[发明专利]钴(II)盐/锌(II)盐协同催化分子氧选择性氧化环烷烃制备环烷醇和环烷酮的方法

权利要求书

1.一种钴(II)盐/锌(II)盐协同催化分子氧选择性氧化环烷烃制备环烷醇和环烷酮的方法，其特征在于，所述方法为：在100mL玛瑙球磨罐中，将主催化剂钴(II)盐和助催化剂锌(II)盐按照摩尔比例，室温下，100～800rpm转速下球磨2.0～24.0h，得到钴(II)盐/锌(II)盐复合催化剂；在100mL具有聚四氟乙烯内胆的不锈钢高压反应釜中，将所得钴(II)盐/锌(II)盐复合催化剂分散于环烷烃中，密封反应釜，搅拌升温到100～130℃，通入氧化剂氧气至0.20～3.00MPa；保持设定的温度和氧气压力，100～1500rpm搅拌反应3.0～24.0h；反应完毕，向反应混合物中加入三苯基膦(PPh₃)，室温下搅拌还原生成的过氧化物，即环烷醇和环烷酮。

2.如权利要求1所述的钴(II)盐/锌(II)盐协同催化分子氧选择性氧化环烷烃制备环烷醇和环烷酮的方法，其特征在于，以丙酮为溶剂，将所得反应混合物定容至100mL。以甲苯为内标，进行气相色谱分析，计算环烷烃的转化率，环烷醇、环烷酮和过氧化物的选择性；以苯甲酸为内标，进行液相色谱分析，计算脂肪族二酸的选择性。

3.如权利要求1或2所述的钴(II)盐/锌(II)盐协同催化分子氧选择性氧化环烷烃制备环烷醇和环烷酮的方法，其特征在于，所述钴(II)盐/锌(II)盐复合催化剂制备过程中，主催化剂钴(II)盐为无水乙酸钴及其水合物、无水硫酸钴及其水合物、无水氯化钴及其水合物、无水硝酸钴及其水合物、无水碳酸钴及其水合物、无水乙酰丙酮钴及其水合物或其任意组合。

4.如权利要求1或2所述的钴(II)盐/锌(II)盐协同催化分子氧选择性氧化环烷烃制备环烷醇和环烷酮的方法，其特征在于，所述钴(II)盐/锌(II)盐复合催化剂制备过程中，助催化剂锌(II)盐为无水乙酸锌及其水合物、无水硫酸锌及其水合物、无水氯化锌及其水合物、无水硝酸锌及其水合物、无水碳酸锌及其水合物、无水乙酰丙酮锌及其水合物或其任意组合。

5.如权利要求1所述的钴(II)盐/锌(II)盐协同催化分子氧选择性氧化环烷烃制备环烷醇和环烷酮的方法，其特征在于，所述钴(II)盐/锌(II)盐复合催化剂制备过程中，钴(II)盐同锌(II)盐的摩尔比例为1000﹕1～1﹕1000。

6.如权利要求1或2所述的钴(II)盐/锌(II)盐协同催化分子氧选择性氧化环烷烃制备环烷醇和环烷酮的方法，其特征在于，所述钴(II)盐/锌(II)盐复合催化剂制备过程中，所述球磨转速为200～600rpm；所述球磨时间为8.0～16.0h。

7.如权利要求1或2所述的钴(II)盐/锌(II)盐协同催化分子氧选择性氧化环烷烃制备环烷醇和环烷酮的方法，其特征在于，所述环烷烃氧化过程，环烷烃为环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、环壬烷、环癸烷或其任意组合。

8.如权利要求1或2所述的钴(II)盐/锌(II)盐协同催化分子氧选择性氧化环烷烃制备环烷醇和环烷酮的方法，其特征在于，所述环烷烃氧化过程，氧化剂为分子氧或分子氧同氮气，二氧化碳或空气任意比例的混合物。

9.如权利要求1或2所述的钴(II)盐/锌(II)盐协同催化分子氧选择性氧化环烷烃制备环烷醇和环烷酮的方法，其特征在于，所述环烷烃氧化过程，钴(II)盐/锌(II)盐复合催化剂同环烷烃的质量比例为1﹕100000～1﹕10。

10.如权利要求1或2所述的钴(II)盐/锌(II)盐协同催化分子氧选择性氧化环烷烃制备环烷醇和环烷酮的方法，其特征在于，所述环烷烃氧化过程，所述反应温度为110～120℃；所述反应压力为0.60～1.20MPa；所述反应时间为8.0～16.0h；所述反应转速为600～1200rpm。