[发明专利]一种3，5-二甲基苯甲醛的制备方法

说明书

 

技术领域

本发明属于催化氧化领域，具体为配体参与的钴盐催化氧化均三甲苯制备3，5-二甲基苯甲醛。

背景技术

3,5-二甲基苯甲醛、3,4-二甲基苯甲醛、2,3-二甲基苯甲醛、2,4-二甲基苯甲醛、2,5-二甲基苯甲醛和2,6-二甲基苯甲醛都是重要的精细化工中间体，均可应用于合成聚丙烯成核透明剂，是新一代的无毒塑料助剂，广泛应用于食品包装材料生产中。3,5-二甲基苯甲醛合成出来的聚丙烯成核透明剂在晶粒细度、塑料透明性方面性能最优，因此3,5-二甲基苯甲醛的合成开发受到重视。

至目前为止，在国内外文献以及专利中报道的3,5-二甲基苯甲醛主要制备方法有: 电解合成法、有机化学合成法和生物合成法。

电解合成法是采用均三甲苯在高价锰(Mn⁴⁺，Mn³⁺ )的氧化下，将其中的一个甲基氧化为醛基(-CHO)，从而得到3,5-二甲基苯甲醛，电的作用是实现低价锰(Mn²⁺)氧化为高价锰，以保证高价锰的循环使用。

有机化学合成法是以醇、二甲苯、三甲苯和酸等为原料，经催化氧化或者还原合成3,5-二甲基苯甲醛。其中比较成功的是以均三甲苯为原料的氯甲基化法。

生物合成法是以真菌或者细菌为催化氧化剂，将醇或者均三甲苯等氧化为3,5-二甲基苯甲醛。

上述方法都存在一定的优缺点，要实现工业化生产尚有困难。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种制备方法简单、经济高效、转化率和选择性高的3，5-二甲基苯甲醛的制备方法。

为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

一种3，5-二甲基苯甲醛的制备方法, 其特征在于，包括以下步骤：

（1）混合：在反应器中，加入二价钴盐和溴化季铵盐，在室温下搅拌均匀，所述的二价钴盐和溴化季铵盐加入的物质的量的比为1:0.5-10； 

（2）溶解：在400转/min的搅拌速度下，加入均三甲苯，以二价钴盐的物质的量为1mol计，所述的均三甲苯的加入量为1.4-28L，然后，将溶液加热至80-110℃，并搅拌20-60min至二价钴盐和溴化季铵盐全部溶解；

（3）反应：在常压下向步骤（2）所述的溶液中通入氧气，并在60-160℃的温度条件下反应8-24h；或者将步骤（2）所述的溶液转移至装有电磁搅拌器的压力釜中，在<0.5Mpa的压力条件下以氧气置换至少两次后，保持在60-160℃的温度条件下反应8-24h；

（4）减压蒸馏：将步骤（3）反应后的溶液冷却后加入碱液调节溶液pH值大于10，然后分离水油两相，且油层经水洗、干燥、减压蒸馏，并收集115-125^oC/20mmHg的馏分，得到3，5-二甲基苯甲醛。

其中，所述的二价钴盐为CoCl₂.6H₂O或Co(OAc)₂，且所述的二价钴盐用量为均三甲苯量的0.5 mol%～10 mol%。

进一步，所述的溴化季铵盐的通式为R¹R²R³R⁴N⁺Br，其中所述的R为烷基或芳基，且所述的溴化季铵盐用量为均三甲苯量的0.5 mol%～20 mol%。

且所述的溴化季铵盐为四丁基溴化铵、四辛基溴化铵, 二癸基二甲基溴化铵中的任一种。

所述的步骤（3）中，开始通入时，氧气的通入速率为0.5L/min，待反应引发后，氧气的通入速率为1L/min。

而步骤（4）中所述的碱液为浓度为1 mol/L氢氧化钠溶液。

本发明的有益效果是：本发明实现了原料的较高转化率及产物的高选择性，且由于利用氧气为氧源，使得反应过程绿色环保，而反应压力为常压或低压，所以工艺安全性高，此外，本发明合成方法简便，工艺操作简单，产率高，成本低。 

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明进行具体的介绍。

实施例1：

一种3，5-二甲基苯甲醛的制备方法,包括以下步骤：

（1）混合：在反应器中，加入CoCl₂.6H₂O（1 mol%）和TBAB（四丁基溴化铵， 1mol%），在室温下搅拌均匀；