[发明专利]一种对叔丁基甲苯液相氧化制备对叔丁基苯甲醛的方法

说明书

本发明公开一种对叔丁基甲苯液相氧化制备对叔丁基苯甲醛的方法。该方法包括（1）将对叔丁基甲苯和反应溶剂混合物预热后在撞击流反应器内混合形成微米级乳液；（2）将所述微米级乳液经喷射器进入鼓泡塔式反应器内与氧气反应后得到反应料液；（3）将所述反应料液进行油水分离，得到油相和水相；（4）对所述油相进行分离得到产品对叔丁基苯甲醛；其中，所述反应溶剂混合物中含有对叔丁基苯甲酸酯、对叔丁基苯甲醇、水、催化剂、助剂和助氧化剂。本发明具有对叔丁基苯甲醛选择性高，反应条件温和，催化剂、助剂、溶剂可循环套用，绿色无污染的优点。

技术领域

本发明属于化学领域，具体而言，涉及一种对叔丁基苯甲醛的制备方法。

背景技术

对叔丁基苯甲醛可用于医药、食品、香料等领域。国内对叔丁基苯甲醛生产主要采用对叔丁基甲苯氯化水解工艺，该工艺因使用氯气导致生产流程繁冗，污染严重，且产品中残留的氯元素无法完全除去而难以用于食品与医药领域。以醋酸为溶剂、Co/Mn/Br为催化剂催化氧化对叔丁基甲苯是对叔丁基苯甲醛合成工艺的研究热点之一，该方法可提高对叔丁基苯甲醛选择性，但是由于使用溴化物，产物中不可避免的会残留少量溴元素，也限制其在医药、食品等领域中使用，其次使用的醋酸作为溶剂，大幅提高了设备的运行投资成本。因此，需要开发一种腐蚀性低且无溴的对叔丁基苯甲醛制备方法。

而以水作为反应溶剂时，由于对叔丁基甲苯与溶剂之间互溶度差，影响气液两相之间的传质，为了强化传质通常在较高的反应压力下进行反应，这不仅会增加设备投资，也存在一定安全隐患。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种新的选择性氧化制备对叔丁基苯甲醛的方法。该方法有别传统的液相氧化方法，使用无腐蚀性溶剂替代醋酸降低了设备投资，未使用卤族元素提升了产品的品质。该方法可降低反应压力，使反应条件更加温和，同时提高对叔丁基苯甲醛的选择性。

本发明通过如下技术方案来现实：

一种对叔丁基甲苯液相氧化制备对叔丁基苯甲醛的方法，包括如下步骤：

（1）将对叔丁基甲苯和反应溶剂混合物预热后在撞击流反应器内混合形成微米级乳液；

（2）将所述微米级乳液经喷射器进入鼓泡塔式反应器内与氧气反应后得到反应料液；

（3）将所述反应料液进行油水分离，得到油相和水相；

（4）对所述油相进行分离得到产品对叔丁基苯甲醛；

其中，所述反应溶剂混合物中含有对叔丁基苯甲酸酯、对叔丁基苯甲醇、水、催化剂、助剂和助氧化剂。

所述催化剂为金属络合物，所述金属优选为钴（II）、锰（II）、钒（IV）、镍（II）、铝（III）中的一种或几种，所述络合物的配体优选为苯并嘧啶、苯并吡啶、苯并吡唑及其衍生物的一种或几种。

所述助剂为叔丁基苯甲酸碱金属盐、直链烷基苯磺酸钠、重烷基苯磺酸盐中的一种或几种。

所述助氧化剂为过氧碳酸钠。

步骤（1）中所述的对叔丁基甲苯和反应溶剂混合物的流量质量比为1:1~1:9。

所述微米级乳液含催化剂5~500 ppm。

所述微米级乳液含所述助剂5~50 ppm。

所述反应溶剂混合物中对叔丁基苯甲酸酯的质量分数为0.5%~10%，对叔丁基苯甲醇的质量分数为1%~15%，且对叔丁基苯甲酸酯与对叔丁基苯甲醇的质量分数之和大于等于5%，水的质量分数为75%~95%，所述助氧化剂的质量分数为0.1%~5%。

步骤（2）中所述反应，其反应压力为0.1~0.3MPa，反应温度为40~80℃，反应时间为20~50分钟。