間接電氧化合成對羥基苯甲醛.pdf

1、對羥基苯甲醛廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、石油化工、液晶及電鍍等行業(yè)。間接電氧化合成對羥基苯甲醛由于步驟少、操作簡便、選擇性高、三廢量較少、且電解液可循環(huán)利用，具有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。本文通過正交實驗確定了在沒有催化劑的情況下非均相電解硫酸錳的最佳工藝條件，然后研究了不同催化劑的催化性能并篩選出效果好的催化劑，通過循環(huán)伏安法研究了催化機理。使用溴代環(huán)已烷醚化對甲酚，保護羥基，降低了對羥基苯甲醛在水中的溶解損失。利用Mn3+的高選擇氧化性氧

2、化對甲酚上的甲基為醛基，制得對羥基苯甲醛。同時探討了電解液的凈化方法。 研究了在H2SO4溶液中均相與非均相電解硫酸錳，證明了非均相電解比均相電解硫酸錳的陽極電流效率高。通過正交實驗確定了在沒有催化劑的情況下非均相電解硫酸錳的最佳條件為40％ H2SO4、0.50mol/L MnSO4、陽極電流密度29.5mA/cm2、時間30min、溫度60℃、攪拌速度1000r/min，陽極電流效率為55％，產(chǎn)率20％。 考察了Co

3、SO4和Ag2SO4催化劑對非均相電解MnSO4陽極電流效率的影響：當(dāng)Ag2SO4濃度在0~1.5 mmol/L時，陽極電流效率隨Ag2SO4濃度升高而迅速升高，當(dāng)Ag2SO4濃度為1.5 mmol/L時，陽極電流效率最高，為60％，產(chǎn)率22％；對于CoSO4，陽極電流效率隨CoSO4濃度升高先迅速增加，然后下降。在7mmol/L時的陽極電流效率最高，電解30min時為84％，Mn3+產(chǎn)率為30％。表明CoSO4的催化效果比Ag2SO4

4、的好。使用循環(huán)伏安法探討了CoSO4的催化機理。結(jié)果表明，Mn2+的電化學(xué)氧化和化學(xué)氧化同時進行，從而大大提高了電解Mn2+的陽極電流效率。 研究了4-環(huán)已氧基甲苯和Mn3+的摩爾比、硫酸濃度、攪拌速度、溫度、反應(yīng)時間、相轉(zhuǎn)移催化劑的加入量、Mn3+滴入速度以及助溶劑CHCl3加入量對間接電氧化合成對羥基苯甲醛反應(yīng)的影響。結(jié)果表明，反應(yīng)溫度對4-環(huán)已氧基苯甲醛的產(chǎn)率影響較大，硫酸濃度對4-環(huán)已氧基甲苯的轉(zhuǎn)化率影響較大。電氧化合成

5、對羥基苯甲醛的最優(yōu)工藝條件為：4-環(huán)已氧基苯甲醛和Mn3+的的摩爾比為1:4，硫酸濃度60％，0.3g相轉(zhuǎn)移催化劑PTC，攪拌速度600r/min，溫度50℃，反應(yīng)時間4h，Mn3+加入方式為2h恒速滴入，CHCl3的體積為40ml。4-環(huán)已氧基苯甲醛的產(chǎn)率74.5％，4-環(huán)已氧基甲苯的轉(zhuǎn)化率為86.3％。用蒸餾得到對羥基苯甲醛，總收率為71％。 通過對比實驗，分析了5種常用電解液凈化處理方法，選擇“正已烷+活性炭”凈化方法處理