本发明属于化工领域，涉及化学中间体的制备，具体涉及一种苯乙酮的制备方法。
背景技术：
：苯乙酮是一种重要的有机合成中间体，被广泛应用于合成香料、药物、酯及其他有机合成的原料，同时也是纤维素醚，纤维素酯和树脂的良好溶剂及塑料的增塑剂，有着广阔的应用前景。在传统的苯乙酮生产工艺中，主要是利用傅克烷基化均相反应，即在化学计量的无水三氯化铝催化下由苯与乙酰氯、乙酸酐或乙酸反应制取。这种方法产生大量的有毒且腐蚀性强的废液，易污染环境，对催化剂用量大，重复利用及产物分离都较困难，基于这些缺点该方法受到了限制。目前工业上使用金属配合物在均相高温下催化氧化乙苯制备苯乙酮，此法同样存在上述问题。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种苯乙酮的制备方法。本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：一种苯乙酮的制备方法，包括如下所述的步骤：步骤S1，将乙苯、溶剂、引发剂与固体催化剂加入到反应器中混合，形成混和悬浮液；所述溶剂为能与乙苯相溶的有机溶剂；所述引发剂为叔丁基过氧化氢；所述固体催化剂以改性纳米硅藻土为载体，以硝酸镁为前驱体，通过浸渍、烘干、焙烧的方法将氧化镁负载于改性纳米硅藻土上，其中，所述改性纳米硅藻土制备方法为：取纳米硅藻土30-40份分散于45-55份质量分数为15-25％的氢氧化钾溶液中，于40-50℃条件下搅拌25-35min，再加入8-12份CoCl2·6H2O，搅拌20-30min，降温后过滤、干燥即得；步骤S2，将步骤S1所得混和悬浮液液升温至100-200℃，通入氧气置换反应器中的空气作为氧化剂，保持压力为1-3MPa，反应2-6h；步骤S3，将步骤S2反应混合物进行分离，得到固体催化剂和液体混合物；步骤S4，从步骤S3得到的液体混合物中分离得到苯乙酮；其中，溶剂、固体催化剂、引发剂与乙苯的重量比为(60-90):(0.1-0.2):(0.04-0.06):1。优选地，所述溶剂为丙酮、乙酸或乙腈。优选地，所述改性纳米硅藻土制备方法为：取纳米硅藻土35份分散于50份质量分数为20％的氢氧化钾溶液中，于45℃条件下搅拌30min，再加入10份CoCl2·6H2O，搅拌25min，降温后过滤、干燥即得。优选地，步骤S2中混和悬浮液液升温至150℃，通入氧气置换反应器中的空气作为氧化剂，保持压力为2MPa，反应4h。优选地，所述溶剂、固体催化剂、引发剂与乙苯的重量比为75:0.15:0.05:1。优选地，所述固体催化剂具体制备方法包括：步骤S1：将改性纳米硅藻土加入去离子水中，改性纳米硅藻土与去离子水质量比为1:10-1:20，超声分散30-60分钟，功率120-240W；步骤S2：将硝酸镁加入步骤S1所得的物质中，磁力搅拌8-12h，其中硝酸镁与改性纳米硅藻土的质量比为1:10-1:20；步骤S3：将步骤S2所得物质在水浴中蒸干，随后转移到烘箱中80-120℃烘干，随后转移到管式炉中，在氮气气氛或氩气气氛下升温至400-450℃，并在此温度下保持3-5h，降温后取出即得所述固体催化剂。本发明的优点：本发明提供的苯乙酮的制备方法简易可行，苯乙酮得率高；催化剂可以反复套用，且多次循环使用后催化效率无明显降低。具体实施方式下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明保护范围。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。实施例1：苯乙酮的制备包括如下所述的步骤：步骤S1，将乙苯、溶剂、引发剂与固体催化剂加入到反应器中混合，形成混和悬浮液；所述溶剂为能与乙苯相溶的有机溶剂；所述引发剂为叔丁基过氧化氢；所述固体催化剂以改性纳米硅藻土为载体，以硝酸镁为前驱体，通过浸渍、烘干、焙烧的方法将氧化镁负载于改性纳米硅藻土上，其中，所述改性纳米硅藻土制备方法为：取纳米硅藻土35份分散于50份质量分数为20％的氢氧化钾溶液中，于45℃条件下搅拌30min，再加入10份CoCl2·6H2O，搅拌25min，降温后过滤、干燥即得；步骤S2，将步骤S1所得混和悬浮液液升温至150℃，通入氧气置换反应器中的空气作为氧化剂，保持压力为2MPa，反应4h；步骤S3，将步骤S2反应混合物进行分离，得到固体催化剂和液体混合物；步骤S4，从步骤S3得到的液体混合物中分离得到苯乙酮；其中，溶剂、固体催化剂、引发剂与乙苯的重量比为75:0.15:0.05:1；所述溶剂为丙酮，也可以使用乙酸或乙腈。所述固体催化剂具体制备方法包括：步骤S1：将改性纳米硅藻土加入去离子水中，改性纳米硅藻土与去离子水质量比为1:15，超声分散45分钟，功率180W；步骤S2：将硝酸镁加入步骤S1所得的物质中，磁力搅拌10h，其中硝酸镁与改性纳米硅藻土的质量比为1:15；步骤S3：将步骤S2所得物质在水浴中蒸干，随后转移到烘箱中100℃烘干，随后转移到管式炉中，在氮气气氛或氩气气氛下升温至420℃，并在此温度下保持4h，降温后取出即得所述固体催化剂。实施例2：苯乙酮的制备包括如下所述的步骤：步骤S1，将乙苯、溶剂、引发剂与固体催化剂加入到反应器中混合，形成混和悬浮液；所述溶剂为能与乙苯相溶的有机溶剂；所述引发剂为叔丁基过氧化氢；所述固体催化剂以改性纳米硅藻土为载体，以硝酸镁为前驱体，通过浸渍、烘干、焙烧的方法将氧化镁负载于改性纳米硅藻土上，其中，所述改性纳米硅藻土制备方法为：取纳米硅藻土30份分散于45份质量分数为15％的氢氧化钾溶液中，于40℃条件下搅拌35min，再加入8份CoCl2·6H2O，搅拌30min，降温后过滤、干燥即得；步骤S2，将步骤S1所得混和悬浮液液升温至100℃，通入氧气置换反应器中的空气作为氧化剂，保持压力为1MPa，反应6h；步骤S3，将步骤S2反应混合物进行分离，得到固体催化剂和液体混合物；步骤S4，从步骤S3得到的液体混合物中分离得到苯乙酮；其中，溶剂、固体催化剂、引发剂与乙苯的重量比为60:0.1:0.04:1；所述溶剂为丙酮，也可以使用乙酸或乙腈。所述固体催化剂具体制备方法包括：步骤S1：将改性纳米硅藻土加入去离子水中，改性纳米硅藻土与去离子水质量比为1:10，超声分散60分钟，功率240W；步骤S2：将硝酸镁加入步骤S1所得的物质中，磁力搅拌12h，其中硝酸镁与改性纳米硅藻土的质量比为1:10；步骤S3：将步骤S2所得物质在水浴中蒸干，随后转移到烘箱中80℃烘干，随后转移到管式炉中，在氮气气氛或氩气气氛下升温至400℃，并在此温度下保持5h，降温后取出即得所述固体催化剂。实施例3：苯乙酮的制备包括如下所述的步骤：步骤S1，将乙苯、溶剂、引发剂与固体催化剂加入到反应器中混合，形成混和悬浮液；所述溶剂为能与乙苯相溶的有机溶剂；所述引发剂为叔丁基过氧化氢；所述固体催化剂以改性纳米硅藻土为载体，以硝酸镁为前驱体，通过浸渍、烘干、焙烧的方法将氧化镁负载于改性纳米硅藻土上，其中，所述改性纳米硅藻土制备方法为：取纳米硅藻土40份分散于55份质量分数为25％的氢氧化钾溶液中，于50℃条件下搅拌25min，再加入12份CoCl2·6H2O，搅拌20min，降温后过滤、干燥即得；步骤S2，将步骤S1所得混和悬浮液液升温至200℃，通入氧气置换反应器中的空气作为氧化剂，保持压力为3MPa，反应2h；步骤S3，将步骤S2反应混合物进行分离，得到固体催化剂和液体混合物；步骤S4，从步骤S3得到的液体混合物中分离得到苯乙酮；其中，溶剂、固体催化剂、引发剂与乙苯的重量比为90:0.2:0.06:1；所述溶剂为丙酮，也可以使用乙酸或乙腈。所述固体催化剂具体制备方法包括：步骤S1：将改性纳米硅藻土加入去离子水中，改性纳米硅藻土与去离子水质量比为1:20，超声分散30分钟，功率120W；步骤S2：将硝酸镁加入步骤S1所得的物质中，磁力搅拌8h，其中硝酸镁与改性纳米硅藻土的质量比为1:20；步骤S3：将步骤S2所得物质在水浴中蒸干，随后转移到烘箱中120℃烘干，随后转移到管式炉中，在氮气气氛或氩气气氛下升温至450℃，并在此温度下保持3h，降温后取出即得所述固体催化剂。实施例4：对比实施例，纳米硅藻土不改性包括如下所述的步骤：步骤S1，将乙苯、溶剂、引发剂与固体催化剂加入到反应器中混合，形成混和悬浮液；所述溶剂为能与乙苯相溶的有机溶剂；所述引发剂为叔丁基过氧化氢；所述固体催化剂以纳米硅藻土为载体，以硝酸镁为前驱体，通过浸渍、烘干、焙烧的方法将氧化镁负载于纳米硅藻土上；步骤S2，将步骤S1所得混和悬浮液液升温至150℃，通入氧气置换反应器中的空气作为氧化剂，保持压力为2MPa，反应4h；步骤S3，将步骤S2反应混合物进行分离，得到固体催化剂和液体混合物；步骤S4，从步骤S3得到的液体混合物中分离得到苯乙酮；其中，溶剂、固体催化剂、引发剂与乙苯的重量比为75:0.15:0.05:1；所述溶剂为丙酮，也可以使用乙酸或乙腈。所述固体催化剂具体制备方法包括：步骤S1：将纳米硅藻土加入去离子水中，纳米硅藻土与去离子水质量比为1:15，超声分散45分钟，功率180W；步骤S2：将硝酸镁加入步骤S1所得的物质中，磁力搅拌10h，其中硝酸镁与纳米硅藻土的质量比为1:15；步骤S3：将步骤S2所得物质在水浴中蒸干，随后转移到烘箱中100℃烘干，随后转移到管式炉中，在氮气气氛或氩气气氛下升温至420℃，并在此温度下保持4h，降温后取出即得所述固体催化剂。实施例5：效果实施例分别测定实施例1-4苯乙酮的得率(％)，以及固体催化剂反复50次后催化效率降低百分率(％)，测定结果如下。苯乙酮得率(％)催化效率降低百分率(％)实施例1983实施例48744实施例2、3测定结果与实施例1基本一致，不再罗列。结果表明，本发明提供的苯乙酮的制备方法简易可行，苯乙酮得率高；催化剂可以反复套用，且多次循环使用后催化效率无明显降低。上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。当前第1页1 2 3