烷烃的选择性氧化在石油化工,医药香料和有机合成化学中的应用非常广泛,其中环己烷的氧化制备己二酸是一个十分重要的反应。己二酸作为脂肪族二元酸中最有应用价值的二元酸,广泛应用于尼龙-66、可塑剂、食品添加剂、纤维的制造,全世界年生产总量达2.2×106吨,并且具有增长的趋势。目前工业上环己烷的氧化主要工艺是“环己烷两步法”,该方法对设备腐蚀严重,能耗高,操作要求苛刻,而且硝酸氧化过程中产生大量的NOx气体(NO、NO2、N2O)严重污染环境。因此,寻找一种新的能最大利用原料又对环境友好的生产方法就具有非常重要的意义。本论文以系统地进行了以简单金属卟啉作为催化剂催化空气选择性氧化环己烷和中间体(环己酮)制备己二酸的研究,并对催化氧化环己烷制备己二酸提出了改进方法。其工作主要包括以下几个方面的内容: 1.首先为了满足实验室研究过程中快速、准确监测环己烷及环己酮氧化液中有机羧酸的要求,我们建立了反相高效液相色谱内标法测定其氧化产物中二酸的方法,得到其优化后色谱条件。该方法样品不需预处理,加入内标并用甲醇溶解后即可直接进样分析,分析时间不到17分钟,重现性好,准确可靠。2.然后我们详细选取不同金属离子的单金属卟啉和双金属卟啉催化空气氧化环己烷,并利用对氯单锰卟啉作催化剂,考察了反应工艺条件温度、压力和时间对氧化反应选择性的影响,我们得到了最佳工艺条件。3.为了进一步研究己二酸的生成机理和制备己二酸新的路线,我们将底物从环己烷扩展延伸到了其中间体环己酮和环己醇。经实验发现环己醇很难被氧化,几乎不发生反应; 而环己酮反应剧烈,并生成大量的己二酸。这是第一次发现在无任何溶剂及助剂的情况下,简单金属卟啉催化空气氧化酮类物质。在分别研究了温度和压强对该反应体系的选择性影响后,我们得到了最佳工艺条件。4.最后我们通过反应产物的定性定量检测和对比实验对反应机理进行了研究,并提出来简单金属卟啉催化空气选择性氧化环己烷制备己二酸工艺条件的改进方向,即在无外加溶剂、加入少量环己酮为反应引发剂的条件下简单金属卟啉催化空气选择性氧化环己烷一步法制备己二酸并对此进行了简单的研究。