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() 一种丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法技术_技高网
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一种丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法技术

技术编号:41227666 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-09 23:45
本发明专利技术公开了一种丙烯制备1,2‑环氧丙烷的方法,所述方法为:以丙烯为原料,加入酯类溶剂、催化剂、助催化剂,通入0.1~2MPa的空气,在25~150℃的条件反应时间为1~24h,制得环氧丙烷,并联产与酯类溶剂对应结构的羧酸化合物;本发明专利技术提供的技术方案反应条件简单,易于实现,解决传统制备1,2‑环氧丙烷方法的三废污染严重等问题,有效提高以空气作为氧化剂的1,2‑环氧丙烷制备方法中的选择性,联产的羧酸产品能被再次回收,通过与烯烃结合的方式重新回到酯类化合物,实现原料的充分利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业催化和石油化工领域,更具体地,涉及一种丙烯制备1,2-环氧丙烷的方法。


技术介绍

1、烯烃的环氧化反应是一种重要的化学反应,特别是经过丙烯制备1,2-环氧丙烷的反应,其产品1,2-环氧丙烷普遍运用于石油化工产品合成、药物中间体合成等领域中。其生产工艺经历了氯醇法、共氧化法及hppo法(即双氧水氧化法)的变更过程,不断朝着绿色生产、清洁生产的方向发展。氯醇法由于环境污染、设备腐蚀等问题渐渐地退出了生产领域。使用共氧化法克服了氯醇法的缺陷,但其消耗大量的共氧化反应原料,联产物量大,不得不采用复杂的工艺流程,产生了较高的能耗。hppo法在各个方面都占据优越性,但其安全问题、经济成本问题是阻碍其进一步发展的根本原因。

2、为了解决上述问题,直接使用空气中的氧气,提出更为绿色优化的丙烯环氧化工艺,中国专利技术专利cn111495422a公开了一种乙烷与丙烯共氧化制备环氧丙烷及乙酸的方法及催化剂,所述专利采用铈、钒、钼、铌多种金属复合的ti-mcm-41分子筛为催化剂,有效提高乙烷与丙烯共氧化制备环氧丙烷的选择性,从根本上传统方法的三废污染、成本高等问题。中国专利技术专利cn104650008a公开了一种由氧、氢直接氧化丙烯制备环氧丙烷的工艺,本专利技术节能并且环保,能显著提高环氧丙烷的纯度和收率,减少环氧丙烷的损失。上述工艺使用了共还原剂乙烷、氢气等危险化合物,带来了更多的安全不确定性。

3、因此,开发一种以丙烯为原料,氧气为氧化剂,且体系简单,易于实现,不引入危险气体的高效转化工艺,将具有十分重要的应用前景。


技术实现思路

1、针对上述不足,本专利技术的目的是提供一种以丙烯为原料,氧气为氧化剂,且体系简单,易于实现,不引入危险气体,转化率高的丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法

2、为此,本专利技术提供的技术方案是这样的:

3、一种丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法,以丙烯为原料,加入酯类溶剂、催化剂、助催化剂,通入0.1~2mpa的空气,在25~150℃的条件反应时间为1~24h,制得环氧丙烷,并联产与酯类溶剂对应结构的羧酸化合物;

4、所述催化剂为:三氯化铁六水合物、氯化亚铁四水合物、氯化铜二水合物、氯化锰四水合物、氯化铋、氯化镍六水合物、三苯基磷氯化钌、水和氯化钌、氯化钴六水合物金属卤化物的一种或多种;

5、所述的丙烯、氧气、酯类化合物的摩尔比为1∶(0.1~5)∶(5~50);

6、所述的丙烯、催化剂、助催化剂的摩尔比为1∶0.0001~0.01∶0.001~0.1。

7、进一步的,上述一种丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法,所述助催化剂为4,4′-二叔丁基-2,2′-联吡啶、1,3-双(2,6-二异丙基苯基)氯化咪唑鎓、四甲基乙二胺、咪唑、2-甲基咪唑、5,6-二甲基邻二氮杂菲、乙二胺四乙酸的一种或多种。

8、进一步的,上述一种丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法,所述酯类溶剂为乙酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸己酯、特戊酸乙酯、苯甲酸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯的一种或多种。

9、进一步的,上述一种丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法,所述的丙烯、氧气、酯类化合物的摩尔比为1∶(1~2)∶(10~25)。

10、进一步的,上述一种丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法,所述的丙烯、催化剂、助催化剂的摩尔比为1∶0.0016∶0.0125。

11、进一步的,上述一种丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法,所述空气的通入量为0.5~2mpa。

12、进一步的,上述一种丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法,所述反应时间为8~12h。

13、进一步的,上述一种丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法,所述反应温度为100~150℃。

14、与现有技术相比,本专利技术具有如下的有益效果:

15、本专利技术以丙烯和酯类化合物作为原料,以空气作为氧源,无需额外添加共氧化底物,在载量低的催化体系下,通过直接活化酯类溶剂即可实现1,2-环氧丙烷的高选择性转化,并联产羧酸。联产的羧酸能通过酯化反应、michael加成反应等,重新得到原料酯化合物,无需使用氢气、硼氢化钠、四氢铝锂等氢化物还原。通过该方法实现的丙烯环氧化反应,其反应过程原料绿色,安全性良好,操作简便,对丙烯有良好的选择性转化效果,具有良好的工业应用前景。

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【技术保护点】

1.一种丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法,其特征在于,以丙烯为原料,加入酯类溶剂、催化剂、助催化剂,通入0.1~2MPa的空气,在25~150℃的条件反应时间为1~24h,制得环氧丙烷,并联产与酯类溶剂对应结构的羧酸化合物;

2.根据权利要求1所述一种丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法,其特征在于,所述助催化剂为4,4′-二叔丁基-2,2′-联吡啶、1,3-双(2,6-二异丙基苯基)氯化咪唑鎓、四甲基乙二胺、咪唑、2-甲基咪唑、5,6-二甲基邻二氮杂菲、乙二胺四乙酸的一种或多种。

3.根据权利要求1所述一种丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法,其特征在于,所述酯类溶剂为乙酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸己酯、特戊酸乙酯、苯甲酸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯的一种或多种。

4.根据权利要求1所述一种丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法,其特征在于,所述的丙烯、氧气、酯类化合物的摩尔比为1∶(1~2)∶(10~25)。

5.根据权利要求1所述一种丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法,其特征在于,所述的丙烯、催化剂、助催化剂的摩尔比为1∶0.0016∶0.0125。

6.根据权利要求1所述一种丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法,其特征在于,所述空气的通入量为0.5~2MPa。

7.根据权利要求1所述一种丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法,其特征在于,所述反应时间为8~12h。

8.根据权利要求1所述一种丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法,其特征在于,所述反应温度为100~150℃。

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【技术特征摘要】

1.一种丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法,其特征在于,以丙烯为原料,加入酯类溶剂、催化剂、助催化剂,通入0.1~2mpa的空气,在25~150℃的条件反应时间为1~24h,制得环氧丙烷,并联产与酯类溶剂对应结构的羧酸化合物;

2.根据权利要求1所述一种丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法,其特征在于,所述助催化剂为4,4′-二叔丁基-2,2′-联吡啶、1,3-双(2,6-二异丙基苯基)氯化咪唑鎓、四甲基乙二胺、咪唑、2-甲基咪唑、5,6-二甲基邻二氮杂菲、乙二胺四乙酸的一种或多种。

3.根据权利要求1所述一种丙烯环氧化制备环氧丙烷联产羧酸的方法,其特征在于,所述酯类溶剂为乙酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸己酯、特戊酸乙酯、苯甲酸乙酯、碳酸二甲...

【专利技术属性】
技术研发人员:纪红兵何耀荣熊超
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:

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