【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机合成，具体涉及一种连续化联产ε-己内酯和丙酸的方法。
技术介绍
1、ε-己内酯是一种十分重要的有机化工中间体，主要用作溶剂、与其他单体共聚进行材料改性、合成聚ε-己内酯(pcl)等，应用前景十分广阔，因此ε-己内酯的绿色合成一直以来都是研究的热点。目前，ε-己内酯主要是采用环己酮作为原料通过baeyer-villiger氧化制备，反应的氧化剂包括过氧酸、双氧水、单氧酶和氧气这四种。氧气具有清洁、安全、价格低廉等优势，且将其作为氧化剂氧化环己酮制备ε-己内酯还克服了其他三种氧化方法存在的危险性高、收率低、成本高等缺点，进行工业化应用的前景最好。
2、氧气的氧化能力较弱，在反应过程中通常需要加入醛类作为共氧化剂以及适当的催化剂才能较好的氧化环已酮的作用，例如：liu等以环己酮为原料，氧气为氧化剂，苯甲醛为助氧化剂，有序介孔sn-tio2为催化剂，在70℃下反应5h来制备ε-己内酯，环己酮的转化率高达94.1％，ε-己内酯的选择性高达95.2％(chemistryselect,2018,3(23):6434-6439)；li等以环己酮为原料，氧气为氧化剂，苯甲醛为助氧化剂，fe(tpfc)cl为催化剂来制备ε-己内酯，环己酮的转化率高达90.7％，ε-己内酯的选择性为72.6％(european journalof organic chemistry,2022,2022(25))。可见，上述方法均能够取得较高的环己酮转化率和ε-己内酯选择性，但上述方法制备ε-己内酯都是在间歇操作下进行，反应物料一次性加入
3、因此，开发一种反应条件温和稳定、可以连续生产ε-己内酯的高效合成方法具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种连续化联产ε-己内酯和丙酸的方法。
2、本专利技术所采取的技术方案是：
3、一种连续化联产ε-己内酯和丙酸的方法包括以下步骤：
4、将微反应器的控温系统打开升温至预定温度，再通入氧气至预定压力，再用蠕动泵泵入环己酮、催化剂和有机溶剂的混合物以及用平流泵泵入丙醛进行连续氧化反应，再将微反应器内的反应液转入降温装置进行降温，再将降温后的反应液转入气液分离器进行气液分离，再从气液分离器接出产物，即得ε-己内酯和丙酸。
5、优选地，所述微反应器为英国柴郡的化学工程公司am technology的微反应器acr-100。
6、优选地，所述预定温度为30℃～120℃。
7、进一步优选地，所述预定温度为80℃～120℃。
8、优选地，所述氧气的流速为120ml/min～400ml/min。
9、优选地，所述预定压力为0.1mpa～2mpa。
10、进一步优选地，所述预定压力为0.2mpa～1.5mpa。
11、优选地，所述环己酮、催化剂的质量比1:0.2～15。
12、进一步优选地，所述环己酮、催化剂的质量比1:0.2～10。
13、优选地，所述环己酮、丙醛的摩尔比为1:0.1～25。
14、进一步优选地，所述环己酮、丙醛的摩尔比为1:1～25。
15、优选地，所述催化剂为非金属原子掺杂的碳纳米管、负载有贵金属原子的碳纳米管中的至少一种。
16、优选地，所述非金属原子掺杂的碳纳米管为掺氟碳纳米管、掺氮碳纳米管、掺氯碳纳米管中的至少一种。
17、优选地，所述非金属原子掺杂的碳纳米管中的掺杂原子的含量为1at％～10at％。
18、优选地，所述负载有贵金属原子的碳纳米管中的贵金属原子为钌、铂、钯中的至少一种。
19、优选地，所述负载有贵金属原子的碳纳米管中的贵金属原子的含量为0.51at％～5.46at％。
20、进一步优选地，所述催化剂为中山市卡耐特塑料有限公司的催化剂e3000-f(fcnts)、中山市卡耐特塑料有限公司的催化剂e3000-n(ncnts)、中山市卡耐特塑料有限公司的催化剂e3000-cl(clcnts)、中山市卡耐特塑料有限公司的催化剂e9000-ru(ru/cnts)、中山市卡耐特塑料有限公司的催化剂e9000-pt(pt/cnts)、中山市卡耐特塑料有限公司的催化剂e9000-pd(pd/cnts)中的至少一种。
21、优选地，所述催化剂在使用前进行过预处理，具体操作为：将催化剂加入浓度为5mol/l～8mol/l的盐酸中搅拌浸泡10h～15h，静置，去除上清液后进行过滤，取滤饼水洗至中性，再用无水乙醇冲洗，再90℃～110℃下干燥10h～15h。
22、优选地，所述有机溶剂为1,2-二氯乙烷、乙腈、乙酸乙酯、甲苯中的至少一种。
23、优选地，所述环己酮、催化剂和有机溶剂的混合物的流速为0.05ml/min～1ml/min。
24、优选地，所述丙醛的流速为0.4ml/min～6.4ml/min。
25、优选地，所述氧化反应的时间为0.5h～8h。
26、进一步优选地，所述氧化反应的时间为0.5h～4h。
27、本专利技术的有益效果是：本专利技术的连续化联产ε-己内酯和丙酸的方法具有反应条件温和稳定、可以连续生产ε-己内酯、工艺条件可以精确控制、生产安全性高等优点，适合进行大规模工业化应用。
28、具体来说：
29、1)本专利技术采用的催化剂为非金属原子掺杂的碳纳米管或负载有贵金属原子的碳纳米管，催化剂的催化活性高，容易回收，稳定性好；
30、2)本发现采用连续流微通道反应技术，拥有倍增的换热比表面积、优良的传质传热特性，工艺条件可以精确控制，生产安全性更高，解决了传统釜式反应在制备过程中存在的反应时间长、返混大等问题，工业生产运用范围更广泛。
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1.一种连续化联产ε-己内酯和丙酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：将微反应器的控温系统打开升温至预定温度，再通入氧气至预定压力，再用蠕动泵泵入环己酮、催化剂和有机溶剂的混合物以及用平流泵泵入丙醛进行连续氧化反应，再将微反应器内的反应液转入降温装置进行降温，再将降温后的反应液转入气液分离器进行气液分离，再从气液分离器接出产物，即得ε-己内酯和丙酸。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述预定温度为30℃～120℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述预定压力为0.1MPa～2MPa。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于：所述环己酮、催化剂的质量比1:0.2～15。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于：所述环己酮、丙醛的摩尔比为1:0.1～25。
6.根据权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于：所述催化剂为非金属原子掺杂的碳纳米管、负载有贵金属原子的碳纳米管中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述非金属原子掺杂的碳纳米管为
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述非金属原子掺杂的碳纳米管中的掺杂原子的含量为1at％～10at％；所述负载有贵金属原子的碳纳米管中的贵金属原子的含量为0.51at％～5.46at％。
9.根据权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于：所述有机溶剂为1,2-二氯乙烷、乙腈、乙酸乙酯、甲苯中的至少一种。
10.根据权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于：所述氧化反应的时间为0.5h～8h。
...【技术特征摘要】
1.一种连续化联产ε-己内酯和丙酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：将微反应器的控温系统打开升温至预定温度，再通入氧气至预定压力，再用蠕动泵泵入环己酮、催化剂和有机溶剂的混合物以及用平流泵泵入丙醛进行连续氧化反应，再将微反应器内的反应液转入降温装置进行降温，再将降温后的反应液转入气液分离器进行气液分离，再从气液分离器接出产物，即得ε-己内酯和丙酸。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述预定温度为30℃～120℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述预定压力为0.1mpa～2mpa。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于：所述环己酮、催化剂的质量比1:0.2～15。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于：所述环己酮、丙醛的摩尔比为1:0.1～25。
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹永海，胡青，余皓，李爽，王浩帆，王红娟，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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