[发明专利]一种甲苯合成苯乙酸的催化剂体系

权利要求书

1.一种甲苯合成苯乙酸的催化剂体系，其特征在于：

以式I所示的含杂原子膦化合物作为配体、金属镍作为催化剂，在相转移催化剂和氧化剂的存在下，实现甲苯高效合成苯乙酸；

反应路线如下所示：

所述配体的结构如下式I所示：

式I中：

X选自氧原子或氮原子；

R¹、R²独立地选自直链或支链C1～C40的脂肪族基团、C3～C40的脂环族基团、C4～C60的芳香基团、C3～C40的杂环基团、C4～C60的杂芳基团、C1～C40的烷氧基、C4～C60的芳香氧基、C1～C40的烷硫基、C4～C60的芳香硫基、C1～C40的烷胺基、C4～C60的芳香胺基；

或者R¹和R²形成C3～C40的脂环族基团、C3～C40的杂环基团；

R³选自氢、直链或支链C1～C40的脂肪族基团、C3～C40的脂环族基团、C4～C60的芳香基团、C3～C40的杂环基团、C4～C60的杂芳基团、C1～C40的烷氧基、C4～C60的芳香氧基、C1～C40的烷硫基、C4～C60的芳香硫基、C1～C40的烷胺基、C4～C60的芳香胺基。

2.根据权利要求1所述的甲苯合成苯乙酸的催化剂体系，其特征在于：

R¹、R²独立地选自直链或支链C1～C10的脂肪族基团、C3～C12的脂环族基团、C4～C12的芳香基团、C3～C12的杂环基团、C4～C12的杂芳基团、C1～C12的烷氧基、C4～C12的芳香氧基、C1～C12的烷硫基、C4～C12的芳香硫基、C1～C12的烷胺基、C4～C12的芳香胺基；

或者R¹和R²形成C3～C12的脂环族基团、C3～C12的杂环基团；

R³选自氢、直链或支链C1～C10的脂肪族基团、C3～C12的脂环族基团、C4～C12的芳香基团、C3～C12的杂环基团、C4～C12的杂芳基团、C1～C12的烷氧基、C4～C12的芳香氧基、C1～C12的烷硫基、C4～C12的芳香硫基、C1～C12的烷胺基、C4～C12的芳香胺基。

3.根据权利要求1所述的甲苯合成苯乙酸的催化剂体系，其特征在于：

所述镍催化剂选自醋酸镍、碳酸镍、氢氧化镍、草酸镍、高氯酸镍、四氟硼酸镍、乙酰丙酮镍、碘化镍、溴化镍、2-甲氧基乙醇镍、双(环戊二烯)镍、双(1,5-环辛二烯)合镍、双三苯基膦二羰基镍、四(三苯基膦)镍、双(三苯基磷)二溴化镍、双(三苯基膦)二氯化镍、二乙基二硫代氨基甲酸镍、1,2-双(二苯基膦)乙烷氯化镍、1,3-双(二苯基膦丙烷)氯化镍、雷尼镍、镍/碳中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的甲苯合成苯乙酸的催化剂体系，其特征在于：

所述相转移催化剂选自季铵盐类相转移催化剂、冠醚类相转移催化剂中的一种或多种；所述季铵盐类相转移催化剂包括四丁基氟化铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、四丁基四氟硼酸铵、四丁基高氯酸铵、四乙基四氟硼酸铵、苄基三乙基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、月桂基三甲基溴化铵；所述冠醚类相转移催化剂包括12-冠-4、15-冠-5、18-冠-6、二苯并-18-冠-6。

5.根据权利要求1所述的甲苯合成苯乙酸的催化剂体系，其特征在于：

镍催化剂、配体及相转移催化剂的物质的量比例控制在1:1:1至1:100:100。

6.根据权利要求1所述的甲苯合成苯乙酸的催化剂体系，其特征在于：

所述氧化剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮、二叔丁基过氧化物、叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢、过氧化二异丙苯、醋酸碘苯、苯醌、臭氧中的一种或多种。