专利名称：一种苯乙酮的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种苯乙酮的制备方法，尤其涉及一种a-甲基苯乙烯在无催化剂的 条件下直接光氧化制备苯乙酮的方法，属于有机合成应用技术领域。
背景技术：
苯乙酮是一种常用的有机产品，作为重要的中间体，可用于制造香皂和香烟， 也可用作纤维素醚、纤维素酯和树脂等的溶剂，塑料等的增塑剂，有着广泛的应用JL曰刖景。传统的苯乙酮合成的方法有多种。主要有以苯为原料，利用Friedel-Crafts均相 反应，如苯和乙酸酐在无水三氯化铝催化下合成苯乙酮，或者以苯、乙酸酐和乙 酸乙酯为原料，在无水三氯化铝催化下合成苯乙酮等。这些合成苯乙酮的方法，毒 副作用大，对催化剂用量大，产物难分离。另外，有气固相催化反应，如苯和醋 酐以H-ZSM-25负载氧化铈为催化剂合成苯乙酮，或者在苯甲酸甲酯氢化反应中， 以氧化铈作为加氢催化剂合成苯乙酮。气固相催化反应的体系，对催化剂质量要求 较高，且同样存在产物难分离的问题。a-甲基苯乙烯在Na104 、 N204、 I2、 HN02 等高价非金属氧化剂或KMn04、 RuCl3 、 Os04 、 7102等高价金属氧化剂作用下也 可氧化生成苯乙酮。这类反应产物也存在产物难分离的缺点。a-甲基苯乙烯在高温 下与臭氧作反应也可以合成苯乙酮，但其反应温度高，且臭氧原料的成本较高。此 外，利用光化学反应也可制备得到苯乙酮，如a-甲基苯乙烯在催化剂的作用下， 用氧气或双氧水为氧化剂光照反应合成苯乙酮，催化剂主要有Cr-HMS、 Cr-ZSM-5、 Cr-Si02、 Cr-MCM-41 、 Ti02 (钒氧化合物)-MCM-41 (X型和Y型分子筛)等分 子筛附载金属或者金属氧化物、对苯二酚系列、(TPPFe)2 、光敏剂、AcrH+、 TPT 等。此类光化学反应所需的催化剂制备成本较高且催化剂重复利用率低。发明内容本发明的目的在提供一种反应条件温和，无催化剂，操作简单，成本低廉，且 选择性和产率较高的苯乙酮的制备方法。针对己有技术存在的不足，如毒副作用大，催化剂制备过程复杂，重复利用 率低，反应成本高等。本发明的目的在于利用光化学反应，以a-甲基苯乙烯为原料， 以中压汞灯为光源，不使用催化剂，室温直接光氧化合成苯乙酮。 本发明的发明目的还可以通过如下技术方案实现-将体积比为l: (0.4 100)的a-甲基苯乙烯和乙腈置于光反应器装置中，打 开磁力搅拌器搅拌，反应器外套接通冷凝水，调节好流量，以保持反应温度的恒定 在室温，在溶液中通流量为2 15ml/min的氧气。打开125w中压汞灯进行反应，反 应0.5 12小时，关闭光源停止反应。本发明所用的光反应器为普通的光反应器。 乙腈为溶剂用甲苯作内标，对产物进行GC分析测定。操作步骤是取此溶液进行GC分析， 程序升温控制柱温，条件如下在10(TC温度下保持2min， 2min后以2(TC/min升温 至30(TC，保持一分钟，气化室温度为300。C，检测器温度为30(TC。产物含量用峰 面积归一化法计算得出。先测定反应物和产物的校正因子，以乙醇为溶剂，配制a -甲基苯乙烯和苯乙酮的标准溶液5个，迸行测定，得到ci-甲基苯乙烯和苯乙酮校 正因子的比值为0.85。本发明的优点是
1. 本发明采用光化学反应，无需催化剂室温直接合成苯乙酮，降低了合成成本。
2. ct-甲基苯乙烯光化学反应制备苯乙酮，合成方法简单，合成时间短，易操作， 该合成常温反应、方法简单，无催化剂，选择性及产率较高，且对环境友好。
3本发明所用的原料选取石油化工的副产品a-甲基苯乙烯，不仅容易得到，而且 毒性较小，对环境友好。
具体实施方式
实施例l将0.2mla-甲基苯乙烯和20ml的乙腈加入光反应器装置中，搅拌，通冷凝水， 通流量为2ml/min氧气，打开125w中压汞灯，反应时间0.5小时，加入甲苯做内标， 作GC分析，苯乙酮的产率为2.79%，选择性为79.68%。 实施例2将1.5mla-甲基苯乙烯和40ml的乙腈加入光反应器装置中，搅拌，通冷凝水， 通流量为8ml/min氧气，打开125w中压汞灯,反应时间2小时，加入的甲苯做内标， 作GC分析，苯乙酮的产率为6.44%，选择性为67.89%。实施例3将1.5mla-甲基苯乙烯和40ml的乙腈加入光反应器装置中，搅拌，通冷凝水， 通流量为8ml/min氧气，打开125w中压汞灯，反应时间3小时，加入的甲苯做内 标，作GC分析，苯乙酮的产率为41.63%，选择性为74.49%。 实施例4将L5mk-甲基苯乙烯和40ml的乙腈加入光反应器装置中，搅拌，通冷凝水， 通流量为8ml/min氧气，打开125w中压汞灯，反应时间4小时，加入的甲苯做内
标，作GC分析，苯乙酮的产率为66.74%，选择性为76.42%。 实施例5将1.5mk-甲基苯乙烯和40ml的乙腈加入光反应器装置中，搅拌，通冷凝水， 通流量为8ml/min氧气，打开125w中压汞灯，反应时间5小时，加入的甲苯做内 标，作GC分析，苯乙酮的产率为67.70%，选择性为79.49%。实施例6将1.5mkx-甲基苯乙烯和40ml的乙腈加入光反应器装置中，搅拌，通冷凝水，通 流量为8ml/min氧气，打开125w中压汞灯，反应时间12小时，加入的甲苯做内标， 作GC分析，苯乙酮的产率为75.94%，选择性为91.79%。 实施例7将3mloc-甲基苯乙烯和60ml的乙腈加入光反应器装置中，搅拌，通冷凝水，通 流量为8ml/min氧气，打开125w中压汞灯，反应时间6小时，加入的甲苯做内标， 作GC分析，苯乙酮的产率为73.61%，选择性为90.42%。实施例8将2.5mla-甲基苯乙烯和40ml的乙腈加入光反应器装置中，搅拌，通冷凝水， 通流量为8ml/min氧气，打开125w中压汞灯，反应时间6小时，加入的甲苯做内 标，作GC分析，苯乙酮的产率为63.89%,选择性为79.74%。实施例9将1.5mla-甲基苯乙烯和20ml的乙腈加入光反应器装置中，搅拌，通冷凝水， 通流量为8ml/min氧气，打开125w中压汞灯，反应时间6小时，加入的甲苯做内 标，作GC分析，苯乙酮的产率为58.71%，选择性为76.46%。实施例10将3.5mk-甲基苯乙烯和40ml的乙腈加入光反应器装置中，搅拌，通冷凝水， 通流量为8ml/min氧气，打开125w中压汞灯,反应时间6小时，加入的甲苯做内标, 作GC分析,苯乙酮的产率为40.60%,选择性为73.24%。实施例11将8mk-甲基苯乙烯和80ml的乙腈加入光反应器装置中，搅拌，通冷凝水，通 流量为15ml/min氧气，打开125w中压汞灯，反应时间6小时，加入的甲苯做内 标，作GC分析，苯乙酮的产率为34.58%,选择性为82.16%。实施例12将40mkx-甲基苯乙烯加入光反应器装置中，搅拌，通冷凝水，通流量为15ml/min 氧气，打开125w中压汞灯，反应时间6小时，加入的甲苯做内标，作GC分析， 苯乙酮的产率为14.58%，选择性为55.16%
权利要求
1.一种苯乙酮的制备方法，其特征在于将α-甲基苯乙烯置于光反应器中，搅拌，在反应器外套接通冷凝水调节流量，保持反应温度为室温，在反应器中以2～15ml/min的流量通入氧气，打开125w中压汞灯，反应0.5～12小时，得苯乙酮。
2. —种苯乙酮的制备方法，其特征在于将体积比为l: (0.4 100)的a-甲基苯乙烯和乙腈置于光反应器中，搅拌，在反应器外套接通冷凝水调节流量， 保持反应温度为室温，在反应器中以2 15ml/min的流量通入氧气，打开125w中 压汞灯，反应0.5 12小时，得苯乙酮。
全文摘要
本发明涉及一种苯乙酮的制备方法，尤其涉及一种α-甲基苯乙烯在无催化剂的条件下直接光氧化制备苯乙酮的方法，属于有机合成应用技术领域。将体积比为1∶(0.4～100)的α-甲基苯乙烯和乙腈置于光反应器中，搅拌，在反应器外套接通冷凝水调节流量，保持反应温度为室温，在反应器中以2～15ml/min的流量通入氧气，打开125w中压汞灯，反应0.5～12小时，得苯乙酮。该方法无需催化剂室温直接合成苯乙酮，降低了合成成本，而且毒性较小，对环境友好。
文档编号C07C45/00GK101125806SQ20071004654
公开日2008年2月20日 申请日期2007年9月27日 优先权日2007年9月27日
发明者单永奎, 孔爱国, 帆 杨, 董健媛, 燕 薛 申请人:华东师范大学