专利名称：苯甲醛的制备方法
技术领域：
本发明属于一种苯甲醛的制备方法。更确切的说，本发明属于羰基化法制备苯甲醛方法。
背景技术：
苯甲醛是一种被广泛用于合成医药、染料、香精等精细化学品的重要中间体。通常的制备方法是以甲苯为原料，通过催化氧化得到苯甲醛。
US P4137259中公开了一种以铁—银钒酸盐或向其中加入一种或多种稀土金属为催化剂的气相氧化甲苯制苯甲醛的方法。该方法由于反应温度在350℃以上，造成能耗高。且甲苯转化率仅达34％，并有可观量的CO、CO2和苯等有毒副产品生成，不利于环境保护。
甲苯液相氧化法也是工业化生产苯甲醛的方法之一。EP 71166中声称不断除去氧化时生成的水可提高苯甲醛的选择性，在转化率约达25％时醛的选择性可达40％～80％。DE 2745511中宣称，以磷酸—钯为主催化剂，在加有含磷、硫或氮助催化剂的情况下，当氧的消耗量为63％时，苯甲醛的收率为41％。
此外，US P5059716中公开了一种以TiO2-Cr2O3或VO2-Cr2O3为催化系统，加氢还原苯甲酸及衍生物制备苯甲醛的方法。而USP3369048中公开了一种以AlCl3-CuCl-HCl为催化体系，苯与一氧化碳于8.0MPa下进行羰基化反应的方法。该方法使用了HCl气体，对设备要求苛刻。催化剂的活性和选择性都不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简洁、经济而又环保的制备苯甲醛的方法。
室温离子液体又称离子液体，就是在室温或室温附近温度下呈液态、且没有中性分子而是由100％阳离子和阴离子组成的物质。室温离子液体有许多不同于有机挥发性溶剂的特征一般在300℃以下具有良好的热稳定性，利于动力学控制；具有非挥发性，蒸汽压几乎为零，易于蒸馏分离，同时减少了因挥发而产生的环境问题；以室温离子液体作催化剂的反应，反应过程具有高效、均相催化的特点，产品分离又表现出多相催化的特点；室温离子液体制备过程相对简单，可循环利用，污染小。本发明企图利用室温离子液体的这些特点，设计污染低，环境友好的化工路线。
我们根据离子液体的优点，寻找到一种离子液体，用于苯羰基化法制备苯甲醛的“绿色”清洁方法。
一种苯甲醛的制备方法，其特征在于该方法以室温离子液体1-正烷基-3-甲基咪唑氯化铝盐作为反应溶剂和催化剂，在反应釜中，于温度20℃～80℃和压力2.0MPa～8.0MPa的条件下，苯与一氧化碳进行羰基化反应制备苯甲醛。
反应生成物采用萃取法或减压蒸馏法与室温离子液体分离。
本发明的室温离子液体l-正烷基-3-甲基咪唑氯化铝盐与苯的摩尔比为1∶1～1∶3。
本发明所用1-正烷基-3-甲基咪唑氯化铝盐选自1-正丁基-3-甲基咪唑氯化铝盐。
我们发现离子液体1-正丁基-3-甲基咪唑氯化铝盐的哈米特值小于-10有利于提高苯转化率和苯甲醛选择性。
我们发现分子式为[BMim]+Al3Cl10-的1-正丁基-3-甲基咪唑氯化铝盐反应结果最好。
本发明与现有技术相比具有反应条件温和，催化剂活性高、催化性能专一、产品选择性高、过程“清洁”且易分离等优点。
具体实施例方式
下面通过实施例进一步对本发明进行描述。
实施例1将带有搅拌的0.2升反应釜用真空泵抽空后，投入34.4g[BMim]+Al3Cl10-和7.6ml苯，充入一氧化碳，开动搅拌，升温至75℃，保持反应压力8.0MPa反应4小时。产品用甲苯萃取，取上层清液进行GC分析，结果列于表1。
实施例2将带有搅拌的0.2升反应釜用真空泵抽空后，投入34.4g[BMim]+Al3Cl10-和16ml苯，充入一氧化碳，开动搅拌，升温至75℃，保持反应压力7.0MPa反应13小时。产品用甲苯萃取，取上层清液进行GC分析，结果列于表1。
实施例3将带有搅拌的0.2升反应釜用真空泵抽空后，投入34.4g[BMim]+Al3Cl10-和7.6ml苯，充入一氧化碳，，开动搅拌，升温至50℃，保持反应压力5.0MPa反应13小时。产品用甲苯萃取，取上层清液进行GC分析，结果列于表1。
实施例4将带有搅拌的0.2升反应釜用真空泵抽空后，投入34.4g[BMim]+Al3Cl10-和7.6ml苯，充入一氧化碳，，开动搅拌，升温至50℃，保持反应压力2.0MPa反应13小时。产品用甲苯萃取，取上层清液进行GC分析，结果列于表1。
表1序号 苯转化率/％ 苯甲醛选择性/％1 11.70 ～1002 29.74 80.013 58.43 96.164 44.00 95.0权利要求
1.一种苯甲醛的制备方法，其特征在于该方法以室温离子液体1-正烷基-3-甲基咪唑氯化铝盐作为反应溶剂和催化剂，在反应釜中，于温度20℃～80℃和压力2.0MPa～8.0MPa的条件下，苯与一氧化碳进行羰基化反应制备苯甲醛。
2.如权利要求1所说的方法，其特征在于1-正烷基-3-甲基咪唑氯化铝盐与苯的摩尔比为1∶1～1∶3。
3.如权利要求1所说的方法，其特征在于1-正烷基-3-甲基咪唑氯化铝盐选自1-正丁基-3-甲基咪唑氯化铝盐。
4.如权利要求3所说的方法，其特征在于1-丁基-3-甲基咪唑氯化铝盐的哈米特值小于-10。
5.如权利要求3或4所说的方法，其特征在于1-正丁基-3-甲基咪唑氯化铝盐的分子式为[BMim]+Al3Cl10-。
全文摘要
本发明公开了一种羰基化法制备苯甲醛的方法。该方法以室温离子液体为反应溶剂和催化剂，在20℃～80℃和2.0MPa～8.0MPa的条件下，苯与一氧化碳反应制备苯甲醛。本方法具有较高的转化率和选择性。本发明与现有技术相比具有反应温度低，产物选择性高，操作简单，节省能源，过程“绿色”环保等特征。
文档编号C07C47/54GK1583702SQ0315279
公开日2005年2月23日 申请日期2003年8月19日 优先权日2003年8月19日
发明者刘树法, 王健康, 孙克仁, 陈方, 索继栓 申请人:中国科学院兰州化学物理研究所