[发明专利]一种金属氧化物催化氧化制备1;3;5-三(4-羧基苯基)苯的方法

说明书

本发明公开了一种金属氧化物催化氧化制备1,3,5‑三(4‑羧基苯基)苯的方法。其包括以下步骤：1)将1,3,5‑三(4‑甲基苯基)苯、有机金属催化剂，配体和添加剂在溶剂中混合后，在氧化剂作用下，在80‑130℃的温度，0.5‑5.5MPa的表压的条件下反应5～22h；2)氧化反应结束后，过滤除去有机金属催化剂，再加入萃取试剂和水，经萃取得到有机相和水相；3)有机相依次经干燥、过滤、浓缩和纯化处理，得到1,3,5‑三(4‑羧基苯基)苯。本发明采用金属氧化物为催化剂，过氧化氢、空气或氧气作为氧化剂，能有效降低成本，减少三废的产生，绿色环保，反应条件温和，产物收率高，适合于工业化生产。

技术领域

本发明属于催化化学技术领域，涉及一种合成1,3,5-三(4-羧基苯基)苯的方法，尤其涉及一种金属氧化物催化氧化制备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)又名为-[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。熔点：322-327℃，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(H₃BTB)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。1,3,5-三(4-羧基苯基)苯新近还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.)。上述反应需要高温，长时间的加热，因而产品的质量差，产率不高。而且还会有多种副反应的产生，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反应条件温和的金属氧化物催化氧化制备1,3,5-三(4-羧基苯基)苯的方法。该方法为一锅法，成本低，操作简便，绿色环保，三废少，适合于工业化生产。

本发明人通过研究发现，以1,3,5-三(4-甲基苯基)苯为原料，在有机金属催化剂和配体的存在下，经过氧化剂氧化，能够获得高品质的1,3,5-三(4-羧基苯基)苯，反应化学式如下：

本发明的技术方案具体介绍如下。

一种金属氧化物催化氧化制备1,3,5-三(4-羧基苯基)苯的方法，包括以下步骤：