分子篩超聲負載氯化鈀的用 量控制在苯甲醇質量的0.92 1.8%，苯甲醛的轉化率在41 95%的範圍內；而且，在 相同的條件下，降低了反應溫度，縮短了反應時間。本發明相對現有技術具有以下有益效果1、苯甲醛的轉化率高，選擇性高；2、縮短了反應時間，降低了反應溫度，從而節約能耗，降低了合成成本；3、以空氣氧為氧化劑，省去了氧氣的消耗，降低了合成成本；4、溶劑和催化體系可以回收循環使用，實現了環保綠色的合成理念。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發明製備苯甲醛的方法進行詳細說明。實施例1(1)活化3入分子篩的製備將3A分子篩研磨成粉末，置於馬弗爐中於150°C焙燒24小時，使3A分子篩得到 活化；(2)活化3A分子篩超聲負載氯化鈀催化劑的製備在活化3A分子篩中加入3入分子篩質量0.04倍的氯化鈀，超聲30min，使鈀均勻 分散在3 A分子篩上，即得。(3)苯甲醛的製備在2ml PEG-600中加入0.108g苯甲醇0.05g活化3入分子篩超聲負載氯化鈀，通 入空氣，於80°C下反應5小時，乙醚萃取、氣相色譜檢測確定為苯甲醛。苯甲醛的轉化率為95%，選擇性為99%。實施例2(1)活化3A分子篩的製備將3入分子篩研磨成粉末，置於馬弗爐中於120°C焙燒24小時，使3入分子篩得到 活化；(2)活化3A分子篩超聲負載氯化鈀催化劑的製備及苯甲醛的製備在2mlPEG_600中加入0.05g活化3入分子篩，0.002g氯化鈀，超聲30min加入 0.108g苯甲醇，通入空氣，於80°C下反應5小時，乙醚萃取、氣相色譜檢測確定。苯甲醛的轉化率為95%，選擇性為99%。
權利要求
1.負載氯化鈀催化氧化苯甲醇製備苯甲醛的方法，是以苯甲醇為底物，活化3A分子 篩超聲負載氯化鈀為催化劑，PEG-600為溶劑，空氣氧為氧化劑，於70 80°C下反應 5 10小時，乙醚萃取，苯甲醛。
2.如權利要求1所述負載氯化鈀催化氧化苯甲醇製備苯甲醛的方法，其特徵在於 所述活化3A分子篩超聲負載氯化鈀由以下方法製得將3A分子篩研磨成粉末，置於馬 弗爐中於100 150°C焙燒12 24小時；加入3入分子篩質量0.02 0.05倍的氯化鈀， 超聲20 60min，即得。
3.如權利要求1所述負載氯化鈀催化氧化苯甲醇製備苯甲醛的方法，其特徵在於 所述3A分子篩超聲負載氯化鈀的用量為苯甲醇質量的0.92 1.8%。
全文摘要
本發明提供一種負載氯化鈀催化氧化苯甲醇製備苯甲醛的方法，屬於化學合成技術領域。該方法是以苯甲醇為底物，活化分子篩超聲負載氯化鈀為催化劑，PEG-600為溶劑，空氣氧為氧化劑，於70～80℃下反應5～10小時，乙醚萃取，得苯甲醛。本發明苯甲醛的轉化率高(76～95％)，選擇性高(99％以上)；反應時間短(5小時以下)，降低了反應溫度(80℃以下)，以空氣氧為氧化劑，省去了氧氣的消耗，從而節約能耗，降低了合成成本；溶劑和催化體系可以回收循環使用，實現了環保綠色的合成理念。
文檔編號B01J29/74GK102010309SQ20101051785
公開日2011年4月13日 申請日期2010年10月22日 優先權日2010年10月22日
發明者吳尚, 張哲 , 李文鋒, 王金霞, 賈曉潔, 鍾韻梅, 雷自強, 馬恆昌 申請人:西北師範大學