[发明专利]一种改性分子筛催化剂及其制备方法，环氧苯乙烷制备方法

说明书

本发明公开了一种改性分子筛催化剂及其制备方法，所述改性分子筛催化剂为MCM‑41/M‑N，其中MCM‑41为分子筛，M为稀土金属，N为阻聚因子，基于催化剂的总质量，M含量为1～5％，N含量为1～10％。所述催化剂通过稀土金属改性、扩孔改性、阻聚因子配位改性等多步改性得到。主要解决了现有技术中催化剂稳定性低、产品选择性及收率、工艺安全性不理想的缺陷。该催化剂用于制备环氧苯乙烷，提高了反应活性和选择性，降低苯乙烯聚合程度，提高工艺的本质安全，降低了生产成本，克服了现有技术中的各种缺陷，可用于工业化生产。

技术领域

本发明属于有机合成领域，涉及一种改性分子筛催化剂及其制备方法，环氧苯乙烷制备方法。

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％。

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，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

本发明解决的技术问题在于提供一种改性分子筛催化剂及其制备方法，该催化剂具有高活性，能够用于烯烃环氧化反应，高选择性地制备环氧化产品。

本发明解决的另一个技术问题在于，提供一种环氧苯乙烷制备方法，与传统工艺相比，催化剂活性和选择性均较优，产品品质得到很大提升。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种改性分子筛催化剂的制备方法，包括如下过程：