[发明专利]一种苯乙烯氧化的方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种苯乙烯氧化的方法，更进一步说是关于一种以臭氧为氧化剂氧化苯乙烯的方法。

背景技术

苯乙醛又名1-氧代-2-苯乙烷，为无色至淡黄色粘稠油状液体。在室温下放置极易聚合变稠。溶于乙醇、乙醚、大多数非挥发性油和丙二醇，微溶于水，不溶于甘油和矿物油。呈强烈风信子香气，低浓度时有杏仁、樱桃香味。苯乙醛同时具有洋水仙的优雅香气，是调合多种花香香精用的重要香料之一。目前，可有多种方法制备苯乙醛：例如苯乙酸催化还原、β-苯乙醇催化氧化以及采用苯乙烯、环氧苯乙烷、桂酸及其酯类为原料的方法都能制得2-苯基乙醛。工业生产是在铜的存在下，用空气在加热的条件下将β-苯乙醇氧化而得，氧化产物中醛的含量约为50％；或者由苯乙醇在银离子催化下加热至350～400℃脱氢而得(一般用此法)；还可以是在甲酸存在下，使苯乙酸蒸汽通过氧化锰或二氧化钛催化剂，加热至300～360℃还原而得。

环氧苯乙烷可作为环氧树脂的稀释剂、UV吸收剂、增香剂，也是有机合成、制药、香料工业的重要中间体，例如环氧苯乙烷加氢制得的β-苯乙醇是玫瑰油、丁香油、橙花油的主要成分，并且广泛用于配制食品、烟草、肥皂及化妆品香精。环氧苯乙烷工业上主要是由卤醇法合成，也有少量用过氧化氢环氧化苯乙烯合成。卤醇法环氧化方法简捷，但物耗和能耗都很高，污染严重，是一个急待改进的生产工艺。过氧化氢催化环氧化苯乙烯制环氧苯乙烷的方法，即过氧化氢催化环氧化苯乙烯具有安全、经济、无环境污染、对环境友好等优点，但需相应的催化剂。目前研究较多的催化剂是钛硅分子筛，如S.B.Kumar等(J.Catal.1995，156：163-166)报道的用TS-1作催化剂、稀H₂O₂(25％)作氧化剂，对苯乙烯进行环氧化；李钢等(大连理工大学学报2002，42(5)：535-538)用廉价原料合成的TS-1作催化剂对苯乙烯进行环氧化；CN1754866A公开了一种钛硅分子筛催化氧化苯乙烯的方法，是采用一种具有空心结构的钛硅分子筛为催化剂等。但由于H₂O₂极不稳定，遇热、光，粗糙表面、重金属及其它杂质会分解，且具有腐蚀性，在包装、储存、运输中要采取特别的安全措施。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单，成本低廉的苯乙烯氧化方法。

为了克服现有技术中氧化苯乙烯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苯乙烯，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苯乙烯转化率和氧化剂有效利用率，由此完成了本发明。

本发明提供的苯乙烯氧化的方法，该方法包括，在氧化反应条件下，将苯乙烯与氧化剂接触，其特征在于，所述氧化剂为含有臭氧的气体。

本发明提供的苯乙烯氧化方法，以臭氧作氧化剂，原料气中无需添加任何抑制剂或引发剂，苯乙醛选择性高，臭氧有效利用率高。在含钛催化剂存在下，环氧苯乙烷的选择性有大幅度提高。本发明相对于传统方法，克服了传统生产工艺复杂、设备腐蚀、以及有害排放等问题。

具体实施方式

本发明提供的苯乙烯氧化的方法，该方法包括，在氧化反应条件下，将苯苯乙烯与氧化剂接触，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苯乙烯，对于苯乙醛具有较高的选择性，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。