[发明专利]纳米钒锰氧化物催化醇类化合物合成羰基化合物的方法

摘要

本发明公开了一种纳米钒锰氧化物催化醇类化合物合成羰基化合物的方法，以芳香醇类化合物为底物，以甲苯为溶剂，以纳米钒锰氧化物为催化剂，以空气为氧化剂，在装配有回流冷凝器和磁力搅拌器的常压浴式反应容器中于80‑110℃反应制得羰基化合物。本发明所使用纳米V‑Mn‑O催化剂的比表面积大、制备工艺简单、成本低且重复性好，在反应过程中具有良好的催化活性、选择性和稳定性；以苯甲醇为底物的反应中，苯甲醇的转化率高达81.8%，苯甲醛的选择性达到99%以上，且该纳米V‑Mn‑O催化剂重复循环使用6次以上，苯甲醇的转化率和苯甲醛的选择性无明显下降。

主权项

1.纳米钒锰氧化物催化醇类化合物合成羰基化合物的方法，其特征在于具体步骤为：在装配有回流冷凝器和磁力搅拌器的常压浴式反应容器中加入2mmol醇类化合物和10mL甲苯，再将100mg催化剂纳米钒锰氧化物加入到反应容器中，于80‑110℃的油浴温度下反应，反应开始时，将氧化剂空气由导气管通入反应液液面以下，通过稳流阀控制空气的流量，使空气以鼓泡的方式进入反应液，反应完成后过滤纳米钒锰氧化物重复循环使用，收集液体产物，所述的醇类化合物为苯甲醇、对甲氧基苯甲醇、肉桂醇或1‑苯基乙醇；所述的纳米钒锰氧化物的具体合成过程为：将MnSO₄·H₂O溶于去离子水中配制成摩尔浓度为1.75mol/L的MnSO₄溶液，记为溶液A，将KMnO₄溶于去离子水中配制成摩尔浓度为0.4mol/L的KMnO₄溶液，记为溶液B，所述的KMnO₄与MnSO₄·H₂O的摩尔比为1:1.3‑1.5，移取30‑40mL溶液A装入反应容器中并加入1.7‑3.4mL质量浓度为68%的浓硝酸，在强力搅拌下将110‑140mL溶液B滴加到反应容器中，滴加完再后向该混合溶液中加入0.14‑0.42g经超声分散的纳米V₂O₅，而后将上述混合溶液于90‑110℃回流反应24h，将所得的混合物过滤，滤饼用去离子水洗至中性后于110‑140℃干燥过夜制得具有隐钾锰矿晶体结构的纳米钒锰氧化物催化剂，所述的纳米钒锰氧化物中钒和锰的摩尔比为1.5%‑4.5%，所述的纳米钒锰氧化物催化剂为棒状结构，长度范围为30‑200nm，直径范围为10‑30nm，比表面积在150m²/g以上。