CN109776304A - 一种四苯基卟啉催化氧气氧化环己烷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种四苯基卟啉催化氧气氧化环己烷的方法，以环己烷为原料，以四苯基卟啉为共氧化剂，以过渡金属盐或氧化物、N‑羟基邻苯二甲酰亚胺及其类似物、金属酞箐中的一种或几种的混合物为催化剂，所述四苯基卟啉与环己烷的质量比为0.004～7:1，催化剂的用量为环己烷总重量的1～100000ppm，在连续通入含氧气体，反应温度为115～155℃，反应压力为0.4～1.5MPa，反应时间为0.8～3小时的条件下，将环己烷在溶剂中一步进行催化氧气氧化，本发明主要是为了克服目前环己烷催化氧化效率低以及重复使用率低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及催化材料技术领域，具体涉及一种四苯基卟啉催化氧气氧化环己烷的方法。
背景技术
环己烷氧化反应主要生成环己酮和环己醇，它们均是重要的化工原料，二者混合物俗称KA油。环己酮和环己醇是制备己二酸、己内酰胺以及染料、涂料、医药等化学品的中间体，而且还可以用来制备橡胶抗老剂、香料和水果防霉剂苯基苯酚等。当前国内、国际对环己酮的需求量非常大，环己酮在下游市场的应用也越来越广泛。世界上90％的环己酮是由环己烷氧化法生产出来的。现阶段工业氧化环己烷生产环己酮和环己醇的工艺相对成熟，但存在着转化率低、醇酮选择性差、能耗高以及环境污染严重等弊端，因此寻找一种提高环己烷转化率及醇酮选择性，降低能耗，减少环境污染是催化氧化环己烷的科学研究热点。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了克服现有技术不足，现提出一种四苯基卟啉催化氧气氧化环己烷的方法，主要是为了克服目前环己烷催化氧化效率低以及重复使用率低的问题。
(二)技术方案
本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种四苯基卟啉催化氧气氧化环己烷的方法，以环己烷为原料，以四苯基卟啉为共氧化剂，以过渡金属盐或氧化物、N-羟基邻苯二甲酰亚胺及其类似物、金属酞箐中的一种或几种的混合物为催化剂，所述四苯基卟啉与环己烷的质量比为0.004～7:1，催化剂的用量为环己烷总重量的1～100000ppm，在连续通入含氧气体，反应温度为115～155℃，反应压力为0.4～1.5MPa，反应时间为0.8～3小时的条件下，将环己烷在溶剂中一步进行催化氧气氧化。
进一步的，所述四苯基卟啉为四氟苯基铁卟啉。
(三)有益效果
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
本发明提到的一种四苯基卟啉催化氧气氧化环己烷的方法，以四苯基卟啉作为催化材料，其中选用铁卟啉，通过铁原子与金属离子的配位更好地模拟P-450细胞色素，催化材料的整体结构稳固，进而使得催化材料的催化效率更高、催化效果更好、稳定性更好，该催化材料制备方法简单，成本低，耗能少，反应条件相对温和，能适用于各种反应装置，易于从产物中分离。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种四苯基卟啉催化氧气氧化环己烷的方法，以环己烷为原料，以四苯基卟啉为共氧化剂，以过渡金属盐或氧化物、N-羟基邻苯二甲酰亚胺及其类似物、金属酞箐中的一种或几种的混合物为催化剂，所述四苯基卟啉与环己烷的质量比为0.004～7:1，催化剂的用量为环己烷总重量的1～100000ppm，在连续通入含氧气体，反应温度为115～155℃，反应压力为0.4～1.5MPa，反应时间为0.8～3小时的条件下，将环己烷在溶剂中一步进行催化氧气氧化。
其中，所述四苯基卟啉为四氟苯基铁卟啉。
本发明所采用的四苯基卟啉具有如下通式：
在一1.2L的间歇氧化反应器中加入600g环己烷和200g溶剂醋酸，并加入0.6mg金属酞菁(R1＝H，R2＝CH3CH2，M＝Co)为催化剂，36g四氟苯基铁卟啉为共氧化剂后连续通入1.2MPa的氧气，维持反应器内压力为1.0MPa、温度为153℃条件下连续搅拌反应物，2.5小时后停止反应，得到反应产物，冷却、结晶、过滤、洗涤即得到己二酸产品。气相色谱和液相色谱的分析结果表明：环己烷的转化率为17.6％，最终氧化产物二酸中己二酸的选择性为93.2％。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (2)
1.一种四苯基卟啉催化氧气氧化环己烷的方法，其特征在于：以环己烷为原料，以四苯基卟啉为共氧化剂，以过渡金属盐或氧化物、N-羟基邻苯二甲酰亚胺及其类似物、金属酞箐中的一种或几种的混合物为催化剂，所述四苯基卟啉与环己烷的质量比为0.004～7:1，催化剂的用量为环己烷总重量的1～100000ppm，在连续通入含氧气体，反应温度为115～155℃，反应压力为0.4～1.5MPa，反应时间为0.8～3小时的条件下，将环己烷在溶剂中一步进行催化氧气氧化。
2.根据权利要求1所述的一种四苯基卟啉催化氧气氧化环己烷的方法，其特征在于：所述四苯基卟啉为四氟苯基铁卟啉。
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| CN201910128790.4A CN109776304A (zh) | 2019-02-21 | 2019-02-21 | 一种四苯基卟啉催化氧气氧化环己烷的方法 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN109776304A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110483273A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-11-22 | 上海应用技术大学 | 一种仲醇或伯醇催化氧化制备酮或羧酸的方法 |
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2019
- 2019-02-21 CN CN201910128790.4A patent/CN109776304A/zh active Pending
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| CN110483273A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-11-22 | 上海应用技术大学 | 一种仲醇或伯醇催化氧化制备酮或羧酸的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190521 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |