[发明专利]一种由苯乙烯催化氧化制备苯甲醛的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及石油化工业的工业催化领域，具体地说涉及一种由苯乙烯催化氧化制备苯甲醛的方法。

【背景技术】

苯甲醛(Benzaldehyde)，分子式C₇H₆O，分子量为106.13，它是最简单但工业用途最广的芳香醛之一。苯甲醛能进行亲核加成、羟醛缩合、康尼察洛反应、潘金反应、硝化、氯化等系列反应，是制造染料用的中间体，可用于制造医药品，本身用作香料和调味料，还用于加工及合成其它香料和调味料，也可以用于制造农药。苯甲醛的生产工艺主要有甲苯氯化水解法、苯甲醇氧化法、甲苯直接氧化法、间接电合成氧化法、苯甲酸加氢还原法等五种。目前，我国生产的苯甲醛大部分由二氯化苄水解工艺生产，因其产品中含有氯化物而限制了苯甲醛在香料和医药工业中的大量应用，且该生产工艺的工艺流程复杂、生产过程环境友好性能差、设备要求较高、转化率和选择性低、副产物多、分离比较难而不能直接用于生活生产而受到诸多限制。

关于采用杂原子分子筛由苯乙烯催化氧化制备苯甲醛的反应，国内外有不少文献涉及。例如，于健强[Yu et al.Chinese Journal of Catalysis.2001，22(4)：335-338]等合成了Ti-MCM-41、Zhang等[Zhang et al.Journal of MolecularCatalysis A：Chemical，2002，188：189-200]合成了Mn-MCM-41，用于催化氧化苯乙烯，苯乙烯转化率分别为7.2％和17.9％，苯甲醛选择性分别为74％和18％；Luo等[Luo et al.Microporous and Mesoporous Materials，2005，86：23-30]合成了钴功能化的MCM-41，反应1h苯乙烯转化率为56.5％，转换频率为36mol(苯乙烯)/mol(钴)/h；Todorova等[Todorova et al.Microporous and MesoporousMaterials，2007，198：249-256]合成了钴和钒修饰的MCM-41介孔分子筛以H₂O₂为氧化剂催化氧化苯乙烯，70℃反应24h最佳转化率为60.3％，苯甲醛的选择性为84.2％；Chen等[Chen et al，Applied Catalysis A：General，2004，273：185-191]合成了钛掺杂的SBA-15分子筛催化苯乙烯转化率为30.1％以及苯甲醛的选择性为90.6％；Parvulescul等[Parvulescul et al.Journal of Molecular Catalysis A：Chemical，2003，198：249-261.]合成了V-MCM-41介孔分子筛催化氧化苯乙烯，70℃催化反应24h，苯乙烯的转化率56.1％，苯甲醛的选择性94.8％。但是，迄今为止，由苯乙烯催化氧化苯乙烯制苯甲醛还是存在许多的问题，如转化率不高、选择性差、收率低、反应时间长、反应对设备要求较高、以及产物分离比较难等缺点。实现由苯乙烯催化氧化制备苯甲醛的工业化过程中最关键的环节是研制出新的制备方法，以提高苯乙烯的转化率和苯甲醛的选择性。

【发明内容】

本发明的发明目的是提供一种由苯乙烯催化氧化制备苯甲醛的方法，以达到提高苯乙烯的转化率和苯甲醛的选择性的目的。

本发明提供的由苯乙烯催化氧化制备苯甲醛的方法，其技术方案为：

一种由苯乙烯催化氧化制备苯甲醛的方法，包含下述步骤：向反应容器中分别加入原料苯乙烯、氧化剂、溶剂、催化剂，将反应容器加热至40-120℃并恒温反应1-15小时，反应结束后冷却、分离即得苯甲醛成品；其中，所述催化剂为含有一种或者多种杂原子的SBA-15分子筛，催化剂中硅原子与杂原子的摩尔比为5-200；所述氧化剂是过氧化氢或过氧乙酸；所述溶剂是一元醇、酮或腈类。

优选地，所述加入反应容器中的苯乙烯与催化剂的重量比为5-150∶1，苯乙烯与氧化剂的摩尔比为1∶2-15，苯乙烯与溶剂的体积比为1∶1-30。

优选地，所述加入反应容器的苯乙烯与催化剂的重量比为10-100∶1，苯乙烯与氧化剂的摩尔比为1∶2-10，苯乙烯与溶剂的体积比1∶1-20。

优选地，所述催化剂中含有的杂原子是选自铋、钴、铁、钼、锰或钒，优选铋、钴、铁或钼。

优选地，所述溶剂是甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、丁酮或乙腈。

优选地，所述反应的条件为将反应容器加热至50-100℃并恒温反应1-10小时。