[发明专利]一种催化氧化安息香制备苯偶酰的方法

说明书

技术领域

本发明属于制备苯偶酰的技术领域，具体涉及到一种复合催化剂体系催化氧化安息香制备苯偶酰。

背景技术

苯偶酰又称二苯基乙二酮、联苯酰、联苯甲酰，可用于合成药物苯妥英钠、光敏剂、杀虫剂、食品包装的印刷油墨和低碳钢的缓蚀剂，是重要的有机合成中间体和有机化工原料，广泛应用于食品、医药、农药等行业。

以安息香为原料，氧化安息香制备苯偶酰的方法分为两种：一种是非催化氧化法。以无机化合物、金属有机化合物、聚合化合物等作为氧化剂氧化安息香制备苯偶酰，但存在氧化剂用量大、反应剧烈、副产物多、污染严重等问题。例如，Tetrahedron Letters(2017,58,2720-2722)报道了乙酸乙酯作为溶剂，40％TCCA作为氧化剂室温条件下氧化安息香制备苯偶酰，反应24h，苯偶酰的收率为100％，此反应氧化剂用量较大，反应时间较长；另一种是催化氧化法，利用高效催化剂，以分子氧或空气作为氧化剂催化氧化安息香制备苯偶酰，该方法具有催化效率高，环境污染小等优点，符合绿色化学和清洁生产的新理念，具有良好的应用前景。Catalysis Communications(2009,10,1931–1935)报道了空气作为氧化剂，甲苯为溶剂，Pd/SiO₂为催化剂在100℃下催化氧化安息香制备苯偶酰，反应0.75h，苯偶酰的收率为98％，反应条件温和、反应时间短、苯偶酰的收率高，但催化剂昂贵、反应成本较高,不利于工业化生产。Journal ofChemical Sciences(2014,126,111-115)报道了室温条件下以分子氧或空气作为氧化剂，对二甲苯作为溶剂，Co(Salen)配合物作为催化剂催化氧化安息香制备苯偶酰，反应2.25h，产物苯偶酰的收率94％，反应时间短，催化剂效率高，但是Co(Salen)配合物制备繁琐，制备周期较长。Tetrahedron Letters(1999,40,7657-7659)报道了空气作为氧化剂，乙酸水溶液为溶剂，40mol％Bi(NO₃)₂和4mol％Cu(OAc)₂作为催化剂催化氧化安息香制备苯偶酰，反应3h，苯偶酰的收率为99％，反应条件温和，催化剂制备简单，但是催化剂硝酸铋的用量较大，成本较高。

因此，开发一种廉价高效的催化剂，能够在温和条件下实现高选择性催化氧化安息香制备苯偶酰的方法具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种催化氧化安息香制备苯偶酰的方法，该方法中复合催化剂体系由钒氧化合物、亚硝酸酯两组分构成，该催化剂体系在温和条件下，以分子氧或空气作为氧化剂，催化氧化安息香制备苯偶酰。该方法具有催化效率高、副产物少、环境污染小、反应成本低等优点。

为实现上述目标，本发明采用的技术方案是：

一种催化氧化安息香制备苯偶酰的方法，包括步骤如下：

步骤一，将安息香、催化剂和反应溶剂按一定比例投入反应釜中，之后密闭反应釜；其中，催化剂由钒氧化合物和亚硝酸酯两种组分构成，钒氧化合物的用量为原料安息香的0.5～20mol％，亚硝酸酯的用量为钒氧化合物的50-200mol％；所述反应溶剂的用量为原料安息香的50-850wt％。

步骤二，向反应釜内充入氧气或空气至0.05-2.0MPa，开启搅拌并升温至预定反应温度25-150℃时，恒温反应0.5-24h，反应过程中及时补充氧气或空气维持反应体系压力不变。

步骤三，反应结束后，冷却、旋蒸除去溶剂，减压抽滤并用去离子水洗涤，干燥得到产物苯偶酰。

进一步地，上述催化剂中钒氧化合物为硫酸氧钒、乙酰丙酮氧钒、吡啶甲酸氧钒、磷酸氧钒、草酸氧钒、氧化三乙基氧钒或三氯氧钒中的一种或多种。

进一步地，上述催化剂中亚硝酸酯为亚硝酸叔丁酯、亚硝酸异戊酯、亚硝酸甲酯、亚硝酸己酯、亚硝酸丁酯或亚硝酸乙酯中的一种或多种。

进一步地，上述反应溶剂为乙腈、丙腈、乙酸乙酯、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或二氯甲烷中的一种或多种。

进一步地，步骤二所述的反应压力为0.2-1.0MPa。

进一步地，步骤二所述反应温度为60-120℃。

进一步地，步骤二所述反应时间为2-12h。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明提供一种廉价高效的复合催化剂体系，原料安息香的转化率和产物苯偶酰的选择性较高。