[发明专利]一种气相重排法制备苯乙醛及其衍生物的方法

说明书

一种氧化苯乙烯及其衍生物气相重排合成苯乙醛及其衍生物的方法。将氧化苯乙烯或其衍生物与一定量的溶剂混合，然后输送至预热器中加热气化；以惰性气体为载气，将载气进行预热；将载气与原料混合，然后进入催化床反应，催化剂为固体酸催化剂；反应后将物料冷却，气液分离，载气循环利用，液体即为苯乙醛或其衍生物溶液。该方法工艺流程简单，原料成本低，可连续化生产，原料转化率可达100%，产品收率可达90%以上，适于工业化大规模生产。

技术领域

本发明属于化学化工技术领域，具体涉及在固体酸催化剂作用下由氧化苯乙烯及其衍生物气相重排合成苯乙醛及其衍生物的方法。

背景技术

苯乙醛及其衍生物是一类重要的有机中间体，广泛用于多种精细化学品的合成和工业生产中。例如，它们是多种调和香精香料的重要原料之一，在香料和化妆品行业中具有重要的应用；它们也是药物合成及农业化学品的重要原料，可用于生产药物、杀虫剂、杀菌剂和除草剂等。苯乙醛的合成方法主要有Darzen法、氧化法和还原法。Darzen法是以苯甲醛和氯乙酸乙酯为原料，在碱性条件下生成环氧酸酯，然后经水解、脱羧得到苯乙醛。氧化法主要是在金属催化剂的作用下用空气氧化苯乙醇得到苯乙醛。还原法主要采用苯乙酸甲酯为原料，经催化加氢得到苯乙醛。由于苯乙醛的性质活泼，很容易继续氧化生成苯乙酸或继续还原生成苯乙醇，反应过程中生成大量副产物，另外上述方法很难用于苯乙醛衍生物的合成。

CN104529728A公开了一种将1,3-二苄基苯并咪唑盐在惰性气体保护下加入到苄基氯化镁溶液中，反应后经乙醚萃取、蒸馏得到苯乙醛的方法。该方法的苯乙醛产率较高，但所用原料价格较贵，成本较高。CN106748680A公布了一种以天然肉桂醛为原料，通过双氧水氧化，再在酸性条件下加热脱羧得到苯乙醛的方法，产物中苯乙醛的含量为以重量计80-99.9%，只是天然肉桂醛的来源有限，难以大量获得。因此，寻求一条原料成本低、转化率高、产品收率高的生产工艺成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的技术目的为：在大大降低原料成本的前提下，采用气相重排的方式，以简单的制备工艺流程，进行高转化率、高收率的苯乙醛及其衍生物产品的制备。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：一种气相重排法制备苯乙醛及其衍生物的方法，该方法以氧化苯乙烯或其衍生物为原料，经催化剂催化反应后制得，该方法包括原料气化处理步骤、催化反应步骤和产物后处理步骤；

其中，原料气化处理步骤通过对原料进行加热实现气化；催化反应步骤的具体操作为，将原料气体与惰性载气混合后，送入悬浮有固体酸催化剂的催化床内，于150-400 ^oC的温度下进行催化反应；产物后处理步骤通过对反应产物进行气液分离实现，所得气体与原料气体混合进行循环使用，所得液体即为成品苯乙醛及其衍生物。

进一步的，所述的氧化苯乙烯或其衍生物包括氧化苯乙烯、单取代氧化苯乙烯和多取代氧化苯乙烯，其中，取代基为氢基、烷基、芳基、卤代烷基、烷氧基、烷硫基、卤素基或硝基。

进一步的，所述原料气化处理步骤的加热温度为150-400 ^oC。

进一步的，该方法在原料气化处理步骤前还设置有混配处理步骤，混配处理步骤的具体操作为，将原料与溶剂进行混合制成混配物，该混配物中原料的体积分数为10-100%。

进一步的，所述的溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、环己酮、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、甲苯和环己烷中的至少一种。

进一步的，所述的惰性载气为氮气、氦气、氩气中的至少一种，且该惰性载气在与原料气体混合前，预先经过150-400 ^oC的预热处理。

进一步的，所述的固体酸催化剂为负载型固体酸、金属氧化物、离子交换树脂、杂多酸和沸石中的至少一种。