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高铁酸钾是绿色、无污染、高选择性和高活性的强氧化剂,可以氧化醇类、含氮化合物、烃类等有机化合物,其氧化性能可以通过改变反应条件(如温度、pH值等)、改变溶剂、加入相转移催化剂和固体催化剂等进行调解。本文以苯甲醇为原料,系统研究了在水相、在有机溶剂和相转移催化剂存在下、在醋酸—醋酸钠介质中及在有机溶剂和固体催化剂存在下用高铁酸钾氧化合成苯甲醛的最佳反应条件。 实验结果表明:(1)水相中的反应 最佳反应条件是pH=11.5的氢氧化钠溶液作溶剂、反应温度T=18℃、反应时间t=4min、高铁酸钾的加入量为化学反应理论氧化剂用量(m=0.396g)。此时,苯甲醇的转化率、苯甲醛的选择性和产率分别为62.0%、82.3%、51.0%。(2)有机溶剂和相转移催化剂存在下的反应 最佳反应条件是苄基三甲基氯化铵作相转移催化剂、环己烷和pH=11.5的氢氧化钠作溶剂、反应温度T=18℃、反应时间t=7min、氧化剂高铁酸钾的加入量为化学反应理论氧化剂用量。此时,苯甲醇的转化率、苯甲醛的选择性和产率分别为91.7%、97.2%、89.1%。(3)醋酸—醋酸钠介质中的反应 最佳反应条件是10mL浓度为36%的醋酸和2.5g氢氧化钠中和后的缓冲溶液作溶剂、高铁酸钾的加入量为化学反应理论氧化剂用量、搅拌时间为10min、反应温度T=18℃、反应时间t=3.5min。此时,苯甲醇的转化率、苯甲醛的选择性和产率分别为94.8%、90.8%、86.0%。(4)有机溶剂和固体催化剂存在下的反应 最佳反应条件是超稳分子筛作固体催化剂、环已烷为溶剂并加入微量36%的醋酸、反应温度T=18℃、反应时间t=10h、高铁酸钾的加入量m=1.98g。此时,苯甲醇的转化率、苯甲醛的选择性和产率分别为82.6%、94.8%、78.3%。 从实验数据可以看出,和传统氧化剂相比,用高铁酸钾氧化合成有机物具有选择性高、反应时间短、反应条件缓和、不会产生环境污染等优点。所以,绿色氧化剂高铁酸钾在有机物的氧化合成方面具有十分重要的应用潜力。