[发明专利]一种Anderson型多酸催化氧化制备1;3;5-三(4-羧基苯基)苯的方法

说明书

本发明公开了一种Anderson型多酸催化氧化制备1,3,5‑三(4‑羧基苯基)苯的方法。具体步骤为：1)将1,3,5‑三(4‑甲基苯基)苯、催化剂、氧化剂和添加剂在溶剂中进行氧化反应；氧化剂为空气、氧气或双氧水，催化剂为Anderson型多酸催化剂；2)氧化反应结束后，过滤除去催化剂，再加入萃取溶剂和水进行萃取，得到有机相和水相，有机相依次经干燥、过滤、浓缩和纯化，得到1,3,5‑三(4‑羧基苯基)苯。本发明采用Anderson型多酸为催化剂，反应活性极高，反应条件温和、环境友好；专一选择性高，可回收利用；氧化剂采用过氧化氢、空气或氧气，能降低成本，减少三废产生，适合工业化生产。

技术领域

本发明属于催化化学技术领域，具体的说，涉及一种Anderson型多酸催化氧化制备1,3,5-三(4-羧基苯基)苯的方法。

背景技术

1,3,5-三(4-羧基苯基)苯H₃BTB又名4-[3,5-双(4-羧基苯基)苯]苯甲酸，其CAS号为：50446-44-1，分子式为C₂₇H₁₈O₆，分子量438.43，熔点322～327℃，常温下为黄色粉末。在760mmHg压力下，沸点为710.973℃，折射率：1.671，闪光点：397.736℃，密度：1.358g/cm³，主要用于新型液晶材料，核工业等相关领域。1,3,5-三(4-羧基苯基)苯可作为金属有机框架MOF的结构单元。MOF为三维微孔材料，具有气体吸附和分离技术领域的应用前景。H₃BTB近来用作构造具有极大表面积的MOF的键接，如MOF-177(约5000m²/g)，它是一种氢吸附材料，77K下储氢容量高达7.5％。还可用于制备新型多孔金属-有机框架(MOF)、多孔配位聚合物材料以及新型发光树枝状聚合物功能材料。

目前，已报道的1,3,5-三(4-羧基苯基)苯的合成路线主要包括采用1,3,5-三(4-溴苯基)苯与二氧化碳反应，4-溴苯乙酮与二氧化碳反应，4-乙氧羰基苯硼酸与1,3,5-三溴苯反应等，(Zhang Zhenxin,Zhao Wei,Ma Baochun,et al.The epoxidation of olefinscatalyzed by a new heterogeneous polyoxometalate-based catalyst with hydrogenperoxide[J].Catalysis Communications,2010,12(4)：318-322.Ilich A.Ibarra,XiangLin,Sihai Yang,et al.Structures and H₂Ad-sorption Properties of PorousScandium Metal Organic Frameworks[J].Chem.Eur.J.，2010,46(16)：13671-13679.)。上述方法均需要高温，长时间的加热，因而产品的质量差，产率不高。同时还产生多种副反应，分离困难。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种“一锅法”利用Anderson型多酸催化氧化制备1,3,5-三(4-羧基苯基)苯的方法。本发明方法操作简便、反应条件温和、收率高、催化剂易于回收利用，重复利用率高；绿色环保、成本低、三废少，可实现工业化的生产。

本发明以1,3,5-三(4-甲基苯基)苯为原料，在无卤催化剂的存在下，经过空气、氧气或者双氧水氧化，获得高品质的1,3,5-三(4-羧基苯基)苯，反应化学式如下式所示：

本发明的技术方案具体介绍如下。

一种Anderson型多酸催化氧化制备1,3,5-三(4-羧基苯基)苯的方法，包括以下步骤：

步骤1)，将1,3,5-三(4-甲基苯基)苯、催化剂、氧化剂和添加剂在溶剂中，在80-150℃的温度、1.0～5.0MPa的表压下进行氧化反应；