[发明专利]一种利用微通道反应器制备环氧环己烷的方法

说明书

本发明提供了一种利用微通道反应器制备环氧环己烷的方法，包括以下步骤：将过氧化物稳定剂溶于双氧水中，得到A溶液；将环己烯与羧酸溶于有机溶剂中，得到B溶液；将A溶液与B溶液分别通入微通道反应器中进行反应，得到目标产物环氧环己烷。本发明提供利用微通道反应器制备环氧环己烷的方法，实现了过氧化羧酸合成及环己烯氧化的两步骤的耦合，简化了工艺流程，反应时间短，降低了生产成本，易于工业放大。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，尤其是涉及一种利用微通道反应器制备环氧环己烷的方法。

背景技术

环氧环己烷是一种带有特殊气味透明的液体，沸点129℃，相对密度(4℃)0.996，闪点27.3℃。不溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮等有机溶剂。环氧环己烷分子中含有三元含氧环结构，化学性质活泼,在酸或碱催化剂的作用下,三元含氧环极易开环，与水、醇、氨(胺)、酚或羧酸类亲核物质发生加成反应生成中间体。

环氧环己烷的市场应用极为广泛。在无机酸催化作用下，环氧环己烷可快速与水发生水解反应，生成1,2-环己二醇。环己二醇不仅是生产染料、农药、树脂、医药等的中间体，同时也是制备高档环氧树脂稀释剂的原料。

以环氧环己烷为原料可制备农药克螨特。克螨特具有治螨效率高、对人体及植物毒害作用低、发挥效用时限长且成本低等优点,是农民进行螨害治理的首选杀螨剂。

粘度极低的环氧环己烷还可作为环氧树脂的活性稀释剂，环氧环己烷对环氧树脂有较强的溶解能力，它本身的粘度又非常低，因此可用作环氧树脂的活性稀释剂，以降低环氧树脂在固化前的粘度，改善其流动性能，使之便于浇铸成型。环氧环己烷属于反应性稀释剂，在环氧树脂固化的同时，它本身也会发生环氧基开环聚合反应.成为网状结构聚合物中的组成部分。得到的环氧树脂无论在机械强度、耐热性、电气绝缘性还是在耐老化等表观状态方面，都比其他活性稀释剂处理过的环氧树脂更胜一筹。在光敏催化剂存在下，环氧环己烷经紫外线照射会引发阳离子开环聚合反应，从而制备光敏胶粘剂或光敏涂料。制备性能优异的光敏催化剂是这一过程的关键所在，曾先后出现了重氮盐催化剂、碘鎓盐或锍鎓盐催化剂及芳基硅烷-有机铝系列催化剂。但重氮盐催化剂碘鎓盐或锍鎓盐催化剂的催化性能差强人意。前者在不见光处也能引发反应，极为不便，而碘鎓盐或锍鎓盐催化剂，又名“强酸催化剂”，虽然它在紫外线的照射下才能引发环氧环己烷进行聚合反应，但反应时会产生腐蚀金属表面的强路易斯酸，从而使聚合体的电绝缘性降低；芳基硅烷-有机铝催化剂系列催化剂的出现完全克服了前二者的缺点，且少量芳基硅烷-有机铝催化剂即可进行高效反应，是一类性能优良的催化剂。由此制得的目标产物既可用于普通仪器的粘接和涂层，也可使用于精密仪器。目前，环氧环己烷可通过氧气氧化法、氯醇法、有机过氧酸法、双氧水法、烷基过氧化物法、电化学环氧化法等。

氧气价廉且来源方便,是氧化反应最理想的氧源,以空气或氧气为氧源的环氧化反应也是合成环氧化物的传统方法。但分子氧结构稳定,因此直接利用氧气使环己烯环氧化很困难,需要特殊的催化剂。总的说来直接利用分子氧的环氧化反应,选择性大都很差。无还原剂体系中,反应效率较低，选择性差。有还原剂体系中,还原剂的成本较高，催化剂稳定性差。因此分子氧环氧化研究上进展较慢。

其中，环己烷氧化法是具有代表性的一种方法，环己烷氧化制备环己酮、环己醇的工艺过程中会产生一种轻馏分，其中含有质量分数30％左右的环氧环己烷，俗称轻质油。从轻质油中回收环氧环己烷是获取环氧环己烷的重要来源之一。但是，这种方法中，环氧环己烷属于副产物，其产量受到较大制约。受制于己内酰胺生产工艺的改进，环己烷氧化制环己酮的工艺已经落后，使用该方法已经无法实现规模化生产。