專利名稱：一種苯乙酮的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種苯乙酮的制備方法，尤其涉及一種a-甲基苯乙烯在無催化劑的 條件下直接光氧化制備苯乙酮的方法，屬于有機合成應用技術領域。
背景技術：
苯乙酮是一種常用的有機產(chǎn)品，作為重要的中間體，可用于制造香皂和香煙， 也可用作纖維素醚、纖維素酯和樹脂等的溶劑，塑料等的增塑劑，有著廣泛的應用JL曰刖景。傳統(tǒng)的苯乙酮合成的方法有多種。主要有以苯為原料，利用Friedel-Crafts均相 反應，如苯和乙酸酐在無水三氯化鋁催化下合成苯乙酮，或者以苯、乙酸酐和乙 酸乙酯為原料，在無水三氯化鋁催化下合成苯乙酮等。這些合成苯乙酮的方法，毒 副作用大，對催化劑用量大，產(chǎn)物難分離。另外，有氣固相催化反應，如苯和醋 酐以H-ZSM-25負載氧化鈰為催化劑合成苯乙酮，或者在苯甲酸甲酯氫化反應中， 以氧化鈰作為加氫催化劑合成苯乙酮。氣固相催化反應的體系，對催化劑質量要求 較高，且同樣存在產(chǎn)物難分離的問題。a-甲基苯乙烯在Na104 、 N204、 I2、 HN02 等高價非金屬氧化劑或KMn04、 RuCl3 、 Os04 、 7102等高價金屬氧化劑作用下也 可氧化生成苯乙酮。這類反應產(chǎn)物也存在產(chǎn)物難分離的缺點。a-甲基苯乙烯在高溫 下與臭氧作反應也可以合成苯乙酮，但其反應溫度高，且臭氧原料的成本較高。此 外，利用光化學反應也可制備得到苯乙酮，如a-甲基苯乙烯在催化劑的作用下， 用氧氣或雙氧水為氧化劑光照反應合成苯乙酮，催化劑主要有Cr-HMS、 Cr-ZSM-5、 Cr-Si02、 Cr-MCM-41 、 Ti02 (釩氧化合物)-MCM-41 (X型和Y型分子篩)等分 子篩附載金屬或者金屬氧化物、對苯二酚系列、(TPPFe)2 、光敏劑、AcrH+、 TPT 等。此類光化學反應所需的催化劑制備成本較高且催化劑重復利用率低。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在提供一種反應條件溫和，無催化劑，操作簡單，成本低廉，且 選擇性和產(chǎn)率較高的苯乙酮的制備方法。針對己有技術存在的不足，如毒副作用大，催化劑制備過程復雜，重復利用 率低，反應成本高等。本發(fā)明的目的在于利用光化學反應，以a-甲基苯乙烯為原料， 以中壓汞燈為光源，不使用催化劑，室溫直接光氧化合成苯乙酮。 本發(fā)明的發(fā)明目的還可以通過如下技術方案實現(xiàn)-將體積比為l: (0.4 100)的a-甲基苯乙烯和乙腈置于光反應器裝置中，打 開磁力攪拌器攪拌，反應器外套接通冷凝水，調(diào)節(jié)好流量，以保持反應溫度的恒定 在室溫，在溶液中通流量為2 15ml/min的氧氣。打開125w中壓汞燈進行反應，反 應0.5 12小時，關閉光源停止反應。本發(fā)明所用的光反應器為普通的光反應器。 乙腈為溶劑用甲苯作內(nèi)標，對產(chǎn)物進行GC分析測定。操作步驟是取此溶液進行GC分析， 程序升溫控制柱溫，條件如下在10(TC溫度下保持2min， 2min后以2(TC/min升溫 至30(TC，保持一分鐘，氣化室溫度為300。C，檢測器溫度為30(TC。產(chǎn)物含量用峰 面積歸一化法計算得出。先測定反應物和產(chǎn)物的校正因子，以乙醇為溶劑，配制a -甲基苯乙烯和苯乙酮的標準溶液5個，迸行測定，得到ci-甲基苯乙烯和苯乙酮校 正因子的比值為0.85。本發(fā)明的優(yōu)點是
1. 本發(fā)明采用光化學反應，無需催化劑室溫直接合成苯乙酮，降低了合成成本。
2. ct-甲基苯乙烯光化學反應制備苯乙酮，合成方法簡單，合成時間短，易操作， 該合成常溫反應、方法簡單，無催化劑，選擇性及產(chǎn)率較高，且對環(huán)境友好。
3本發(fā)明所用的原料選取石油化工的副產(chǎn)品a-甲基苯乙烯，不僅容易得到，而且 毒性較小，對環(huán)境友好。
具體實施方式
實施例l將0.2mla-甲基苯乙烯和20ml的乙腈加入光反應器裝置中，攪拌，通冷凝水， 通流量為2ml/min氧氣，打開125w中壓汞燈，反應時間0.5小時，加入甲苯做內(nèi)標， 作GC分析，苯乙酮的產(chǎn)率為2.79%，選擇性為79.68%。 實施例2將1.5mla-甲基苯乙烯和40ml的乙腈加入光反應器裝置中，攪拌，通冷凝水， 通流量為8ml/min氧氣，打開125w中壓汞燈,反應時間2小時，加入的甲苯做內(nèi)標， 作GC分析，苯乙酮的產(chǎn)率為6.44%，選擇性為67.89%。實施例3將1.5mla-甲基苯乙烯和40ml的乙腈加入光反應器裝置中，攪拌，通冷凝水， 通流量為8ml/min氧氣，打開125w中壓汞燈，反應時間3小時，加入的甲苯做內(nèi) 標，作GC分析，苯乙酮的產(chǎn)率為41.63%，選擇性為74.49%。 實施例4將L5mk-甲基苯乙烯和40ml的乙腈加入光反應器裝置中，攪拌，通冷凝水， 通流量為8ml/min氧氣，打開125w中壓汞燈，反應時間4小時，加入的甲苯做內(nèi)
標，作GC分析，苯乙酮的產(chǎn)率為66.74%，選擇性為76.42%。 實施例5將1.5mk-甲基苯乙烯和40ml的乙腈加入光反應器裝置中，攪拌，通冷凝水， 通流量為8ml/min氧氣，打開125w中壓汞燈，反應時間5小時，加入的甲苯做內(nèi) 標，作GC分析，苯乙酮的產(chǎn)率為67.70%，選擇性為79.49%。實施例6將1.5mkx-甲基苯乙烯和40ml的乙腈加入光反應器裝置中，攪拌，通冷凝水，通 流量為8ml/min氧氣，打開125w中壓汞燈，反應時間12小時，加入的甲苯做內(nèi)標， 作GC分析，苯乙酮的產(chǎn)率為75.94%，選擇性為91.79%。 實施例7將3mloc-甲基苯乙烯和60ml的乙腈加入光反應器裝置中，攪拌，通冷凝水，通 流量為8ml/min氧氣，打開125w中壓汞燈，反應時間6小時，加入的甲苯做內(nèi)標， 作GC分析，苯乙酮的產(chǎn)率為73.61%，選擇性為90.42%。實施例8將2.5mla-甲基苯乙烯和40ml的乙腈加入光反應器裝置中，攪拌，通冷凝水， 通流量為8ml/min氧氣，打開125w中壓汞燈，反應時間6小時，加入的甲苯做內(nèi) 標，作GC分析，苯乙酮的產(chǎn)率為63.89%,選擇性為79.74%。實施例9將1.5mla-甲基苯乙烯和20ml的乙腈加入光反應器裝置中，攪拌，通冷凝水， 通流量為8ml/min氧氣，打開125w中壓汞燈，反應時間6小時，加入的甲苯做內(nèi) 標，作GC分析，苯乙酮的產(chǎn)率為58.71%，選擇性為76.46%。實施例10將3.5mk-甲基苯乙烯和40ml的乙腈加入光反應器裝置中，攪拌，通冷凝水， 通流量為8ml/min氧氣，打開125w中壓汞燈,反應時間6小時，加入的甲苯做內(nèi)標, 作GC分析,苯乙酮的產(chǎn)率為40.60%,選擇性為73.24%。實施例11將8mk-甲基苯乙烯和80ml的乙腈加入光反應器裝置中，攪拌，通冷凝水，通 流量為15ml/min氧氣，打開125w中壓汞燈，反應時間6小時，加入的甲苯做內(nèi) 標，作GC分析，苯乙酮的產(chǎn)率為34.58%,選擇性為82.16%。實施例12將40mkx-甲基苯乙烯加入光反應器裝置中，攪拌，通冷凝水，通流量為15ml/min 氧氣，打開125w中壓汞燈，反應時間6小時，加入的甲苯做內(nèi)標，作GC分析， 苯乙酮的產(chǎn)率為14.58%，選擇性為55.16%
權利要求
1.一種苯乙酮的制備方法，其特征在于將α-甲基苯乙烯置于光反應器中，攪拌，在反應器外套接通冷凝水調(diào)節(jié)流量，保持反應溫度為室溫，在反應器中以2～15ml/min的流量通入氧氣，打開125w中壓汞燈，反應0.5～12小時，得苯乙酮。
2. —種苯乙酮的制備方法，其特征在于將體積比為l: (0.4 100)的a-甲基苯乙烯和乙腈置于光反應器中，攪拌，在反應器外套接通冷凝水調(diào)節(jié)流量， 保持反應溫度為室溫，在反應器中以2 15ml/min的流量通入氧氣，打開125w中 壓汞燈，反應0.5 12小時，得苯乙酮。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種苯乙酮的制備方法，尤其涉及一種α-甲基苯乙烯在無催化劑的條件下直接光氧化制備苯乙酮的方法，屬于有機合成應用技術領域。將體積比為1∶(0.4～100)的α-甲基苯乙烯和乙腈置于光反應器中，攪拌，在反應器外套接通冷凝水調(diào)節(jié)流量，保持反應溫度為室溫，在反應器中以2～15ml/min的流量通入氧氣，打開125w中壓汞燈，反應0.5～12小時，得苯乙酮。該方法無需催化劑室溫直接合成苯乙酮，降低了合成成本，而且毒性較小，對環(huán)境友好。
文檔編號C07C45/00GK101125806SQ20071004654
公開日2008年2月20日 申請日期2007年9月27日 優(yōu)先權日2007年9月27日
發(fā)明者單永奎, 孔愛國, 帆 楊, 董健媛, 燕 薛 申請人:華東師范大學