[发明专利]一种烯丙醇氧化的方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种烯丙醇氧化制备环氧丙醇的方法。

背景技术

环氧丙醇又称缩水甘油，是无色并近于无臭的液体。与水、低碳醇、乙醚、苯、甲苯、氯仿等混溶，部分溶于二甲苯、四氯乙烯、三氯乙烷，几乎不溶于脂肪族和脂环族烃类。是一种重要的精细化工原料，用来做天然油和乙烯基聚合物、破乳剂、染色分层剂的稳定剂，也用来合成甘油、缩水甘油醚(胺等)的中间体。可用于表面涂料、化学合成、医药、医药化工、杀菌剂和固体燃料的凝胶剂。

工业上生产环氧丙醇主要有以下两种方法：1、甘油氯醇法，由氯丙二醇在碱存在下反应而得。反应通常在0℃左右进行，反应产物分离出盐类后用减压蒸馏精制，即得纯缩水甘油。2、醇丙烯法，用过氧化氢或过乙酸对烯丙醇环氧化可获得缩水甘油。采用过乙酸为环氧化剂时，反应速度较快，产物中缩水甘油极易与乙酸反应生成缩水甘油乙酸酯，使蒸馏分离困难，而且缩水甘油和乙酸的混合物在室温下能发生强烈放热反应引起爆炸，因此该法在工业上应用困难很大。还可以采用六价钨酸盐为催化剂将烯丙醇与氧化剂(如次氯酸或高氯酸)进行环氧化反应制得，但该过程对环境污染大，而且所用催化剂活性低、不可再生。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单，成本低廉、环氧丙醇选择性好的烯丙醇氧化方法。

为了克服现有技术制备环氧丙醇方法存在的上述问题，本发明的发明人进行了深入的研究，发现采用臭氧作为氧化剂来氧化烯丙醇，一方面能够克服现有技术存在的操作条件苛刻、设备腐蚀严重且污染环境的缺陷，并且还能够获得令人满意的环氧丙醇选择性，由此完成了本发明。

本发明提供了一种烯丙醇氧化的方法，该方法包括，在氧化反应条件下，将烯丙醇与氧化剂接触，其特征在于，所述氧化剂为含有臭氧的气体。

本发明提供的烯丙醇氧化的方法，以臭氧作氧化剂，在原料气中无需添加任何引发剂的情况下即可得到高的环氧丙醇选择性和较高臭氧有效利用率，而且在含钛催化剂存在下，可以进一步提高环氧丙醇选择性和臭氧有效利用率。该方法过程简单易控制，利于工业化生产和应用。

具体实施方式

本发明提供的烯丙醇氧化的方法，该方法包括，在氧化反应条件下，将烯丙醇与氧化剂接触，其特征在于，所述氧化剂为含有臭氧的气体。

根据本发明的方法，采用含有臭氧的气体作为氧化剂。臭氧(分子式为O₃，又名三原子氧，俗称“福氧、超氧、活氧”)在常温常压下，为呈淡蓝色的气体。本发明的发明人在研究过程中发现，采用含有臭氧的气体作为氧化剂来氧化烯丙醇，对于环氧丙醇具有较高的选择性，其工艺简便易行，操作条件温和。并且，臭氧在常温下能够自行分解为氧气，不会产生例如使用过氧化氢作为氧化剂时面临的需要对含有过氧化氢的溶液进行处理等缺点。因此，根据本发明方法环境友好。

根据本发明的方法，所述含有臭氧的气体可以为臭氧，还可以为臭氧与稀释气体的混合气体。根据本发明的方法，所述含有臭氧的气体优选为臭氧与稀释气体的混合气体，这样可以方便地对臭氧的浓度进行调节，从而更好地控制反应速率。

本发明中，在所述含有臭氧的气体为臭氧与稀释气体的混合气体时，所述混合气体中臭氧的浓度可以根据具体的氧化反应条件进行适当的选择。优选地，以所述混合气体的总体积为基准，所述混合气体中臭氧的含量为1体积％以上。更优选地，以所述混合气体的总体积为基准，所述混合气体中臭氧的含量为5体积％以上。一般地，以所述混合气体的总体积为基准，所述混合气体中臭氧的含量可以为5-80体积％，优选为5-50体积％，更优选为5-20体积％。

本发明对于所述稀释气体的种类没有特别限定，所述稀释气体例如可以为氧气、二氧化碳、氮气、氩气、氦气、氖气和空气中的至少一种。优选地，所述稀释气体为氧气、二氧化碳、氦气和空气中的至少一种。根据本发明，可以将臭氧与上述稀释气体混合，从而制备所述含有臭氧的混合气体；由于空气含有氧气、二氧化碳和氮气，也可以将臭氧与空气混合，从而制备所述含有臭氧的混合气体。根据本发明的方法，采用臭氧发生器来现场生成臭氧时，可以采用氧气作为所述臭氧发生器的氧气源，也可以采用空气来向所述臭氧发生器提供氧气。采用氧气作为所述臭氧发生器的氧气源得到的臭氧的纯度较高，能够获得更高的烯丙醇转化率和环氧丙醇选择性；采用空气作为所述臭氧发生器的氧气源，则能够进一步降低运行成本。