[发明专利]一种多金属氧酸盐催化氧化苯乙醇制备苯乙酮的方法

说明书

本发明涉及一种多金属氧酸盐催化氧化苯乙醇制备苯乙酮的方法，所述方法具体为：取苯乙醇和反应溶剂，以多金属氧酸盐为催化剂，将苯乙醇、反应溶剂和多金属氧酸盐混合后进行反应，经分离得到苯乙酮。与现有技术相比，本发明原料单一、制备过程简单、产物收率高、无三废，所用催化剂廉价易得且经简单处理后还可以循环使用多次，这十分有利于工业化生产，因此该发明具有潜在的应用前景。

技术领域

本发明属于化合物制备领域，具体涉及一种多金属氧酸盐催化氧化苯乙醇制备苯乙酮的方法。

背景技术

苯乙酮，为无色晶体或浅黄色油状液体，有山楂的气味，不溶于水，易溶于多数有机溶剂，不溶于甘油，与蒸气一起挥发，氧化时可以生成苯甲酸，还原时可生成乙苯，完全加氢时生成乙基环己烷，用于制造香皂和纸烟，也用作有机化学合成的中间体，纤维树脂等的溶剂和塑料的增塑剂，用作纤维素醚、纤维素酯、树脂、防腐剂、橡胶、医药、染料等的溶剂。广泛的应用使苯乙酮的合成和应用研究得到了人们的广泛关注。

目前国内外制备苯乙酮的主要方法具体为：在250mL四口烧瓶上，分别装备电动搅拌器、温度计、滴液漏斗及冷凝管，在冷凝管的上端装一个氯化钙干燥管，后者再接一个氯化氢气体吸收装置，在四口烧瓶中加入39g(0.5mol)无水苯和40g(0.3mol)研碎的无水氯化铝，在搅拌下滴加25g(0.25mol)乙酐。此时用冷水将四口烧瓶冷却，乙酐加入时间约30min。为了使反应完全，乙酐滴加完后，在70～80℃下加热45min，冷却后将反应物倒入l00g冰水中。如有氢氧化铝沉淀生成，可用浓盐酸使沉淀溶解，然后分出苯层。水层用30mL×2的苯萃取，合并全部苯层溶液，依次用30mL水、30mL5mol％氢氧化钠溶液和30mL水洗涤，分出苯层用无水硫酸镁干燥。常压蒸馏回收苯，收集199～203℃的馏分，即为产品苯乙酮。该方法步骤繁琐且产率不高，反应条件严苛，所需氧化剂氧化性极强，反应体系的碱性极强，反应极具不安全因素，不仅对反应设备要求高，而且反应过程及副产物均对环境不友好。

多金属氧酸盐(多酸)催化剂是一种新型高效的绿色催化剂，不但具有优良的氧化还原催化性能，而且具有高稳定性和高活性，是一类很有前景的绿色环保型催化剂。自1927年，以多酸为催化剂催化丙烯水合制取异丙醇反应在日本实现工业化以后，越来越多的科研工作者投入到多酸催化领域的研究工作中，其中研究比较多的主要为Dawson结构(2:18系列)、Keggin结构(1:12A系列)等。而Anderson结构(1:6系列)是一种结构比较简单的多酸，近些年，关于Anderson型多金属氧酸盐的报道多集中于多酸修饰以及其结构的优化。至今，关于Anderson型多酸应用于催化领域的研究还未有正式文献报道。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种多金属氧酸盐催化氧化苯乙醇制备苯乙酮的方法，原料单一、制备过程简单、产物收率高、无三废，所用催化剂廉价易得且经简单处理后还可以循环使用多次，这十分有利于工业化生产，因此具有潜在的应用前景。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种多金属氧酸盐催化氧化苯乙醇制备苯乙酮的方法，所述方法具体为：取苯乙醇和反应溶剂，以多金属氧酸盐为催化剂，将苯乙醇、反应溶剂和多金属氧酸盐混合后进行反应，经有机溶剂洗涤并旋蒸后得到苯乙酮。反应在洁净的反应容器中进行，反应前在反应器上方套上氧气的气球(在纯氧气氛中催化效率更高)，该反应的方程式具体如下式(Ⅰ)所示：

优选地，所述反应溶剂为乙腈，所述有机溶剂为乙酸乙酯。

优选地，所述多金属氧酸盐选自Keggin型、Wells-Dawson型、Anderson型、Lindqvist型、Waugh型或Silverton型构型中的一种或多种。

优选地，所述多金属氧酸盐为Anderson型构型。

优选地，所述多金属氧酸盐为以非贵族金属为中心的多金属氧酸盐。