本發(fā)明屬于有機合成領域，尤其是涉及一種環(huán)氧環(huán)己烷的制備方法。

背景技術(shù)：

1、1.2-環(huán)氧環(huán)己烷，分子式c6h10o，分子量98.143，沸點129-132℃，cas號：286-20-4。是一種帶香味的無色或淡黃色液體，是農(nóng)藥殺螨劑的主要原料，也是表面活性劑，橡膠助劑。

2、環(huán)氧環(huán)己烷的合成方法很多，基本都是以環(huán)己烯為原料進行氧化，根據(jù)氧源的不同可分為以下幾種：

3、cn114456127a報道了一種以非均相單原子催化劑為催化劑，以環(huán)己烯為制備原料，以分子氧為氧來源合成環(huán)氧環(huán)己烷的方法。該反應收率低，提純較繁瑣。

4、cn113908828a報道了一種以鉬酸鉍為催化劑，以環(huán)己烯為底物，乙腈為反應溶劑，過氧化氫溶液為氧化劑，環(huán)己烯的轉(zhuǎn)化率可達77.0％，環(huán)氧環(huán)己烷的選擇性可達83.6％。該方法收率中等，催化劑制備較為繁瑣。

5、中國石油化工股份有限公司在cn110498778b中報道了一種以環(huán)己烯為底物，乙腈為反應溶劑，叔丁基過氧化氫溶液為氧化劑，在片層厚度不超過20nm、骨架鈦摩爾含量不低于2％的薄層、高骨架鈦含量的ti-mww分子篩催化劑上進行烯烴環(huán)氧化反應，反應結(jié)束后將反應液精餾處理，取130～135℃的餾分，得到環(huán)氧環(huán)己烷。該反應轉(zhuǎn)化率高，但生產(chǎn)成本較大。

6、上海應用技術(shù)大學在cn116813570a中報道了一種以環(huán)己烯為原料，在助氧劑的存在下，加入有機溶劑，之后加入改性二氧化鈦催化劑，反應時用光照射并通氧氣，加熱攪拌反應得到環(huán)氧環(huán)己烷。該方法綠色溫和，但反應時長太久。

7、中國天辰工程有限公司在cn113461641a中報道了一種將催化劑成品及環(huán)己烯加入反應釜中，加熱并保溫，加入過氧化氫異丙苯溶液，加熱攪拌至完全反應，過濾、水洗、靜置分液得到環(huán)氧環(huán)己烷。該反應條件溫和，但工序繁瑣。

8、本發(fā)明人通過長時間的實驗和探索，找到了一種在一定溫度條件下，將環(huán)己烯和催化劑加入溶劑中，氧化劑過氧乙酸溶液滴加到上述體系中，開始反應，同時滴加氫氧化鈉溶液。反應結(jié)束后靜置、水洗、分液，對油相進行負壓蒸餾，收集-0.08mpa，55℃處餾分即為環(huán)氧環(huán)己烷。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種原料成本低、副產(chǎn)品少、產(chǎn)率高的一種環(huán)氧環(huán)己烷的制備方法。

2、為達到發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種環(huán)氧環(huán)己烷的制備方法，三金屬六元卟啉催化劑存在條件下，將環(huán)己烯和催化劑加入溶劑中，氧化劑過氧乙酸溶液滴加到上述體系中，開始反應，同時滴加氫氧化鈉溶液。反應結(jié)束后靜置、水洗、分液，對油相進行蒸餾，得環(huán)氧環(huán)己烷。

3、本發(fā)明方法的合成路線為：

4、

5、具體的，在0℃～40℃條件下，將環(huán)己烯和催化劑加入溶劑中，氧化劑過氧乙酸溶液滴加到上述體系中，開始反應，同時滴加氫氧化鈉溶液。反應結(jié)束后靜置、水洗、分液，對油相進行蒸餾，得到環(huán)氧環(huán)己烷。

6、這個溫度范圍反應速率可控，不會過快反應導致副反應增多，保證反應體系穩(wěn)定性的同時，此溫度下，環(huán)己烯的雙鍵更容易被氧化劑攻擊，形成環(huán)氧化合物。

7、具體的，所述溶劑為二氯甲烷或二氯乙烷。沸點高，可以在后續(xù)的過程中回收再利用。

8、具體的，所述催化劑為三金屬六元卟啉，三金屬離子為錳離子、鐵離子、鈷離子。提供卟啉的催化活性并體現(xiàn)出高度的選擇性，加快環(huán)己烯的氧化過程。

9、三金屬六元卟啉催化劑是一種由三個吡咯環(huán)通過次甲基橋相連而成的具有14-π電子共軛的卟啉衍生物。這種催化劑的特殊之處在于其金屬離子配位方式，金屬離子不是位于卟啉大環(huán)平面的內(nèi)部，而是位于其上方，與三個吡咯氮原子以及三個另外的配體形成八面體配位構(gòu)型，整個分子呈現(xiàn)碗裝構(gòu)型。

10、通過引入錳、鐵、鈷金屬離子，可以調(diào)控卟啉催化劑的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，來選擇性的加快催化過程。

11、具體的，環(huán)己烯、溶劑、過氧乙酸、催化劑的質(zhì)量比為1:1～5:0.8～1.5:0.05～0.3。

12、具體的，過氧乙酸溶液的滴加時間為3h-4h。

13、具體的，對油相減壓蒸餾前，先常壓蒸餾，回收溶劑之后再進行降溫和減壓蒸餾。先進行常壓蒸餾，去除副產(chǎn)物包括環(huán)己酮和環(huán)己醇等。

14、具體的，所用過氧乙酸的濃度為12%～30%。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種環(huán)氧環(huán)己烷的制備方法所具有的有益效果是：

16、1、催化劑的高效。三金屬六元卟啉具有特殊的配位構(gòu)型，金屬離子位于卟啉大環(huán)平面的上方，這種結(jié)構(gòu)會增加活性中心與反應底物接觸的幾率并且三金屬六元卟啉通過金屬卟啉與氧氣相互作用形成o-o鍵分解來實現(xiàn)這一過程。

17、2、環(huán)保性和經(jīng)濟性，三金屬六元卟啉催化劑的應用有助于減少有害化學物質(zhì)的使用和排放，因為它們可以在更溫和的條件下實現(xiàn)高效的催化反應。三金屬六元卟啉催化劑在反應后可以回收和重復使用，經(jīng)過多次循環(huán)依然保持好的活性和選擇性。

技術(shù)特征：

1.一種環(huán)氧環(huán)己烷的制備方法，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧環(huán)己烷的制備方法，其特征在于：所述溶劑為二氯甲烷或二氯乙烷。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧環(huán)己烷的制備方法，其特征在于：催化劑為三金屬六元卟啉，三金屬離子為錳離子、鐵離子、鈷離子。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧環(huán)己烷的制備方法，其特征在于：環(huán)己烯、溶劑、過氧乙酸、催化劑的質(zhì)量比為1:1～5:0.8～1.5:0.05～0.3。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧環(huán)己烷的制備方法，其特征在于：過氧乙酸溶液的滴加時間為3h-4h。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種環(huán)氧環(huán)己烷的制備方法，其特征在于：所用過氧乙酸的質(zhì)量濃度為12%～30%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)氧環(huán)己烷的制備方法，其特征在于：對油相減壓蒸餾前，先常壓蒸餾，回收溶劑之后再進行降溫和減壓蒸餾。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種環(huán)氧環(huán)己烷的制備方法，屬于有機合成領域。所述方法以三金屬六元卟啉催化劑存在條件下，將環(huán)己烯和催化劑加入溶劑中，氧化劑過氧乙酸溶液滴加到上述體系中，開始反應，同時滴加氫氧化鈉溶液。反應結(jié)束后靜置、水洗、分液，對油相進行蒸餾，得環(huán)氧環(huán)己烷。其中三金屬六元卟啉催化劑中的三金屬離子為錳離子、鐵離子、鈷離子。在本發(fā)明中三金屬六元卟啉催化劑的應用有助于減少有害化學物質(zhì)的使用和排放，可以在更溫和的條件下實現(xiàn)高效的催化反應。三金屬六元卟啉催化劑在反應后可以回收和重復使用，經(jīng)過多次循環(huán)依然保持好的活性和選擇性。

技術(shù)研發(fā)人員：楊陽,王瑞英,李洪國,王歡,王憲東
受保護的技術(shù)使用者：山東華安新材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30