一种芳香烯烃氧化裂解制备苯甲酰胺的方法技术

一种芳香烯烃氧化裂解制备苯甲酰胺的方法。本发明专利技术提供了一种新的苯甲酰胺的制备方法。该方法以芳香烯烃作为底物，氧气作为氧源，氨气作为氨源，在催化剂作用下，芳香烯烃发生氧化裂解，生成苯甲酰胺。此方法氧化效率高，选择性好，产品收率高；以氧气作为氧源，经济、环保，具有很好的应用前景。具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种芳香烯烃氧化裂解制备苯甲酰胺的方法


[0001]本专利技术涉及化学化工领域，具体涉及一种芳香烯烃氧化裂解制备苯甲酰胺的方法。

技术介绍

[0002]伯酰胺是化学和生物学中非常重要的一类化合物，广泛应用于有机合成的中间体、工程塑料的原料、洗涤剂和润滑剂等。甚至到目前为止，活化羧酸衍生物与氨的氨解仍被用于合成伯酰胺。然而，这种过时的程序需要化学计量的试剂，如亚硫酰氯(二氧化氯)和碳二亚胺，用于羧酸的预活化。此外，至少等摩尔量的副产物不仅在氨解期间形成，而且在羧酸的预活化期间也形成；例如，用二氧化氯氯化羧酸合成酰氯会产生等摩尔量的SO2和HCl，而酰氯与氨的氨解也会产生等摩尔量的HCl，此过程会产生有害气体。因此，开发高效的绿色工艺代替上述过时的氨解是当务之急。专利技术人提供了一种新的苯甲酰胺的合成方法。以芳香烯烃为底物分子，通过氧化裂解生成苯甲酰胺化合物。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种新的苯甲酰胺的制备方法，该方法以芳香烯烃作为底物，氧气作为氧源，氨气作为氨源，在催化剂作用下，芳香烯烃发生氧化裂解，生成苯甲酰胺。
[0004]按照本专利技术，所述芳香烯烃分子中苯基、苯环上有其它取代基的苯基萘基(N、O、S)杂环基(如)中的一种或者两种以上；
[0005]所述(N、O、S)杂环基取代基位置为α或β位；
[0006]所述苯环上其他取代基
‑
R1为
‑
CH3、
‑
OCH3、
‑
C(CH3)3、<br/>‑
F、
‑
Cl、
‑
Br、
‑
CF3、
‑
NO2中的一种或者二种以上，取代基
‑
R2为
‑
H、
‑
CH3；
[0007]苯环上有其他取代基的烯烃中，其他取代基的位置为邻位、间位或对位；苯环上有其它取代基的烯烃中，其它取代基的个数为1、2、3、4或5个；按照本专利技术，采用环境友好的氧气为氧源。氧气分子不够活泼，需要催化剂来活化氧气形成活性氧。本专利技术采用过渡金属V、Fe、Co、Mn、Cu、Cr、Mo、W等氧化物或者金属盐中的一种或者两种以上为催化剂来活化氧气分子，实现芳香烯烃的氧化裂解，制备苯甲酰胺。
[0008]按照本专利技术，催化性能与催化剂的用量有关，过低会影响催化反应的活性，用量过高会增加催化剂的成本；因此需要选择适当的用量。为了保证催化剂的活性，同时又能降低催化剂成本，所用催化剂用量范围为30
‑
70mg，优选用量范围为40
‑
60mg，底物(芳香烯烃)用量范围为0.3
‑
0.7mmol，底物优选用量范围为0.4
‑
0.5mmol。
[0009]按照本专利技术，芳香烯烃氧化效果与氧气压力、氨气压力、反应温度和时间有关，其中氧气分压为0.2
‑
0.8MPa；氨气分压为0.2
‑
0.8MPa；反应温度为110
‑
160℃；反应时间为6
‑
24h；优选氧气分压0.4
‑
0.6MPa；氨气分压为0.4
‑
0.6MPa；反应温度120
‑
150℃、反应时间12
‑
24h。
[0010]按照本专利技术，该反应需要在溶剂中进行，特别是对一些固体芳香烯烃底物分子，需要溶解在溶剂里才能够均匀分散，有利于与催化剂的接触。芳香烯烃氧化所用溶剂为叔戊醇、正庚烷、N，N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)中的一种或者两种以上，其他常用试剂二甲基亚砜(DMSO)、乙腈、1，4
‑
二氧六环、甲醇、乙醇效果不理想。
[0011]此方法氧化效率高，选择性好，产品收率高；以氧气作为氧源，经济、环保，具有很好的应用前景。
具体实施方式
[0012]下列实施例将有助于理解本专利技术，但本
技术实现思路
并不局限于此。
[0013]实施例1
[0014]将0.05g MnO
x
(x＝1)催化剂、0.5mmol苯乙烯和1mL叔戊醇加入到10mL反应瓶中，随后转移至不锈钢高压反应釜中，充入0.5MPa氧气和0.5MPa氨气，放入130℃油浴锅中，搅拌反应24h，反应过程中保持压力不变。反应产物使用GC
‑
MS进行分析，苯乙烯转化率为100％，苯甲酰胺产物选择性为89％。
[0015]实施例2
‑
23
[0016]除了催化剂MnO
x
(x＝3/2)及用量、压力、反应时间不同，催化剂活性评价与实施例1相同。反应条件和催化反应结果见表1。从表1可以看出催化剂及用量、氧气和氨气压力、反应温度和反应时间对催化效果有影响。随着反应温度(实施例2、4、5)、催化剂用量(实施例4、6、7)、氧气和氨气压力和反应时间(实施例3和4)的增加，收率增加。过渡金属V、Fe、Co、Mn、Cu、Cr、Mo、W等氧化物或者金属盐，都表现出一定的效果(实施例4、8
‑
16)，此外，不同溶剂和催化剂对酰胺的产生有很大影响(实施例17
‑
28)。
[0017]表1苯乙烯氧化裂解制备苯甲酰胺
[0018][0019]实施例29
‑
70
[0020]除了底物和溶剂用量不同，催化剂活性评价与实施例1相同。反应条件和催化反应结果见表2。苯乙烯类、α
‑
甲基苯乙烯类、β
‑
甲基苯乙烯类化合物都可以发生氧化裂解，生成相应的苯甲酰胺化合物。
[0021]表2不同苯乙烯类底物的氧化裂解
[0022][0023][0024]表3不同α
‑
甲基苯乙烯类底物的氧化裂解
[0025][0026][0027][0028]表4不同β
‑
甲基苯乙烯类底物的氧化裂解
[0029][0030][0031]本专利技术氧化效率高，选择性好，产品收率高；以氧气作为氧源，经济、环保，具有很好的应用前景。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芳香烯烃氧化裂解制备苯甲酰胺的方法，其特征在于：以芳香烯烃作为底物，以氧气作为氧源，氨气作为氨源，在催化剂作用下，烯烃分子发生C＝C键氧化裂解，生成苯甲酰胺化合物；催化剂为过渡金属V、Fe、Co、Mn、Cu、Cr、Mo、W的氧化物或者金属盐中的一种或者两种以上。2.根据权利要求1所述的芳香烯烃氧化裂解制备苯甲酰胺的方法，其特征在于：所述发生氧化裂解烯烃的底物类型分别为苯乙烯类、α
‑
甲基苯乙烯类和β
‑
甲基苯乙烯类中的一种或者两种以上。3.根据权利要求1所述的芳香烯烃氧化裂解制备苯甲酰胺的方法，其特征在于：所述芳香烯烃的氧化用氧气为氧源，氨气为氨源，其中氧气分压为0.2
‑
0.8MPa，氨气分压0.2
‑
0.8MPa，反应温度110
‑
160℃，反应时间为6
‑
24h；优选氧气分压0.4
‑
0.6MPa，氨气分压0.4
‑
0.6MPa，反应温度120
‑
150℃，反应时间为12
‑
24h。4.根据权利要求1所述的芳香烯烃氧化裂解制备苯甲酰胺的方法，其特征在于：所用催化剂用量范围为30
‑
70mg，优选用量范围为40
‑
60mg，底物(芳香烯烃)用量范围为...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴文，张磊，陈波，吕迎，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：