背景技术
对乙基苯乙酮是近年来颇受国内外化工界重视的化学品，除了具有一般烷基苯的通性外,由于其含有乙酰基,还具有官能团转变、结构延伸的功能,可与亲核试剂发生加成反应、亲核取代反应;可与醇、氨、酰胺、醛等进行加成或缩合反应,在医药、液晶及有机合成中间体等方面具有广泛的用途,开发利用前景广阔。目前国内尚无大规模装置生产对乙基苯乙酮,工业使用的对乙基苯乙酮主要依赖进口,因此开发绿色环保、简单经济的对乙基苯乙酮合成工艺具有巨大的市场前景。
生产对乙基苯乙酮的传统方法是通过Friedel-Crafts酰基化反应,采用Lewis酸或者强质子酸催化乙苯与醋酸酐或乙酰氯得到,常见的Friedel-Crafts酰基化反应催化剂有AlCl3、BF3、TiCl4、AlPO4、SiO2-AlCl3混合物的固体酸催化剂、沸石类分子筛以及全氟磺酸树脂等。
专利PL15908181公开了一种采用AlCl3催化乙苯和醋酸酐制备对乙基苯乙酮的方法。所提供的方法是典型的Friedel-Crafts酰基化反应,催化剂AlCl3与醋酸酐的摩尔比为2,反应温度5~10℃,对乙基苯乙酮收率为85%。所提供的工艺虽然对乙基苯乙酮收率较高,但是一方面催化剂用量大,并以离子的形式存在于反应废液中,回收困难,且造成严重的环境污染;另一方面反应过程中会产生大量的氯化氢气体,对设备耐腐蚀性要求高，大大增加了投资操作成本,并存在安全隐患。
专利CN102267886A公开了一种金属卟啉催化氧气或空气选择氧化对二乙苯制备对乙基苯乙酮的方法。所提供的方法是以对二乙苯为原料,1~100ppm的金属卟啉为催化剂,在常压、无溶剂条件下,以30~60mL/min的流速通入氧气或空气,于150~160℃下反应1~2h,所得反应混合物经减压蒸馏得到对乙基苯乙酮。对二乙苯转化率为73.8%,对乙基苯乙酮选择性为53.8%，收率为39.7%。但是所提供的工艺反应温度较高,催化剂结构复杂,卟啉类金属配合物价格昂贵,催化剂分离回收成本高、能耗大、工艺复杂、三废排放多,且乙苯转化率以及对乙基苯乙酮收率较低,副产物较多,为后绪产物的分离提纯带来不便,使得生产成本大大提高。
制备方法[1]
在50mL三口烧瓶中加入1mL纯度80wt%的对二乙苯,0.1g Fe/ZSM-5催化剂(负载量为5wt%),以360mL/h的流速通入O2，助剂KBr与对二乙苯的摩尔比为1,溶剂乙酸与对二乙苯的体积比为1,在反应温度30℃、反应时间180min、搅拌速度600r/min时,测得对二乙苯转化率为99.2%,对乙基苯乙酮选择性为15.2%、收率为15.1%。
参考文献
[1]南京工业大学. 一种负载分子筛催化氧化对二乙苯制备对乙基苯乙酮的方法:CN201510263598.8[P]. 2015-10-07.