[发明专利]一种甲基环氧氯丙烷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及甲基环氧氯丙烷的制备方法，通过以杂多酸盐化合物为催化剂，以双氧水为氧源直接氧化甲基氯丙烯制备甲基环氧氯丙烷，反应的副产物只有水，催化剂可回收循环使用，技术路线清洁简单，适宜工业应用。

背景技术

甲基环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和中间体，其用途十分广泛。20世纪70年代前后，美国、日本以及欧洲的许多国家均相继研究出了该产品。他们采用的次氯酸化和皂化生产工艺，生产过程中会产生大量的三废物质，造成环境污染，产品的收率很低，所以至今没有大规模的工业化生产。曾有日本专利(JP6388.44，573-575)报道了以异丙苯过氧化氢为氧化剂置备甲基环氧氯丙烷的方法。最近，一篇日本专利(JP05170，754)报道了以杂多酸为催化剂，双氧水为氧源，在甲苯作溶剂的体系中，得到了100％的转化率与92％的选择性的较好结果，但催化剂无法回首，路线的经济性不高，因此，开发一种环境友好的，经济合理的甲基环氧氯丙烷的合成路线非常重要。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种以双氧水为氧源，以杂多酸盐类化合物为催化剂催化甲基氯丙烯制备甲基环氧氯丙烷的方法，该方法可以在有溶剂或无溶剂的条件下将甲基氯丙烯直接转化为甲基环氧氯丙烷，催化剂可回收并循环使用，并且甲基氯丙烯对过氧化氢的转化率高，甲基环氧氯丙烷对甲基氯丙烯的选择性好。

本发明具体提供了一种甲基环氧氯丙烷的制备方法，其特征在于：直接以甲基氯丙烯为原料，以具有反应控制相转移催化作用的金属化合物为催化剂，以过氧化氢水溶液为氧源，在有溶剂或无溶剂条件下，将甲基氯丙烯转化为甲基环氧氯丙烷；

反应所用催化剂为具有反应控制相转移特点的杂多酸类化合物的混合物，总包组成为Q_mH_nXM_pO_4+3p；其中M是中心金属原子，选自Mo、W或V金属原子；Q是阳离子部分，用[R₁R₂R₃R₄N⁺]表示，其中R₁、R₂、、R₃、R₄是H-、碳数不超过18的直链或支链的烷基、环烷基、苄基，或R₁R₂R₃N是吡啶及其同系物；X是杂原子，选自P或As；2≤m≤7，n＝0或1；p＝1～12；

反应条件为：烯烃与过氧化氢的摩尔比例为2∶1～1∶2，过氧化氢与催化剂的摩尔比为50∶1～300∶1，反应温度在40至100℃。

本发明甲基环氧氯丙烷的制备方法中，反应结束后，催化剂可以分离回收循环使用。

本发明甲基环氧氯丙烷的制备方法中，所使用的氧源是浓度在25％～70％之间的过氧化氢水溶液。

本发明甲基环氧氯丙烷的制备方法中，反应体系可以无溶剂，也可以以卤代烃、芳烃为溶剂。

本发明甲基环氧氯丙烷的制备方法，以双氧水为氧源，以杂多酸盐类化合物为催化剂，催化甲基氯丙烯制备甲基环氧氯丙烷，该方法可以在有溶剂或无溶剂的条件下将甲基氯丙烯直接转化为甲基环氧氯丙烷，催化剂可回收并循环使用。甲基氯丙烯对过氧化氢的转化率达96％，甲基环氧氯丙烷对甲基氯丙烯的选择性为95％。

具体实施方式

下面通过实例对本发明给予进一步的说明：

实施例1

在50mL夹套反应瓶中，加入10g 30％过氧化氢水溶液，0.4g的催化剂[(n-C₈H₁₇)₄N]₃(PO₄)(MoO₃)₄]，加入15.7g甲基氯丙烯，，65℃下，反应2小时后，甲基氯丙烯的转化率为49.0％，甲基环氧氯丙烷的选择性为92％。此时催化剂从反应体系中析出，离心后回收催化剂。

实施例2