一种制备羟基羧酸的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备羟基羧酸的方法，该方法包括：使环烯烃与氧化剂接触并在催化剂的存在下进行氧化反应，其中，所述催化剂含有含硅催化材料；所述含硅催化材料采用包括如下步骤的方法制备得到：将含氮碳化合物与含有硅源和酸的溶液混合，将得到的混合物进行水热处理后，取出固体得到所述含硅催化材料；其中，以所述含氮碳化合物的干基重量为基准，所述含氮碳化合物的氮含量为35

【技术实现步骤摘要】
一种制备羟基羧酸的方法


[0001]本专利技术涉及一种制备羟基羧酸的方法。

技术介绍

[0002]羟基羧酸由于其分子中既含有羟基又含有羧基，化学性质活泼，既可以参与羟基的反应，又可以参与羧基的反应，在有机化学合成中用途广泛。但现有制备羟基羧酸的过程腐蚀污染严重，如利用硝酸氧化，亟需对现有制备羟基羧酸的方法进行环境友好新技术开发。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种制备羟基羧酸的方法，该方法的原料转化率高、羟基羧酸的选择性高。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供一种制备羟基羧酸的方法，该方法包括：使环烯烃与氧化剂接触并在催化剂的存在下进行氧化反应，其中，所述催化剂含有含硅催化材料；
[0005]所述含硅催化材料采用包括如下步骤的方法制备得到：
[0006]将含氮碳化合物与含有硅源和酸的溶液混合，将得到的混合物进行水热处理后，取出固体得到所述含硅催化材料；其中，以所述含氮碳化合物的干基重量为基准，所述含氮碳化合物的氮含量为35
‑
70重量％，以所述含硅催化材料的干基重量为基准，所述含硅催化材料中以氧化硅计的硅元素的含量为1
‑
50重量％。
[0007]可选地，所述含硅催化材料中以氧化硅计的硅元素含量为2
‑
25重量％，余量为氮碳。
[0008]可选地，所述含氮碳化合物与所述含有硅源的酸溶液用量的重量比为1：(0.5
‑
100)，优选为1：(1
‑
50)，更优选为1：(2
‑
20)。
[0009]可选地，所述含有硅源和酸的溶液中所述硅源的含量为0.1
‑
40重量％，优选为1
‑
30重量％，更优选为5
‑
20重量％；所述酸的含量为0.1
‑
30重量％，优选为1
‑
20重量％，更优选为2
‑
15重量％；
[0010]所述硅源选自硅酸甲酯、硅酸乙酯、硅酸丙酯、硅酸丁酯、甲基硅烷、乙基硅烷和丙基硅烷中的一种或几种；所述酸选自盐酸、硫酸、硝酸、氢溴酸和醋酸中的一种或几种。
[0011]可选地，所述含氮碳化合物采用包括如下步骤的方法制备得到：在惰性气氛下，将含氮碳化合物的前驱体在400
‑
800℃下焙烧1
‑
10小时；其中，所述含氮碳化合物的前驱体选自二聚氰胺和/或三聚氰胺。
[0012]可选地，所述含硅催化材料的平均颗粒尺寸为10
‑
1000nm，优选为20
‑
500nm；
[0013]颗粒尺寸为20
‑
100nm的所述含硅催化材料的重量占所述含硅催化材料总重量的2
‑
60％，优选为5
‑
50％，更优选为10
‑
30％。
[0014]可选地，所述水热处理的条件包括：温度为120
‑
300℃，时间为0.1
‑
24小时。
[0015]可选地，所述氧化反应的条件包括：温度为60
‑
150℃，压力为0.01
‑
5MPa，时间为1
‑
24小时，环烯烃的重时空速为0.1～100h
‑1；
[0016]优选地，温度为80
‑
120℃，压力为0.2
‑
2MPa，时间为2
‑
12小时，环烯烃的重时空速为0.2
‑
50h
‑1。
[0017]可选地，以100mL的所述环烯烃为基准，所述催化剂的用量为5
‑
500mg，优选为10
‑
200mg；
[0018]所述环烯烃选自成环碳原子数为5
‑
10的取代或未取代的环烯烃；取代的环烯烃的取代基选自氘、卤素基团以及碳原子数为1
‑
5的烷基中的一种或几种；可选地，所述环烯烃包括环己烯、环戊烯、环辛烯、环庚烯、甲基环戊烯、甲基环己烯、卤代环戊烯和卤代环己烯中的一种或几种；
[0019]所述氧化剂为含有氧气的气体，所述环烯烃与所述含氧气体中氧气的摩尔比为1：(2
‑
20)，优选为1：(4
‑
10)。
[0020]可选地，该方法包括：在溶剂和所述催化剂存在下，使环烯烃和氧化剂接触进行氧化反应；
[0021]所述溶剂为去离子水、C1
‑
C6的醇、C3
‑
C8的酮或C2
‑
C6的腈，或者为它们中的两者或三者的组合；
[0022]所述环烯烃与所述溶剂用量的重量比为1：(0.1
‑
100)，优选为1：(1
‑
50)。
[0023]通过上述技术方案，本专利技术的方法能够在温和的条件下制备羟基羧酸，具有较高的原料转化率和对羟基羧酸的选择性。
[0024]本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
[0025]以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0026]本专利技术提供一种制备羟基羧酸的方法，该方法包括：使环烯烃与氧化剂接触并在催化剂的存在下进行氧化反应，其中，所述催化剂含有含硅催化材料；所述含硅催化材料采用包括如下步骤的方法制备得到：将含氮碳化合物与含有硅源和酸的溶液混合，将得到的混合物进行水热处理后，取出固体得到所述含硅催化材料；其中，以所述含氮碳化合物的干基重量为基准，所述含氮碳化合物的氮含量为35
‑
70重量％；以所述含硅催化材料的干基重量为基准，所述含硅催化材料中以氧化硅计的硅元素的含量为1
‑
50重量％。
[0027]在本专利技术的一种具体实施方式中，所述含硅催化材料中以氧化硅计的硅元素含量为2
‑
25重量％，进一步优选为5
‑
20重量％，余量为氮和碳。
[0028]本专利技术的方法采用的催化剂中含有经特定的方法制备得到的含硅催化材料，能够在温和的条件下制备羟基羧酸，具有较高的原料转化率和对目标产物羟基羧酸的选择性。
[0029]在本专利技术的一种具体实施方式中，对取出固体的方法不做具体限制，例如可以采用过滤、离心分离等方法，优选地，将取出的固体进行干燥，干燥的条件可以包括：温度为60
‑
200℃，时间为1
‑
12小时；优选地，温度为80
‑
180℃，时间为2
‑
10小时。干燥为本领域的技术人员所熟知的化工操作，例如可以在恒温干燥箱或者马弗炉中进行。
[0030]在本专利技术的一种具体实施方式中，所述含氮碳化合物的氮含量为40
‑<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备羟基羧酸的方法，该方法包括：使环烯烃与氧化剂接触并在催化剂的存在下进行氧化反应，其中，所述催化剂含有含硅催化材料；所述含硅催化材料采用包括如下步骤的方法制备得到：将含氮碳化合物与含有硅源和酸的溶液混合，将得到的混合物进行水热处理后，取出固体得到所述含硅催化材料；其中，以所述含氮碳化合物的干基重量为基准，所述含氮碳化合物的氮含量为35
‑
70重量％；以所述含硅催化材料的干基重量为基准，所述含硅催化材料中以氧化硅计的硅元素的含量为1
‑
50重量％。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含硅催化材料中以氧化硅计的硅元素含量为2
‑
25重量％，余量为氮碳。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含氮碳化合物与所述含有硅源的酸溶液用量的重量比为1：(0.5
‑
100)，优选为1：(1
‑
50)，更优选为1：(2
‑
20)。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含有硅源和酸的溶液中所述硅源的含量为0.1
‑
40重量％，优选为1
‑
30重量％，更优选为5
‑
20重量％；所述酸的含量为0.1
‑
30重量％，优选为1
‑
20重量％，更优选为2
‑
15重量％；所述硅源选自硅酸甲酯、硅酸乙酯、硅酸丙酯、硅酸丁酯、甲基硅烷、乙基硅烷和丙基硅烷中的一种或几种；所述酸选自盐酸、硫酸、硝酸、氢溴酸和醋酸中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含氮碳化合物采用包括如下步骤的方法制备得到：在惰性气氛下，将含氮碳化合物的前驱体在400
‑
800℃下焙烧1
‑
10小时；其中，所述含氮碳化合物的前驱体选自二聚氰胺和/或三聚氰胺。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含硅催化材料的平均颗粒尺寸为10
‑
1000nm，优选为20
‑
500nm；颗粒尺寸为20
‑
100nm的所述含硅催化材料的重...

【专利技术属性】
技术研发人员：史春风，王肖，康振辉，黄慧，刘阳，周赟杰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：