微波辐射下用高铁酸钾选择氧化苯甲醇合成苯甲醛

微波辐射下用高铁酸钾选择氧化苯甲醇合成苯甲醛
李青;刘耀华
【摘要】研究微波辐射条件下高铁酸钾选择氧化苯甲醇合成苯甲醛.结果表明：环己烷和氢氧化钠水溶（pH=11.5）作溶剂,三乙基苄基氯化铵作相转移溶剂,微波功率240W,高铁酸钾氧化苯甲醇合成苯甲醛,产率可达89%.%In microwave radiation condition,the result of benzyl alcohol by selective oxidation with potassium ferrate in cyclohexane and aqueous solution of sodium hydroxide（pH=11.5） contained phase transfer catalyst indicated that the benzyl alcohol receiving rate above 89%.
【期刊名称】《太原师范学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2011(010)003
【总页数】3页(P99-100,151)
【关键词】苯甲醇;苯甲醛;相转移溶剂;绿色合成;微波
【作者】李青;刘耀华
【作者单位】太原师范学院化学系,山西太原030031,;太原师范学院化学系,山西太原030031,
【正文语种】中文
【中图分类】O622
苯甲醛为制造染料用中间体，也是制造香料、调味剂等化工产品的重要原料.以往工业生产苯甲醛多以甲苯为原料制取，但会对环境造成一定程度的污染.近年来，
合成苯甲醛的方法被不断改进，随着绿色化学的发展，寻找利用苯甲醇氧化合成苯甲醛的环境友好且高效的催化体系很有实际意义［1］.高铁酸盐是比相应的高锰酸盐或重铬酸盐氧化性能更强的氧化剂，它在整个pH范围内具有良好的氧化活性及选择性，其氧化产物铁锈对环境无不良影响，在有机物氧化合成中具有广阔的前景［2，3］.
微电脑微波化学反应器（巩义市予华仪器有限公司）；循环式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）；6820气相色谱仪（Agilent）.
环己烷，分析纯，天津市风船化学试剂科技有限公司；乙酸乙酯，分析纯，武汉制氨厂；氢氧化钠，分析纯，天津市光复精细化工研究部；氢氧化钾，分析纯，天津市光复精细化工研究部；苄基三乙基氯化铵，化学纯，中国医药集团上海化学试剂公司；苯甲醇，分析纯，天津市科蜜欧化学试剂开发中心；硝酸铁，分析纯，北京市精细化工厂.
本实验采用次氯酸盐氧化法.向饱和次氯酸钠溶液中加入适量氢氧化钾固体，得碱性次氯酸钾溶液，搅拌下加入硝酸铁.反应结束后过滤了除去不溶物，再加氢氧化钾固体至饱和，析出高铁酸钾固体.用有机溶剂洗涤晶体（分别用苯、无水乙醇、无水乙醚）除去杂质，干燥后得到暗紫色且有光泽的高铁酸钾晶状粉末［4，5］.
1.3.1 苯甲醛制备一
分别取体积比为1∶1的环己烷和氢氧化钠水溶液（pH＝11.5）150 m L，0.3 mol苯甲醇和相转移溶剂苄基三乙基氯化铵，加入500 m L圆底烧瓶中并摇匀.在装有温度计、回流冷凝管的微波条件下加入0.2 mol高铁酸钾，控制微波功率240 W，反应一段时间，过滤后用乙酸乙酯萃取，常压蒸馏除去杂质，于175℃～179℃收集馏分，分馏后得浅黄色油状液体苯甲醛，注入气相色谱仪进行分析.
1.3.2 苯甲醛制备二
取100 m L质量分数为5%的氢氧化钠水溶液加入到500 m L圆底烧瓶中，向其中加0.3 mol苯甲醇并摇匀，在装有温度计、回流冷凝管的微波条件下加0.2 mol 高铁酸钾，控制微波功率240 W，反应一段时间，产物经过滤后加入盐酸进行酸化后，常压蒸馏，除去杂质，于175℃～179℃收集馏分，分馏后得浅黄色油状液体苯甲醛，注入气相色谱仪进行分析.
主要考察了微波条件下，控制微波功率240 W，不加有机溶剂及相转移催化剂和加有机溶剂及相转移催化剂两种情况对氧化反应的影响，结果见表1，数据表明，加有机溶剂及相转移催化剂的条件下可使氧化反应速率加快，缩短反应时间，增加苯甲醛的产率.
主要考察了微波条件下，控制微波功率240 W，加有机溶剂及相转移催化剂条件下，反应时间对氧化反应的影响，结果见表2.数据表明，随着时间的增加，苯甲醛的产率也随之相应增加，但增加到一定程度，苯甲醛的产率不再增加，相反有所下降.
微波辐射条件下，绿色氧化剂高铁酸钾催化氧化苯甲醇合成苯甲醛的最佳反应条件是加有机溶剂及相转移催化剂，微波功率240 W，在pH＝11.5的氢氧化钠水溶液中反应90 s，苯甲醛的产率可达89%.
＊注：反应条件为微波功率240 W，苯甲醇0.3 mol，溶剂为1∶1的环己烷和氢氧化钠水溶液（pH＝11.5），各150 mL，高铁酸钾0.2 mol.
微波辐射下，采用绿色氧化剂高铁酸钾选择氧化苯甲醇合成苯甲醛，在加有机溶剂及相转移催化剂条件下，反应时间适当，条件温和，无污染，反应过程简洁，苯甲醛产率较高.
【相关文献】
［1］王海英，王晓丹，宫红.催化选择性氧化苯甲醇合成苯甲醛反应研究［J］.工业催化，2003，11（1）：1-2
［2］宋华，王宝辉.绿色合成氧化剂高铁酸盐［J］.化学通报，2003，66（4）：252-257 ［3］朱伟，潘复生，张胜涛.高铁酸盐的研究现状［J］.材料导报，2002，16（8）：51-53 ［4］张军，时清亮.高铁酸钾的合成及其应用研究［J］.无机盐工业，1999，31（6）：26-28 ［5］田宝珍，曲久辉.化学氧化法制备高铁酸钾循环生产可能性的试验［J］.环境化学，1999，18（2）：173-177。