專利名稱：一種提高高鐵酸鉀氧化活性的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種提高高鐵酸鉀氧化活性的方法，具體地說是提供一種在有機溶劑中用高鐵酸鉀氧化有機物時提高其氧化活性的新方法。
高鐵酸鉀是氧化活性高、不需要苛刻反應條件的綠色氧化劑。1971年Adutte等首次開展了高鐵酸鉀用于有機物氧化合成的研究，直至目前關于高鐵酸鉀用于有機物氧化合成方法，主要包括堿性水溶液中合成和有機溶劑中合成兩種。堿性水溶液作為溶劑進行的氧化反應其不足之處在于，由于反應介質(zhì)是強堿性的，不適于氧化對堿性敏感的化合物，特別是對難溶于水的有機物氧化反應更加難以進行；以有機物作為溶劑時，由于高鐵酸鉀不溶于有機物，其活性得不到充分發(fā)揮，反應時間長、產(chǎn)率低； 1996年，Lionel提出了一種在有機溶劑中，以蒙脫石為固體催化劑，高鐵酸鉀作氧化劑的氧化合成方法，首次在室溫下實現(xiàn)了有機物的選擇性氧化，雖然該方法可以提高氧化合成的最終產(chǎn)率，但該方法同時具有反應時間長，高鐵酸鉀和有機物溶劑用量高等缺點。
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種在有機溶劑中，用高鐵酸鉀氧化有機物時，提高其氧化活性的新方法，該方法具有反應時間短、產(chǎn)率高，能有效地降低氧化劑和有機溶劑用量等優(yōu)點。
本發(fā)明的目的是通過如下技術方案實現(xiàn)的。該方法在用高鐵酸鉀氧化有機物時，首先在常溫下，向有機溶劑中加入適量的酸的水溶液，加入反應原料，在攪拌下加入高鐵酸鉀，反應一段時間后，得到產(chǎn)物。
本發(fā)明提出的提高高鐵酸鉀氧化活性的方法，由于添加了酸的水溶液，與高鐵酸鉀作用生成了氧化性更強的中間體，大大提高了高鐵酸鉀的氧化活性，因而可以減少氧化劑和有機溶劑的用量，縮短反應時間，同時所加的酸的溶液不會對環(huán)境造成任何污染，因此該方法還具有綠色、經(jīng)濟等特點，可以廣泛應用于有機化學品合成領域。
圖1是醋酸對氧化反應影響的對比曲線。
下面結合實施例對本發(fā)明進行進一步的介紹。
實施例1、以氧化苯甲醇合成苯甲醛反應為例。合成步驟如下步驟1、在有機溶劑中加入(1)濃度為20～70％(w)的醋酸水溶液，醋酸水溶液與有機溶劑的體積比為0.2～1.0∶20；(2)分別加入濃度是0.01～0.2g/mL磷鉬酸、磷鎢酸、草酸水溶液，酸的水溶液與有機溶劑的體積比為0.2～0.8∶20。
步驟2、量取適量的環(huán)己烷和苯甲醇放入平底燒杯中，加入適量的上述(1)或(2)溶液，攪拌下加入理論氧化劑用量0.95～1.5倍的高鐵酸鉀，控制反應溫度為10～70℃，反應2～8小時。
步驟3、過濾反應液，將濾液進行色譜分析，得到的結果見表1。
表1有機溶劑中加入各種酸的實驗結果
圖1是加入醋酸對氧化反應產(chǎn)率影響的對比曲線。由圖1可以看出，向反應體系中加入醋酸對該氧化反應有很大的影響，在反應0.5h時，產(chǎn)率就可以達到72.2％，比不加醋酸時產(chǎn)率提高65.6％，說明少量的醋酸可以提高高鐵酸鉀的氧化活性，且效果顯著。
實施例2、以醋酸為例，分別量取20ml有機溶劑、2mmol的苯甲醇和0.5mL36％的醋酸放入50ml平底燒瓶中搖均，磁力攪拌下加入0.792g高鐵酸鉀，控制反應溫度為40℃，反應一段時間，產(chǎn)物經(jīng)過濾后，注入氣相色譜進行分析，所得到的結果與Lionel等人的實驗結果對比見表2。
表2與Lionel等人的比較結果
(注1-本發(fā)明的實驗數(shù)據(jù)；2，3-Lionel等人的實驗數(shù)據(jù))從表2可知，在苯甲醇量相同的條件下，本實驗方法在所用的氧化劑用量比Lionel等人在實驗中所用氧化劑用量低20.0％，環(huán)己烷用量低33.3％時，得到不同時間的產(chǎn)率均比Lionel最佳值高，6h產(chǎn)率為99.2％，而Lionel在8h，產(chǎn)率為99％。
實施例3、在實施例1的醋酸和草酸溶液中加入0.3～1.0g超穩(wěn)分子篩，其它步驟同實施例1。實驗結果見表3。
表3有機溶劑中加入超穩(wěn)分子篩的實驗結果
由表3可以看出，在加入少量酸的水溶液的同時，加入少量超穩(wěn)分子篩可進一步提高苯甲醛的產(chǎn)率。
權利要求
1.一種提高高鐵酸鉀氧化活性的方法，該方法是在用高鐵酸鉀氧化有機物時，常溫下向有機溶劑中加入反應原料，在攪拌下加入高鐵酸鉀，反應一段時間后，得到產(chǎn)物，其特征在于在加入高鐵酸鉀之前向溶液中加入適量的酸的水溶液。
2.權利要求1所述的一種提高高鐵酸鉀氧化活性的方法，其特征在于所添加的酸的水溶液是醋酸的水溶液。
3.權利要求1所述的一種提高高鐵酸鉀氧化活性的方法，其特征在于所添加的酸的水溶液是磷鉬酸或磷鎢酸或草酸水溶液。
4.權利要求1所述的一種提高高鐵酸鉀氧化活性的方法，其特征在于反應時向酸的水溶液中加入少量的超穩(wěn)分子篩。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種提高高鐵酸鉀氧化活性的新方法，該方法是通過向有機溶劑中加入適量的酸的水溶液，來提高高鐵酸鉀的氧化活性，進而達到減少氧化劑和有機溶劑的用量，縮短反應時間的目的。同時由于所加的酸不會對環(huán)境造成任何污染，氧化劑高鐵酸鉀的氧化產(chǎn)物是鐵銹，因此該方法還具有綠色、經(jīng)濟等特點，可以廣泛應用于有機化學品合成領域。
文檔編號C07C45/00GK1730399SQ20051005337
公開日2006年2月8日 申請日期2005年7月29日 優(yōu)先權日2005年7月29日
發(fā)明者宋華, 王寶輝, 張嬌靜, 李峰, 李俊剛, 宋亞瑞 申請人:大慶石油學院