[发明专利]一种催化液相选择氧化制茴香醛的方法

说明书

本申请公开了一种催化液相选择氧化制茴香醛的方法。在该方法中，将含有氟化醇类化合物和对甲氧基甲苯的物料，在氧源存在的条件下，与催化剂接触，反应，得到茴香醛；其中，以空气或氧气为氧源，以氮掺杂碳负载金属为催化剂，以氟化醇类化合物为溶剂，对甲氧基甲苯催化液相选择氧化制茴香醛。该方法具有反应条件温和、原料转化率和产物选择性高、催化剂可循环使用等优势，对甲氧基甲苯转化率可达70％以上，茴香醛选择性可达90％以上。

技术领域

本申请涉及一种化液相选择氧化制茴香醛的方法，属于有机化工技术领域。

背景技术

茴香醛又名对甲氧基苯甲醛，是《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》(GB2760-2014)规定允许使用的食用香料，主要用于配制香草、香辛料、杏、奶油、茴香、焦糖、樱桃、巧克力、胡桃、树莓、草莓、薄荷等型香精。还用作显色剂、环保型无氰镀锌DE添加剂的光亮剂、合成羟氨苄基青霉素等的中间体。

茴香醛的传统制备方法存在以下问题：(1)茴香脑(对丙烯基苯甲醚)氧化法。该方法原料为天然产物，来源有限，成本高。(2)苯酚与硫酸二甲酯等反应制得苯甲醚，然后与甲醛、盐酸等反应制得对甲氧基氯化苄，再与六亚甲基四胺反应后水解制得茴香醛。该方法路线长，设备腐蚀严重，产生大量酸性废水，环境影响大，后处理复杂。(3)对羟基苯甲醛与硫酸二甲酯进行烷基化反应制得茴香醛。该方法原料来源有限，难于工业化生产。(4)对甲氧基甲苯经KMnO₄等氧化制得茴香醛。该方法使用计量氧化剂，成本高。对甲氧基甲苯在V₂O₅等催化剂存在下，可通过气相氧化法制得茴香醛，但反应需要400℃左右高温，易发生过度氧化，原料消耗大，产物选择性低。

发明内容

为了解决目前茴香脑和对羟基苯甲醛等为原料制备茴香醛成本高；苯酚为原料制备茴香醛路线长，设备腐蚀严重，产生大量酸性废水，环境影响大；对甲氧基甲苯气相氧化制茴香醛反应温度高，易发生过度氧化，原料消耗大，产物选择性低等突出问题，本申请提供了一种催化液相选择氧化制茴香醛的方法，具体是一种以空气或氧气为氧源，对甲氧基甲苯催化液相选择氧化制茴香醛的方法，具有反应条件温和、原料转化率和产物选择性高、催化剂可循环使用等优势。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：将含有氟化醇类化合物和对甲氧基甲苯的物料，在氧源存在的条件下，与催化剂接触，反应，得到茴香醛；

其中，以空气或氧气为氧源，以氮掺杂碳负载金属为催化剂，以氟化醇类化合物为溶剂，对甲氧基甲苯催化液相选择氧化制茴香醛。

可选地，金属选自钴、钌、金中的任一种。

可选地，所述催化剂采用以下步骤制备得到：

将含有金属盐类化合物和含氮有机化合物的原料反应，焙烧，得到所述催化剂；

其中，所述金属盐类化合物选自钴盐、钌盐、金盐中的至少一种。

具体地，所述氮掺杂碳负载金属催化剂是由钴盐、钌盐、金盐中的至少一种与含氮有机化合物反应制得。

可选地，所述钴盐选自钴的盐酸盐、钴的硫酸盐、钴的硝酸盐、钴的乙酸盐中的至少一种；

所述钌盐选自钌的盐酸盐、钌的硫酸盐、钌的硝酸盐、钌的乙酸盐中的至少一种；

所述金盐选自金的盐酸盐、金的乙酸盐中的至少一种。

可选地，所述含氮有机化合物选自苯并咪唑、苯并三氮唑、乙二胺、1,2-环己二胺、邻菲罗啉、2,2’-联吡啶中的至少一种。

可选地，焙烧条件为：焙烧温度600～800℃；焙烧时间3～5h。