一种苯乙酮的制备方法

技术领域

本发明涉及苯乙酮的制备技术领域，具体地说，是一种用含氮金属配合物催化乙苯氧化制备苯乙酮的方法。

背景技术

苯乙酮作为有机合成中的重要中间体，被广泛地应用于农药、生物、医药等领域。同时，苯乙酮也常用作溶剂，具有沸点高和稳定性优异等特点，能溶解许多难溶性物质。乙苯源广泛，但侧链上C-H键的惰性使其活化氧化通常需要高温高压条件，或使用过氧酸等对环境影响较大的强氧化剂；另一方面，乙苯的氧化程度和产物的选择性也较难控制。因此，开发出更加绿色、高效、高选择性的催化体系，实现乙苯高选择性地转化为苯乙酮具有重要的研究意义和价值。

目前，已报道了一些条件较温和的催化体系用于乙苯的氧化，但反应的条件及效果仍有待优化和提高。如中国专利(CN 109092278 A)公开了一种在常温下使用氮掺杂的二氧化钛催化氧化烃类化合物的方法，可以实现乙苯80％的转化率和99％的苯乙酮选择性，但该反应需在光照强度为20Mw/cm

因此，开发以氧气氧化剂，不需要加入其它助剂的苯乙酮制备工艺将具有重要的意义和应用价值。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种条件温和、绿色、高效催化乙苯选择性氧化制备苯乙酮的方法。

为实现本发明的目的，所采用的技术方案是：一种苯乙酮的制备方法，以乙苯为原料，以氧气作为氧化剂，以具有通式(I)结构的含氮金属配合物作为催化剂，加入有机溶剂，控制反应温度为40-120℃，反应压力为0.2-2.0MPa，加入用量为原料的0.1-0.8mol％的催化剂，进行催化反应得到苯乙酮，

通式(I)中M为选自Fe、Co、Mn、Cu、Zn、Cr中的一种金属，R

在上述制备苯乙酮的方法中，所述催化剂优选通式(I)中的金属为Co、Cu、Zn中的一种，R

在上述制备苯乙酮的方法中，所述的有机溶剂为选自乙腈、苯甲腈、二氯乙烷、二氯甲烷、三氟甲苯中的一种。

在上述制备苯乙酮的方法中，所述的催化剂用量为原料的0.1-0.8mol％，反应温度为60-100℃，反应压力为0.5-1.5MPa。

本发明具有如下的有益效果：

1.本发明无需加入自由基引发剂及其他助剂。

2.本发明采用更加清洁、安全且来源广泛、价格较低的氧气作为氧化剂，避免使用氯酸、过氧酸等引起的设备腐蚀、不安全等问题。

4.本发明的催化体系反应条件温和、工艺简单、能耗低、成本较低，催化效率高，苯乙酮选择性高，催化剂易分离。

附图说明

图1为实施例1所得产物苯乙酮的核磁氢谱图(

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明，但本发明不受这些实施例的限制。

实施例1

在含有10mL乙腈溶液的高压反应釜中，加入3.0mmol乙苯，加入0.8mol％具有通式(I)结构的催化剂(M＝Fe,R

实施例2

在含有10mL苯甲腈溶液的高压反应釜中，加入3.0mmol乙苯，加入0.1mol％具有通式(I)结构的催化剂(M＝Co,R

实施例3

在含有10mL二氯乙烷溶液的高压反应釜中，加入3.0mmol乙苯，加入0.3mol％具有通式(I)结构的催化剂(M＝Mn,R

实施例4

在含有10mL二氯甲烷溶液的高压反应釜中，加入3.0mmol乙苯，加入0.5mol％具有通式(I)结构的催化剂(M＝Cu,R

实施例5

在含有10mL三氟甲苯溶液的高压反应釜中，加入3.0mmol乙苯，加入0.4mol％具有通式(I)结构的催化剂(M＝Zn,R

实施例6

在含有10mL乙腈溶液的高压反应釜中，加入3.0mmol乙苯，加入0.4mol％具有通式(I)结构的催化剂(M＝Cr,R

实施例7

在含有10mL二氯乙烷溶液的高压反应釜中，加入3.0mmol乙苯，加入0.6mol％具有通式(I)结构的催化剂(M＝Cu,R

实施例8

在含有10mL二氯甲烷溶液的高压反应釜中，加入3.0mmol乙苯，加入0.5mol％具有通式(I)结构的催化剂(M＝Co,R

实施例9

在含有10mL三氟甲苯溶液的高压反应釜中，加入3.0mmol乙苯，加入0.4mol％具有通式(I)结构的催化剂(M＝Zn,R

实施例10

在含有10mL三氟甲苯溶液的高压反应釜中，加入3.0mmol乙苯，加入0.4mol％具有通式(I)结构的催化剂(M＝Cu,R