[发明专利]一种a－甲基肉桂酸的催化氧化制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化学领域，更具体涉及一种a-甲基肉桂酸的催化氧化制备方法，其主要是一种重要的精细化工中间体，广泛应用于有机合成、医药、香料等产品的生产中。

背景技术

a-甲基肉桂酸化学名称为2-甲基-3-苯基丙烯酸，是一种重要的精细化工中间体，广泛应用于有机合成、医药、香料等产品的生产中。目前制备a-甲基肉桂酸有以下几种方法：

1、用苯甲醛与正丙酸反应，以吡啶作催化剂反应制备a-甲基肉桂酸，采用此法的优点是工序简单，但是产品收率偏低，而且所用溶剂价格昂贵，三废污染较大；

2、由苯甲醛与丙酸酐反应，无水醋酸钠为催化剂制备，a-甲基肉桂酸此工艺存在着反应周期长，副产物多，收率底等问题，产物难以提纯，而且所用原料丙酸酐来源有限。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种a-甲基肉桂酸的催化氧化制备方法。该方法以Ag/Cu/C为催化剂，纯氧气为氧化剂催化氧化a-甲基肉桂醛成a-甲基肉桂酸。方法简单，操作方便，原料成本低廉，且收率高，催化剂可以循环套用80-85次，且催化剂的回收方便，损失少，对环境也无污染，非常适于工业化生产。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

A、银(Ag)/铜(Cu)/碳(C)催化剂的制备：

用金属银、铜，采用硝化、还原反应制备银/铜/碳催化剂：

硝化：按3∶2的银∶铜摩尔比，称取138.8g(1.286摩尔)银粉、37.57g铜粉(0.857摩尔)，加入400g纯水，搅拌，缓慢滴加3.71-3.90摩尔的硝酸，滴加完毕后升温至90-95℃，搅拌2小时，过滤，在滤液中加入265g(22摩尔)的碳粉，同时滴加50％NaOH纯水溶液，剧烈搅拌，直至pH＝10-12，继续搅拌1小时，过滤，获得硝化反应产物：硝酸银/硝酸铜/碳。

还原：将上述硝化反应产物硝酸银/硝酸铜/碳加入400mL纯水，再滴加50％的NaOH纯水溶液400mL，降温至30℃以下，保持在30℃以下滴加甲醛溶液185g(2.284摩尔)，半个小时加完。滴加完毕后继续反应0.5到1小时。将反应好的催化剂物料过滤，纯水400g*3洗至中性于100-110℃烘2小时，即得到干燥的银/铜/碳催化剂。

B、催化氧化反应步骤：

反应物料配比：Ag/Cu/C催化剂∶去离子水(质量比)＝1∶(100-120)

氢氧化钠去离子水溶液质量浓度：4-6％

Ag/Cu/C催化剂∶a-甲基肉桂醛(质量比)＝(0.05-0.1)∶1

1)、将计算量的氢氧化钠28g溶于600g去离子水中，并将A步骤制备的Ag/Cu/C催化剂7g加入上述的氢氧化钠的纯水溶液中，搅拌升温至60-70℃，通入纯氧气，通氧流速控制在5-8L/min，使各物料混合均匀；

2)、将1)步骤中物料升温至60-70℃，并将通氧时间保持15-30分钟，控制温度在60-75℃开始滴加a-甲基肉桂醛117g。a-甲基肉桂醛滴加时间为3-5小时。滴加完毕后继续通氧反应10-15分钟。得a-甲基肉桂酸钠水溶液。

3)、反应生成的a-甲基肉桂酸钠水溶液过滤出来，过滤出来的滤饼为Ag/Cu/C催化剂，Ag/Cu/C催化剂返回到氧化反应器内套用至下批氧化反应中；

4)、将a-甲基肉桂酸钠水溶液采用盐酸或硫酸进行酸析，到PH＝2，得a-甲基肉桂酸，离心甩干，真空干燥得a-甲基肉桂酸成品。

本发明方法易行，工艺简单，生产成本低，无污染，产品质量稳定可靠，原料易得，生产a-甲基肉桂酸收率可高达95.9％(以a-甲基肉桂醛计，以下皆同)。

具体实施方式

实施例1：

A、银(Ag)/铜(Cu)/碳(C)催化剂的制备：

用金属银、铜，采用硝化、还原反应制备银/铜/碳催化剂：

硝化：按3∶2的银∶铜摩尔比，称取138.8g(1.286摩尔)银粉、37.57g铜粉(0.857摩尔)，加入400g纯水，搅拌，缓慢滴加3.71-3.90摩尔的硝酸，滴加完毕后升温至90或92或93或94或95℃，搅拌2小时，过滤，在滤液中加入265g(22摩尔)的碳粉，同时滴加50％NaOH溶液，剧烈搅拌，直至pH＝10-12，继续搅拌1小时，过滤，获得硝化反应产物：硝酸银/硝酸铜/碳。