[发明专利]一种苯乙二醇环化制备环氧苯乙烷的方法

说明书

本发明公开了一种苯乙二醇环化制备环氧苯乙烷的方法，包括以下步骤：在甜菜碱类化合物的存在下，使苯乙二醇和DTPP进行环化反应，制备得到环氧苯乙烷；其中，甜菜碱类化合物的添加量为苯乙二醇质量的0.1‑1%。本发明提供了全新的环氧苯乙烷合成路线，工艺简单，反应条件温和，并且采用甜菜碱类化合物为助催化剂，可以促进DTPP与苯乙二醇定向反应，高转化率、高选择性的生成环氧苯乙烷。

技术领域

本发明涉及一种有机合成方法，尤其涉及一种苯乙二醇环化制备环氧苯乙烷的方法。

背景技术

环氧苯乙烷(styrene oxide)又称氧化苯乙烯，是一种重要的有机合成中间体，广泛应用于有机合成、医药制备和香料生产等；可用做环氧树脂稀释剂、UV-吸收剂、增香剂等，例如环氧苯乙烷加氢制得的β-苯乙醇是玫瑰油、丁香油、橙花油的主要成分，并且广泛用于配制食品、烟草、化妆品香精中；环氧苯乙烷还是合成盐酸左旋咪唑的重要中间体，盐酸左旋咪唑是一种人和动物均可使用的广谱性驱肠虫药。因环氧苯乙烷市场价格昂贵，且近年来市场需求连年增长，所以对环氧苯乙烷的合成研究具有重要意义。

目前环氧苯乙烷的主要合成工艺为卤醇法，通常以苯乙烯、溴化钠为原料，双氧水为氧化剂，在酸性环境下经过溴醇化、油相分离后继续在碱性条件下皂化反应制备。该工艺操作简单、成本低，但会产生大量高盐废水。

近年来，以苯乙烯为原料，在特定催化剂的作用下，通过新型氧源选择性氧化制备环氧苯乙烷的方法已有大量报导。

专利CN101463020A公开了一种直接氧化苯乙烯合成环氧苯乙烷的方法，其公开的方法以Ag-γ-ZrP为催化剂，乙腈为溶剂，叔丁基过氧化氢为氧源，反应温度为70～90℃，苯乙烯转化率为92％，环氧苯乙烷选择性为96％。但其催化剂制备不易，价格昂贵，故而工艺成本高，所以大规模生产具有一定难度。

专利CN101434587A提供了一种氧气氧化法。将苯乙烯、氢气、氧气、催化剂和溶剂在一定温度(0～180℃)和压力(0.1～3.0MPa)下混合为非均相体系进行反应，其催化剂是微孔钛硅材料，但制备过程繁琐，苯乙烯转化率低(＜20％)，难以工业化生产。

专利CN1557553A采用MCM系列分子筛为催化剂，H₂O₂为氧化剂，苯乙烯转化率与环氧苯乙烷选择性分别达40％和60％。由于分子筛催化剂的酸性作用，环氧苯乙烷的开环现象严重，目前仍无法满足工业化需求。

综上所述，以分子氧为氧源，苯乙烯环氧化反应温度较高，催化剂制备困难，价格昂贵，反应转化率低；以其他过氧化物为氧源，通过硫酸等催化剂催化反应，或存在设备腐蚀和环境污染；或在酸性环境下，苯乙烯的聚合和环氧苯乙烷的开环特性导致产物选择性不理想；或由过氧化物带来的燃爆风险较高等问题。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提出一种苯乙二醇环化制备环氧苯乙烷的方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种苯乙二醇环化制备环氧苯乙烷的方法，包括以下步骤：

在甜菜碱类化合物的存在下，使苯乙二醇和式I所示化合物进行环化反应，制备得到环氧苯乙烷；

其中，甜菜碱类化合物的添加量为苯乙二醇质量的0.1-1％。

所述式I所示化合物即二乙氧基三苯基膦，在本发明简称为DTPP。该原料可通过现有技术公开的任意方法制备，如《Synthesis and anticonvulsant activities of N-benzyl(2R)-2-acetamido-3-oxysubstituted propionamide derivatives，DOI:10.1016/j.bmc.2008.08.055》，也可以直接购买市售成品。