[发明专利]一种分子筛催化苯乙炔制备苯乙酮类化合物的方法

说明书

本发明属于分子筛催化及有机合成领域，公开了一种分子筛催化苯乙炔制备苯乙酮类化合物的方法，所述制备方法为：向小型反应釜中加入苯乙炔类化合物I、水、分子筛催化剂，无需添加有机溶剂和其他任何助剂，在50‑90℃加热的条件下搅拌反应0.25‑6h，待反应釜降至室温后，经乙醇稀释、离心分离催化剂，得到苯乙酮类化合物II。本发明所述分子筛催化剂是硅铝比分别为14、25、42、79的H‑ZSM‑5。所述方法无需溶剂，反应过程简单，环境友好，催化活性及选择性高，可循环使用，适合工业化生产。

技术领域

本发明属于分子筛催化及有机合成领域，具体涉及一种分子筛催化苯乙炔制备苯乙酮类化合物的方法。

背景技术

苯乙酮类化合物是重要的化工原料和有机合成中间体，在精细化工领域用途广泛，常被用于制备香料、染料、医药、农药。制备苯乙酮类化合物的传统工艺是傅里德- 克拉夫茨反应(Friedel-Craftsreaction)，该反应采用AlCl₃等均相Lewis酸及硫酸等强酸为催化剂，通过苯与酸酐或酰基卤化物发生酰化反应得到。但是反应产生的酸性废水不仅对设备造成腐蚀，还对环境造成严重污染，因此无法实现工业化应用。目前工业化制备苯乙酮的方法是以均相钴盐为催化剂，催化乙苯与氧气在乙酸溶剂中发生氧化反应。不过，该方法使用的有机溶剂和均相催化剂会增加产品的分离成本和循环性能。

炔烃水合是最直接的苯乙酮类化合物的制备方法。炔烃与水发生反应可以直接从不饱和炔烃转化成附加值更高的酮类化合物。同时，水合加成得到的烯醇式中间体经异构化后只得到酮一种产物，是一种原子经济100％的绿色制备方法。然而，该方法需要使用大量有毒的汞盐做催化剂，会造成环境污染问题，难以在现代工业中大规模使用。因此，开发一种环境友好、高性能低成本、可循环使用的苯乙酮类化合物制备方法具有重要的研究意义和应用价值。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺陷和不足之处，本发明的目的在于提供一种高效、经济的使用分子筛催化剂无溶剂合成苯乙酮类化合物I的新方法。本发明采用H-ZSM-5 为催化剂，以苯乙炔类化合物I为底物，高收率的制备苯乙酮类化合物II。

本发明通过以下技术方案实现：

一种分子筛催化苯乙炔制备苯乙酮类化合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将苯乙炔类化合物I、水、分子筛催化剂混合，与50-90℃加热的条件下搅拌反应0.25-6h，搅拌速度为1000rpm，待反应釜降至室温，用乙醇稀释反应液，离心分离分子筛催化剂后，得到苯乙酮类化合物II：

苯乙炔类化合物I或苯乙酮类化合物II中：

R为：氢、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或卤素；所述分子筛催化剂是硅铝比(Si/Al) 为14-25的H-ZSM-5；所述加热搅拌反应中不需要添加有机溶剂和其他任何助剂；所述分子筛催化剂在使用后经丙酮洗涤、干燥、焙烧、研磨后可重复使用。

优选地，所述加热搅拌反应的温度为70-90℃。

优选地，所述加热搅拌反应的时间为1-6h。

优选地，所述加热搅拌反应的分子筛催化剂与苯乙炔类化合物I的投料比为 50:1-150:1，单位为：g/mol。

优选地，所述加热搅拌反应的反应物中水与苯乙炔类化合物I的投料比为3:2，单位为：L/mol。

优选地，R为氢、甲基、甲氧基。

与现有技术相比，本发明的制备方法具有如下优点及有益效果：

1.本发明提供的制备方法无需添加有机溶剂和其他助剂，降低了产物分离提纯的难度；