[发明专利]一种邻二甲苯催化制备2-甲基苯甲醛的方法

说明书

本发明属于多金属氧酸盐催化剂技术领域，涉及一种利用多金属氧酸盐(Keggin型、Dawson型、Silverton型、Waugh型、Lindquist型、Anderson型等)催化剂催化氧化邻二甲苯制备2‑甲基苯甲醛的方法，以多金属氧酸盐为催化剂，放入反应器中，然后依次加入有机溶剂和邻二甲苯，最后加入氧化剂，在50～80℃下，搅拌反应，12～48h，分离得到2‑甲基苯甲醛。与现有技术相比，本发明操作简单，条件温和，是一种具有原子经济性、环境友好性的2‑甲基苯甲醛的制备方法，邻二甲苯的转化率和2‑甲基苯甲醛的选择性高，催化剂具有绿色高效以及易于回收利用等特点，具有推广利用的价值。

技术领域

本发明属于催化化学技术领域，具体涉及一种采用多金属氧酸盐邻二甲苯催化制备2-甲基苯甲醛的方法。

背景技术

多金属氧酸盐(多酸)催化剂是一种新型高效的绿色催化剂，不但具有优良的氧化还原催化性能，而具有高稳定性和高活性，是一类很有前景的绿色环保型催化剂。自1927年，以多酸为催化剂催化丙烯水合制取异丙醇反应在日本实现工业化以后，越来越多的科研工作者投入到多酸催化领域的研究工作中.研究比较多的主要为Dawson结构(2:18系列)、Keggin结构(1:12A系列)等。而Anderson结构(1:6系列)是一种结构比较简单的多酸，近些年，关于Anderson型多金属氧酸盐的报道多集中于多酸修饰以及其结构的优化。至今，Anderson型多酸应用于催化领域的研究没有文献正式报道。

2-甲基苯甲醛是重要的精细化工中间体，广泛应用于医药、高分子材料、染料、农药及其他有机合成。一般由邻二甲苯的直接氧化为2-甲基苯甲醛，氧源为空气或者氧气，副产物为水，具有绿色环保不含氯杂质的优势，合成路线短，成本低的优点，是2-甲基苯甲醛生产的主流工艺。

目前还没有一种绿色、环保，催化氧化邻二甲苯单一生成2-甲基苯甲醛的方法。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有高活性和高选择性，反应条件温和、绿色和环保，催化剂可以回收利用，具有极大的工业化生产潜力的邻二甲苯催化制备2-甲基苯甲醛的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种邻二甲苯催化制备2-甲基苯甲醛的方法，其特征在于，以多金属氧酸盐为催化剂，置于反应器中，将有机溶剂和邻二甲苯依次加入反应器中，最后加入氧化剂，在50～80℃下，搅拌反应，12～48h，优选24h，分离得到2-甲基苯甲醛。

本发明中涉及到的邻二甲苯氧化的反应式表示为

进一步地，所述的催化剂为Keggin型、Dawson型、Silverton型、Waugh型、Lindquist型或Anderson型的多金属氧酸盐。

优选地，所述的催化剂是以Fe、Al、Cr、Ni、Mn、Cu或Co为中心的Anderson型多金属氧酸盐。

进一步地，所述的有机溶剂采用非质子性极性溶剂，包括乙腈、乙酸、1,4-二氧六环或苯。优选地，所述的有机溶剂为CH₃CN，且此时反应温度优选75℃。

进一步地，所述的氧化剂为过氧化氢、空气或氧气。氧化剂优选过氧化氢，过氧化氢的用量为2.0～6.0当量；优选地，所述的过氧化氢的用量为4当量；

所述的催化剂反应结束后进行回收再利用，回收再利用的方法为：反应结束后，所得溶液进行过滤，滤出多金属氧酸盐，处理后进行回收利用，滤液冷却到室温，其中2-甲基苯甲醛产品析出，剩余溶液含有的多酸回收再用于邻二甲苯的氧化反应。

利用控制变量的方法对反应的溶剂、温度、添加剂、添加剂的量、催化剂的量、氧化剂的量进行筛选，得到最优的反应条件。