[发明专利]一种环辛烷无催化剂氧化新方法

说明书

一种环辛烷的无催化剂氧化方法，所述方法为：将环辛烷加到反应容器中，在100～160℃、O₂压力0.8～2MPa的条件下反应3～48h，之后反应液经后处理，分离得到氧化产物辛二酸和庚二酸、环辛醇、环辛酮；本发明涉及的环辛烷无催化剂氧化新方法操作简单，成本低，不使用催化剂，防止了氧化产品的过渡金属污染，并且该环辛烷氧化方法以清洁的O₂为氧化剂，绿色环保。

(一)技术领域

本发明涉及一种环辛烷无催化剂氧化新方法，属有机合成领域。

(二)背景技术

环辛烷催化氧化制备环辛醇和环辛酮是化学工业中一个重要的化学转化过程，环辛醇和环辛酮进一步氧化可以得到重要的中间体辛二酸，市场需求大。其中O₂由于其价廉易得，原子经济性高等优点成为环辛烷催化氧化的最佳选择，但是目前以O₂为氧化剂的环辛烷氧化体系往往使用催化剂促进反应进行，如金属配合物催化、金属纳米粒子催化、金属氧化物粒子催化、分子筛催化、碳材料催化、光促进催化、杂多酸催化、金属-有机骨架材料催化等。催化体系的使用，无疑会增加环辛烷氧化的成本，并且会造成附加的环境污染问题，不利于环辛烷氧化产物下游产品的大规模开发。无催化剂体系的开发，无疑有利于环辛烷催化氧化成本的降低，对拓展环辛烷氧化产物下游产品具有重要意义，同时对环境兼容性的环辛烷氧化体系的开发也具有重要意义。因此，本发明在无催化剂条件下氧化环辛烷，制备环辛醇、环辛酮、辛二酸和庚二酸，不仅可以显著降低环辛烷催化氧化过程的成本，而且环境影响小，绿色环保，符合目前化学工业与生态环境兼容性发展的现实需求。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种环辛烷无催化剂氧化新方法。

本发明的技术方案如下：

一种环辛烷的无催化剂氧化方法，所述方法为：

将环辛烷加到反应容器中，在100～160℃(优选130～150℃)、O₂压力0.8～2MPa(优选1～1.6MPa)的条件下反应3～48h(优选6～12h)，之后反应液经后处理，分离得到氧化产物辛二酸和庚二酸、环辛醇、环辛酮；

具体的，所述后处理的方法为：反应结束后，待反应液冷却至室温(20～30℃)，过滤，滤饼用环辛烷洗涤，并于60℃下真空干燥，得到辛二酸和庚二酸(白色固体，HPLC分析确定辛二酸和庚二酸的收率)；滤液进行减压精馏，收集20mmHg下70～80℃的馏分为环辛酮，收集22mmHg下120～130℃的馏分为环辛醇，同时精馏回收未反应的环辛烷。

本发明反应容器可以为具有四氟乙烯内胆的不锈钢高压釜。

本发明的有益效果主要体现在：涉及的环辛烷无催化剂氧化新方法操作简单，成本低，不使用催化剂，防止了氧化产品的过渡金属污染，并且该环辛烷氧化方法以清洁的O₂为氧化剂，绿色环保。

(四)具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。

实施例1

在100mL具有四氟乙烯内胆的不锈钢高压釜中，投料50.0g环辛烷，封闭高压釜。搅拌缓慢升温到140℃，通入O₂至1.2MPa，于140℃，1.2MPa O₂压力下搅拌反应8.0h，冰水浴中搅拌冷却到室温。开启高压釜，将所得反应混合物过滤，所得固体经3×10mL环辛烷洗涤，60℃下真空干燥，所得白色固体HPLC分析，得辛二酸收率0.93％，庚二酸收率0.15％。过滤所得滤液减压精馏，取70℃～80℃(20mm Hg)馏分，即为环辛酮，GC内标法分析得收率5.68％；取120℃～130℃(22mm Hg)馏分，即为环辛醇，GC内标法分析得收率2.46％；同时精馏回收未反应的环辛烷。