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苯乙烯的氧化产物是重要的化工原料和中间体,应用非常广泛。但由于传统的合成方法合成难度较大,合成反应收率低、成本高,使其难以满足市场供给要求。因此,近年来人们正寻求研究和开发新的合成方法和途径来解决这一问题。
研究苯乙烯的氧化反应分别采用了三种可回收催化体系:钼—铵相转移催化体系、离子液体催化体系、杂多酸—离子液体催化体系,以双氧水为氧化剂催化氧化苯乙烯,生成中间产物环氧苯乙烷,在催化剂催化下同时伴随着环氧苯乙烷的开环反应,生成苯甲醛和苯基乙二醇等产物。本论文研究了常压下催化剂用量、氧化剂用量、相转移剂用量、体系酸度、反应温度以及反应时间对苯乙烯氧化反应和产物选择性的影响,找出了该体系的最佳条件。钼一铵相转移催化体系作用下的单程转化率基于苯乙烯计算可达到28.44%;在55℃、二氯甲烷为溶剂、双氧水浓度为12%时反应生成苯甲醛的选择性为100%。离子液体催化体系以15%的H2O2为氧化剂,单程转化率可达到20.1%;不同阳离子功能化的离子液体对反应的作用效果不同,引入磺酸基的功能化离子液体的催化活性较高,而未功能化的离子液体催化体系可以生成单一产物苯甲醛,单程转化率为10%;离子液体可以提高协同使用的其它催化剂的活性,同时可取代有机试剂作为溶剂,这使得反应后的分离变得非常容易。
通过对平衡反应的研究,得到了不同参量对三种产物选择性的影响,工业上可以通过精馏分离,得到纯净的三种有机物。