System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 光催化2-苯氧基-1-苯基乙醇生产苯甲醛、甲酸苯酯和苯酚的方法技术_技高网

光催化2-苯氧基-1-苯基乙醇生产苯甲醛、甲酸苯酯和苯酚的方法技术

技术编号:41537327 阅读:5 留言:0更新日期:2024-06-03 23:16
本发明专利技术公开了光催化2‑苯氧基‑1‑苯基乙醇生产苯甲醛、甲酸苯酯和苯酚的方法;该方法将2‑苯氧基‑1‑苯基乙醇、催化剂和弱极性溶剂混合,光照以及空气条件下,20‑35℃反应30‑120min,提纯后得到苯甲醛、甲酸苯酯、苯酚;所述的弱极性溶剂为乙腈、丙酮或二氯甲烷;所述的催化剂为2‑乙基蒽醌或蒽醌。本发明专利技术原料来源广,环保,条件温和,无需使用贵金属催化剂,催化剂工业生产成熟,价格低廉处理过程简单,成本较低,且主要产物苯甲醛的选择性可达到65.0%‑75.0%,2‑苯氧基‑1‑苯基乙醇的转化率达到72‑100%,产物易于分离,具有较好的工业生产成本优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及苯甲醛的制备方法,特别是涉及一种光催化2-苯氧基-1-苯基乙醇生产苯甲醛、甲酸苯酯、苯酚的方法,属于生物质催化转化的。


技术介绍

1、苯甲醛是重要的化工原料,用于制月桂醛、月桂酸、苯乙醛和苯甲酸苄酯等。苯甲醛也可用作测定臭氧、酚、生物碱和位于羧基旁的亚甲基试剂。苯甲醛还可作为特殊的头香香料,微量用于花香配方,如紫丁香、白兰、茉莉、紫罗兰、金合欢、葵花、甜豆花、梅花、橙花等中;香皂中亦可用之。其他方面,苯甲醛可作为食用香料用于杏仁、浆果、奶油、樱桃、椰子、杏子、桃子、大胡桃、大李子、香荚兰豆、辛香等香精中。酒用香精如朗姆、白兰地等型中也用。另外,苯甲醛与酰胺类物质反应,生产医药中间体。苯甲醛广泛存在于植物中,特别是在蔷薇科植物中,主要以苷的形式存在于植物的茎皮,叶或种子中,例如苦杏仁中的苦杏仁苷。苯甲醛的工业生产方法主要有两大类:分别以甲苯和苯为原料。实验室制备还可采用催化(钯/硫酸钡)还原苯甲酰氯的方法。但运用甲苯和苯为原料的制备方法工艺复杂,原料毒性较大,不环保。

2、甲酸苯酯主要用作溶剂、催化剂、润滑剂和香料等方面,还可用于合成其他有机化合物,如杀虫剂和染料等。甲酸苯酯广泛用于芳基、烯基和烯丙基卤化物的钯催化羰基化反应,它还用作胺甲酰化的试剂。甲酸苯酯可由过氧乙酸氧化芳香醛制备,甲酸苯酯的工业生产方法主要是一步法(直接酯化法):该方法将甲醇和苯酚直接与甲酸在酸性条件下反应生成甲酸苯酯。反应过程中通常使用合适的酸催化剂,并控制温度和压力以促进反应。此方法仅适用于小规模或实验室规模的生产。

3、苯酚是一种有机化合物,化学式为c6h5oh,是具有特殊气味的无色针状晶体,有毒,是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物(如阿司匹林)的重要原料,也可用于消毒外科器械和排泄物的处理,皮肤杀菌、止痒及中耳炎。苯酚的熔点43℃,常温下微溶于水,易溶于有机溶剂。苯酚的工业合成路线主要有苯磺化碱熔法和异丙苯法合成苯酚法。1)利用异丙苯法合成苯酚是当前世界各国生产苯酚最重要的路线,缺点是产生副产物,甚至会发生爆炸事故。2)碱熔是工业上制备酚类的最早方法,主要缺点是需要使用大量酸碱、三废多、工艺落后。

4、中国专利技术专利cn113275038b公开了一种光催化氧化裂解木质素c-o键及苯环的方法。该方法在溶剂中,以木质素模型化合物为反应底物,通入气体,在光源激发的条件下,使用木质素磺酸钠改性的二氧化钛包覆的四氧化三铁复合催化剂并耦合过氧化氢的作用,在20-60℃的温度下反应1-12h,进行木质素的c-o键以及苯环的选择性裂解,生成芳香化合物以及酯类链烃,芳香化合物为苯甲醇、苯甲醛、苯甲酸、苯甲酸甲酯、对苯酚和4-乙烯基苯酚中的一种或多种,酯类链烃为草酸二甲酯、丙二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、马来酸二甲酯和己二酸二甲酯中的一种或多种;但该技术的催化剂合成过程繁杂,难以精确控制,限制了其工业应用,尤其是该技术的芳香化合物以及酯类链烃种类繁多,提纯工作难度较大。

5、现有技术文献1(liang,d.;wu,j.;xie,c.;wen,j.;lyu,y.;sofer,z.;zheng,j.;wang,s.,efficiently and selectively photocatalytic cleavage of cc bond byc3n4 nanosheets:defect-enhanced engineering and rational reactionroute.applied catalysis b:environmental 2022,317,121690)公开了一种c3n4纳米片高效选择性光催化c-c键裂解的催化剂,当以木质素β-o-4模型化合物作为底物发生解聚,得到解聚主要产物分别为苯甲醛,甲酸苯酯,苯甲酸,其选择性分别为25%,10%,5%左右;该技术通过连续的自组装和二醇诱导的热剥离,构建了以碳空位作为非均相光催化剂的多孔氮化碳(c3n4),具有多孔结构的纳米片,有利于在不使化学结构改变的情况下产生碳空位;但该技术制备催化剂过程较为复杂,不仅需要在高温高下制备并且还有一定的危险性;同时解聚反应需要在氧气的气氛下,反应时间多达5个小时,时间较长,转化率只能达到60%左右,选择性也较低,较低的产率与选择性,以及化剂制备的困难程度,限制了其工业化应用。

6、现有技术文献2(rao,c.-h.;wei,h.-r.;miao,x.-l.;jia,m.-z.;yao,x.-r.;zheng,x.-y.;zhang,j.,selective cleavage of cα–cβbonds in lignin models usingabifunctional pyridinium photocatalystviaa pcet process.green chemistry 2023,25(10),3974-3981.)公开了一种利用吡啶光催化剂,通过pcet过程,在β-o-4型木质素二聚体模型化合物中选择性裂解cα-cβ键,产物主要为苯甲醛、苯甲酸、甲酸苯酯;该技术吡啶核心单元的强电子接受能力和哒嗪取代基的中性氮原子提供了质子耦合电子转移(pcet)通道,促进氢从oh或ch基团解离,形成相应的自由基中间体,从而通过β键断裂过程直接触发c-c键的断裂;具有pcet特性的新型有机催化剂以减少贵金属的消耗,吡啶光催化剂成本较低、环保;但在催化β-o-4型木质素二聚体模型化合物解聚得到产物过于复杂,产物包括苯、苯甲醛、苯甲酸、甲酸苯酯、2-苯氧基-1-苯基乙酮,导致主要产物选择性不高,产率较低,主要产物苯甲醛、苯甲酸、甲酸苯酯产率分别为25mol%、24mol%、23mol%。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题,本专利技术提供一种原料丰富,环保,反应条件温和,无需使用贵金属催化剂,处理过程简单,成本较低,且主要产物苯甲醛的选择性可达到65.0%-75.0%,易于分离,具有较好的工业生产成本优势的光催化2-苯氧基-1-苯基乙醇生产苯甲醛、甲酸苯酯和苯酚的方法

2、本专利技术目的通过如下技术方案实现:

3、一种光催化2-苯氧基-1-苯基乙醇生产苯甲醛、甲酸苯酯、苯酚的方法,将2-苯氧基-1-苯基乙醇、催化剂和弱极性溶剂混合,光照以及空气条件下,20-35℃反应30 -120min,提纯后得到苯甲醛、甲酸苯酯、苯酚;所述的弱极性溶剂为乙腈、丙酮或二氯甲烷;所述的催化剂为2-乙基蒽醌或蒽醌。

4、为进一步实现本专利技术目的,优选地,所述的2-苯氧基-1-苯基乙醇与2-乙基蒽醌的摩尔比为1:(0.05-0.35)。

5、优选地,每升乙腈加入2-苯氧基-1-苯基乙醇0.05 -0.5mmol。

6、优选地,所述的光照的光源采用led灯。

7、优选地,所述的led灯的功率为3-5w。

8、优选地,所述的led灯到2-苯氧基-1-苯基乙醇、催化剂和弱极性溶剂混合用反应瓶的距离为3-5cm。

9、优选地,所本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光催化2-苯氧基-1-苯基乙醇生产苯甲醛、甲酸苯酯和苯酚的方法,其特征在于,将2-苯氧基-1-苯基乙醇、催化剂和弱极性溶剂混合,光照以及空气条件下,20-35℃反应30-120min,提纯后得到苯甲醛、甲酸苯酯、苯酚;所述的弱极性溶剂为乙腈、丙酮或二氯甲烷;所述的催化剂为2-乙基蒽醌或蒽醌。

2.根据权利要求1所述的光催化2-苯氧基-1-苯基乙醇生产苯甲醛、甲酸苯酯、苯酚的方法,其特征在于,所述的2-苯氧基-1-苯基乙醇与催化剂的摩尔比为1:(0.05-0.35)。

3.根据权利要求1所述的光催化2-苯氧基-1-苯基乙醇生产苯甲醛、甲酸苯酯、苯酚的方法,其特征在于,每升弱极性溶剂加入2-苯氧基-1-苯基乙醇0.05-0.5mol。

4.根据权利要求1所述的光催化2-苯氧基-1-苯基乙醇生产苯甲醛、甲酸苯酯、苯酚的方法,其特征在于,所述的光照的光源采用LED灯。

5.根据权利要求4所述的光催化2-苯氧基-1-苯基乙醇生产苯甲醛、甲酸苯酯、苯酚的方法,其特征在于,所述的LED灯的功率为3-5W。

6.根据权利要求4所述的光催化2-苯氧基-1-苯基乙醇生产苯甲醛、甲酸苯酯、苯酚的方法,其特征在于,所述的LED灯到2-苯氧基-1-苯基乙醇、催化剂和弱极性溶剂混合用反应瓶的距离为3-5cm。

7.根据权利要求1所述的光催化2-苯氧基-1-苯基乙醇生产苯甲醛、甲酸苯酯、苯酚的方法,其特征在于,所述反应的温度为25-30℃。

8.根据权利要求1所述的光催化2-苯氧基-1-苯基乙醇生产苯甲醛、甲酸苯酯、苯酚的方法,其特征在于,所述的反应的时间为40-90min。

9.根据权利要求1所述的光催化2-苯氧基-1-苯基乙醇生产苯甲醛、甲酸苯酯、苯酚的方法,其特征在于,所述的提纯的方法为硅胶柱法。

10.根据权利要求1所述的光催化2-苯氧基-1-苯基乙醇生产苯甲醛、甲酸苯酯、苯酚的方法,其特征在于,所述的2-苯氧基-1-苯基乙醇的转化率为72.0%-100%;苯甲醛、甲酸苯酯、苯酚的摩尔收率分别为109.0mol%-147.0mol%、14.0mol%-34.0mol%、16.0mol%-29.0mol%。

...

【技术特征摘要】

1.一种光催化2-苯氧基-1-苯基乙醇生产苯甲醛、甲酸苯酯和苯酚的方法,其特征在于,将2-苯氧基-1-苯基乙醇、催化剂和弱极性溶剂混合,光照以及空气条件下,20-35℃反应30-120min,提纯后得到苯甲醛、甲酸苯酯、苯酚;所述的弱极性溶剂为乙腈、丙酮或二氯甲烷;所述的催化剂为2-乙基蒽醌或蒽醌。

2.根据权利要求1所述的光催化2-苯氧基-1-苯基乙醇生产苯甲醛、甲酸苯酯、苯酚的方法,其特征在于,所述的2-苯氧基-1-苯基乙醇与催化剂的摩尔比为1:(0.05-0.35)。

3.根据权利要求1所述的光催化2-苯氧基-1-苯基乙醇生产苯甲醛、甲酸苯酯、苯酚的方法,其特征在于,每升弱极性溶剂加入2-苯氧基-1-苯基乙醇0.05-0.5mol。

4.根据权利要求1所述的光催化2-苯氧基-1-苯基乙醇生产苯甲醛、甲酸苯酯、苯酚的方法,其特征在于,所述的光照的光源采用led灯。

5.根据权利要求4所述的光催化2-苯氧基-1-苯基乙醇生产苯甲醛、甲酸苯酯、苯酚的方法,其特征在于,所述的led灯的功率为3-5w。

【专利技术属性】
技术研发人员:王晓兵李修奇李立霞崔曼曼李飞跃
申请(专利权)人:河南师范大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1