一种催化氧化环己酮制备ε-己内酯的方法
【专利摘要】本发明公开了一种催化氧化环己酮制备ε-己内酯的方法，即以环己酮为原料，以金属酞菁为催化剂，加入一定量的有机溶剂和助氧化剂，同时通入过量的氧气作为氧化剂，在常压条件下，10~40℃加热搅拌反应8~14h后可获得高选择性和高产率的ε-己内酯。本发明具有氧化剂清洁环保、助氧化剂用量少、反应条件温和等优点，是一种低成本、低能耗的ε-己内酯的合成方法。
【专利说明】—种催化氧化环己酮制备ε-己内酯的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工领域，尤其涉及一种ε -己内酯的制备方法，具体来说是一种催化氧化环己酮制备ε-己内酯的方法。
【背景技术】
[0002]ε -己内酯(ε -CL)是一种重要的有机合成中间体，有着十分广泛的用途。特别是由ε-CL，或与其他单体共聚所得到的聚己内酯(PCL)及其共聚物，是一类可完全生物降解的高分子材料，因其具有良好的生物相容性、无毒性、可生物降解性和良好的渗药性，在生物医学工程中获得了较好的应用。由于合成PCL的单体ε-CL价格昂贵，使得这类可完全生物降解的高分子材料的广泛应用受到极大的制约。因此，寻找简便、经济的ε-CL合成方法具有重要意义。
[0003]目前,通过环己酮Baeyer-Villiger氧化反应制备ε-CL的方法主要集中在以下四种方法:(I)过酸氧化法；(2) H2O2氧化法；(3) O2/空气氧化法；(4)生物氧化法。然而，其中一些方法存有弊端，如低催化活性，过酸使用过程中存在安全隐患，反应中有水生成而导致ε-CL发生水解。因此，采用环境友好、安全的O2/空气作为氧化剂制备ε-CL备受人们的关注。Tomonori等用Fe/Mg-Al水滑石,如Fe/Mg3Al_M作为催化剂,分子氧作为氧化剂，苯甲醛作为助氧化剂，在45°C下催化氧化环己酮制备ε-己内酯，反应15小时后，环己酮的转化率和ε -己内酯收率分别为59%、58%。Robert等人用氧气/苯甲醛体系为氧化剂，在50°C下使用微孔单活性位点多相催化剂催化氧化环己酮制备ε -己内酯，反应6h后环己酮的转化率达到64~78%，ε-己内酯的选择性高为82、8%。然而上述例子虽然避免使用危险的过酸作为氧化剂，但是反应时间较长，反应温度相对较高，ε -己内酯收率和环己酮转化率都较低。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种催化氧化环己酮制备ε-己内酯的方法，所述的这种催化氧化环己酮制备ε-己内酯的方法主要解决现有技术中制备ε-己内酯的方法所存在的ε-己内酯收率和环己酮转化率都较低、反应时间长的技术问题。
[0005]本发明一种催化氧化环己酮制备ε -己内酯的方法，以环己酮为原料，以金属酞菁为催化剂，加入有机溶剂和助氧化剂，同时通入过量的氧气作为氧化剂，在常压条件下，1(T40°C加热搅拌反应8~14h后可获得ε -己内酯，所述的催化剂为具有通式(I)结构的金属酞菁；
【权利要求】
1.一种催化氧化环己酮制备ε-己内酯的方法，其特征在于:以环己酮为原料，以金属酞菁为催化剂，加入有机溶剂和助氧化剂，同时通入过量的氧气作为氧化剂，在常压条件下，1(T40°C加热搅拌反应8~14h后可获得己内酯，所述的催化剂为具有通式(I )结构的金属酞菁；
2.如权利要求1所述的一种催化氧化环己酮制备ε-己内酯的方法，其特征在于:所述的有机溶剂为1，2-二氯乙烷、或者乙酸乙酯、或者乙腈中的任意一种。
3.如权利要求1所述的一种催化氧化环己酮制备ε-己内酯的方法，其特征在于:所述的有机溶剂的加入量按其与环己酮的摩尔体积比计算，即环己酮:有机溶剂为lmol:40(T1000ml。
4.如权利要求1所述的一种催化氧化环己酮制备ε-己内酯的方法，其特征在于:所述的金属酞菁催化剂的用量按其与环己酮的质量比计算，即环己酮:金属酞菁为1:0.025~0.1。
5.如权利要求1所述的一种催化氧化环己酮制备ε-己内酯的方法，其特征在于:所述的助氧化剂为苯甲醛，其用量按与其环己酮的摩尔比计算，即环己酮:苯甲醛为Imol:1~3mol0
6.如权利要求1所述的一种催化氧化环己酮制备ε-己内酯的方法，其特征在于:所述的催化氧化反应的温度为1(T40°C。
7.如权利要求1所述的一种催化氧化环己酮制备ε-己内酯的方法，其特征在于:所述的氧气的加入量为16~32ml/min。
【文档编号】B01J31/22GK104003971SQ201410170851
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】孙小玲, 王立, 张鑫慧 申请人:上海应用技术学院