[发明专利]一种环氧苯乙烷的制备方法

说明书

本发明公开了一种环氧苯乙烷的制备方法，以苯乙烯为原料，过氧化物为氧化剂在8‑羟基‑1‑萘甲酸盐的催化下直接氧化得到环氧苯乙烷。本发明的方法通过苯乙烯直接催化氧化制备，实现氧化剂高转化率的同时，高选择性的生成环氧苯乙烷。

技术领域

本发明属于有机合成领域，涉及以苯乙烯为原料的环氧苯乙烷的制备方法。

背景技术

环氧苯乙烷(styrene oxide)又称氧化苯乙烯，是一种重要的有机合成中间体，可用于生产环氧树脂、UV吸收剂等，也是制药及香料工业中的重要原料，用于制备β-苯乙醇及左旋咪唑等，近年来市场对环氧苯乙烷的需求日益增长，呈现供不应求的局面。

环氧苯乙烷的合成方法主要有卤醇法、过氧酸氧化法、直接氧化法等。

目前环氧苯乙烷的主要工艺为卤醇法，该方法可获得约80％的产品收率，但存在的问题原料消耗较高，设备腐蚀严重，“三废”产生量大。过氧酸氧化法通常采用的氧化剂为过氧乙酸(AcOOH)或间氯过氧苯甲酸(m-CPBA)，该方法可高选择性地制备各种烯烃底物的环氧化合物。但对于环氧苯乙烷的制备，由于原料苯乙烯为对酸性敏感的易聚合单体，导致环氧苯乙烷收率较低，另外，过氧酸需与烯烃摩尔当量使用，而此类过氧酸通常价格昂贵，使得该方法通常仅用于实验室研究领域。

近年来，在日益严格的环境保护要求的前提下，直接氧化法制备环氧苯乙烷的研究受到广泛关注。直接氧化法通常采用的氧化剂为H₂O₂、TBHP、O₂等。

Y.W.Kobe在US 3806467中首次提出一种在双(三-n-甲基锡氧)钼酸催化剂存在下，烯烃和H₂O₂反应制备环氧化物的方法。尽管该氧化反应对环己烯表现出良好的结果，但苯乙烯氧化物的产率低于3％。

Mansuy等发表的J.Chem.Soc.，Chem.Commun.,1985:888-889中，报道了以Mn(Ⅲ)-卟啉配合物为催化剂，以30％H₂O₂为氧化剂，在有咪唑存在时，用乙腈和CHCl₂的混合液为溶剂，液相条件下催化苯乙烯环氧化(苯乙烯:H₂O₂＝1:5，摩尔比)，苯乙烯转化率为100％，产物氧化苯乙烯的选择性为93％。卟啉体系对苯乙烯催化环氧化的效果很好，但H₂O₂的有效利用率太低。

V.R.Choudhary等在US6933397中发表了在金属氧化物-纳米金负载催化剂存在液相中以有机氢过氧化物(TBHP)作为氧化剂制备环氧苯乙烷的方法，当催化剂载体为Yb₂O₃时，ST的转化率最高达到81％，选择性最高达到70％。

J.R.Monnier等在US 5145968中披露了一种苯乙烯、苯乙烯类似物和苯乙烯衍生物的选择性单环氧化方法。在0.1-100个大气压下、100-325℃的温度下，在含促进剂的负载银催化剂的存在下，将这些化合物和含氧气体接触。反应中获得0.5-75％的转化率。该发明的主要缺点在于：最大转化率仅为75％。

综上所述，从目前已有的报道来看，均相催化剂体系中以H₂O₂为氧化剂，利用率较低，且过氧化物具有爆炸风险，体系中未完全转化的H₂O₂增加了后处理困难；而非均相催化剂为以过氧化物或O₂为氧化剂，产物选择性均不理想。因此需要开发更有效的催化剂体系，实现氧化剂高转化率的同时，高选择性的生成环氧苯乙烷。

发明内容

本发明目的在于提供一种环氧苯乙烷的制备方法，通过苯乙烯直接氧化制备，实现氧化剂高转化率的同时，高选择性的生成环氧苯乙烷。

为实现以上发明目的，本发明的技术方案如下：