CN105951121B - 一种离子液体辅助电催化氧化制备苯酚的方法 - Google Patents
一种离子液体辅助电催化氧化制备苯酚的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105951121B CN105951121B CN201610392268.3A CN201610392268A CN105951121B CN 105951121 B CN105951121 B CN 105951121B CN 201610392268 A CN201610392268 A CN 201610392268A CN 105951121 B CN105951121 B CN 105951121B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phenol
- anode
- electrocatalytic oxidation
- ionic liquid
- exchange membrane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
- C25B3/20—Processes
- C25B3/23—Oxidation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
本发明的一种离子液体辅助电催化氧化制备苯酚的方法,包括以下步骤:在本发明所述的由阴极室、阴极、阳极室、阳极、阳离子交换膜、整流电源、搅拌器和萃取池组成的电催化氧化***中,一定浓度的1‑乙基3‑甲基咪唑三氟乙酸盐和苯放入阳极室,缓慢滴加双氧水在阳极液表面,阴极室为蒸馏水,保持一定温度,在一定的电流密度下反应一定时间。离子液体循环使用,苯酚用***萃取。由此阳极室中苯酚的选择性为98%左右,转化率为10%左右。该方法催化效率稳定,工艺条件要求低,环保节约。
Description
技术领域
本发明涉及一种电催化氧化方法,尤其是涉及一种离子液体辅助电催化氧化制备苯酚的方法。
背景技术
苯酚俗称石炭酸,外观为白色或无色结晶,有特殊气味和一定的腐蚀性,在空气中易变成粉红色,在室温下微溶于水、***、氯仿、甘油和二硫化碳,几乎不溶于石油醚。苯酚是一种重要的有机化工原料,是丙烯的重要衍生物之一,主要用于生产酚醛树脂、己内酞胺、双酚A、己二酸、苯胺、烷基酚、水杨酸等,此外还可以用作溶剂、试剂和消毒剂等,在合成纤维、合成橡胶、塑料、医药、农药、香料、染料以及涂料等方面具有广泛的应用。目前,工业生产苯酚的工艺主要有异丙苯法、甲苯-苯甲酸法和磺化法等,其中异丙苯法是最主要的方法。考虑苯酚生产的经济效益和环境问题,不仅需要改进现有的生产工艺,而且还要开发新的合成方法和路线。本发明主要是在铂电极和离子液体作用下,通过电催化氧化制取苯酚,苯溶于离子液体中,反应生成的苯酚可通过***萃取,避免在离子液体相中被深度氧化,离子液体可重复使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用离子液体辅助电催化氧化制备苯酚的方法,可有效简化现有的生产工艺,进一步提高苯酚生产的经济效益和环境问题。
本发明的方法是在一个双室的电解槽内,利用铂电极和离子液体的催化性能,降低反应活化能,催化氧化苯生成苯酚。具体方法如下:
如附图所示,本发明由阴极室、阴极、阳极室、阳极、阳离子离子交换膜、整流电源、搅拌器和萃取池组成的电催化氧化***,1-乙基3-甲基咪唑三氟乙酸盐(分子式为[EMIM]Tfa)和苯放入阳极室,双氧水(30%)用流量计量蠕动泵缓慢滴加在阳极液表面,流量控制在3-7mL/h,阴极室为蒸馏水,在阳极室中设置一个可控制速度的搅拌器,温度为60-90℃。其特征是以铂电极为阳极,钛涂钌惰性电极作为阴极,电流密度为5~10A/dm2。离子液体可以循环使用,苯酚用***萃取。直流电由一硅整流电源提供,电解槽电压为10.0~25V,反应时间为4~8小时。
本发明的原理反应如下:
阳极室中的双氧水首先在阳极失去电子在氧化体系中产生羟基自由基(·OH)中间体,然后在铂电极和离子液体的共同催化作用下,以(·OH)为主要氧化剂与苯发生反应生成苯酚,阳极产生的氢离子通过阳离子交换膜进入到阴极表面发生电极反应生成氢气,其反应机理为:
阳极:
阴极:2H++2e→H2
在上述电催化氧化过程中,以H2O2在直流电场的作用下电解生成的(·OH)为氧化剂,原子经济性高,也无环境污染,离子液体[EMIM]Tfa既是溶剂又是催化剂,是一条最受青睐的环境友好和可持续发展的合成路线。
本发明的特点是:
(1)催化效率稳定,氧化剂利用率高达95%以上,催化电极使用寿命长。
(2)再生过程易于控制,制备工艺流程简单,工艺条件要求低;
(3)设备紧凑,再生时间短,从而可节约大量的生产费用。
附图说明
图为用于本发明的电催化氧化***。
具体实施方式
如附图所示,阴极室、阴极、阳极室、阳极、阳离子离子交换膜、整流电源、搅拌器和萃取池组成的电催化氧化***,以铂电极为阳极,钛涂钌惰性电极作为阴极,阳极室加入4mol/L离子液体1-乙基3-甲基咪唑三氟乙酸盐和4mol/L苯的混合溶液,阴极室内加入蒸馏水,温度75℃,电流密度为8A/dm2,槽电压为18V。含有30%的双氧水自贮液槽利用流量计量蠕动泵缓慢滴加在阳极液表面,流速控制在6mL/h,在搅拌和离子液体辅助催化作用下,与苯和双氧水进行反应,反应时间为5小时,阳极极室产生的氢离离子在电场的作用下,穿过阳膜进入到阴极室中,在阴极表面鼓泡生成氢气逸出,反应停止后把阳极液到入含有***的萃取池中进行苯酚的萃取,离子液体循环使用,由此阳极室中苯酚的选择性为98%左右,转化率为10%左右。
Claims (3)
1.一种电催化氧化制备苯酚的方法,其特征在于:在电催化氧化***中,阳离子交换膜为均相离子交换膜,铂电极为阳极,钛涂钌惰性电极为阴极,苯、离子液体1-乙基3-甲基咪唑三氟乙酸盐和双氧水为原料,通以一定时间的直流电来制取苯酚,阳极液中的苯酚进入萃取池用***进行萃取处理。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其电催化氧化***特征在于:设有阳极室、阴极室、阳离子交换膜、搅拌器、整流电源和萃取池,铂电极为阳极,钛涂钌惰性电极为阴极。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:温度为60-90℃,电流密度为5~10A/dm2,槽电压为10~25V,反应时间为4~8小时。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610392268.3A CN105951121B (zh) | 2016-05-27 | 2016-05-27 | 一种离子液体辅助电催化氧化制备苯酚的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610392268.3A CN105951121B (zh) | 2016-05-27 | 2016-05-27 | 一种离子液体辅助电催化氧化制备苯酚的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105951121A CN105951121A (zh) | 2016-09-21 |
CN105951121B true CN105951121B (zh) | 2018-03-06 |
Family
ID=56908520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610392268.3A Expired - Fee Related CN105951121B (zh) | 2016-05-27 | 2016-05-27 | 一种离子液体辅助电催化氧化制备苯酚的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105951121B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110158115B (zh) * | 2019-04-25 | 2020-07-03 | 浙江浙能技术研究院有限公司 | 一种电化学制备苯酚的方法 |
CN112661108A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-04-16 | 东华理工大学 | 一种基于水二聚体自由基阳离子的氢气制备方法 |
CN113529111B (zh) * | 2021-06-30 | 2023-10-27 | 东华理工大学 | 一种利用苯通过电催制取苯酚的工艺与装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4917781A (en) * | 1988-07-20 | 1990-04-17 | Southwestern Analytical Chemicals, Inc. | Process for preparing quaternary ammonium hydroxides |
CN1083871A (zh) * | 1993-05-31 | 1994-03-16 | 华东化工学院 | 板框式固定床电极电解槽及其工业应用 |
CN1385410A (zh) * | 2002-04-10 | 2002-12-18 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种苯直接羟化制苯酚的方法 |
CN101100415A (zh) * | 2006-07-03 | 2008-01-09 | 哈尔滨理工大学 | 苯直接羟基化制苯酚的绿色合成方法 |
CN105521825A (zh) * | 2014-09-30 | 2016-04-27 | 中国石油天然气股份有限公司 | 用于苯氧化制备苯酚的催化剂及其制备方法与应用 |
-
2016
- 2016-05-27 CN CN201610392268.3A patent/CN105951121B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4917781A (en) * | 1988-07-20 | 1990-04-17 | Southwestern Analytical Chemicals, Inc. | Process for preparing quaternary ammonium hydroxides |
CN1083871A (zh) * | 1993-05-31 | 1994-03-16 | 华东化工学院 | 板框式固定床电极电解槽及其工业应用 |
CN1385410A (zh) * | 2002-04-10 | 2002-12-18 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种苯直接羟化制苯酚的方法 |
CN101100415A (zh) * | 2006-07-03 | 2008-01-09 | 哈尔滨理工大学 | 苯直接羟基化制苯酚的绿色合成方法 |
CN105521825A (zh) * | 2014-09-30 | 2016-04-27 | 中国石油天然气股份有限公司 | 用于苯氧化制备苯酚的催化剂及其制备方法与应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105951121A (zh) | 2016-09-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105951121B (zh) | 一种离子液体辅助电催化氧化制备苯酚的方法 | |
CA1053707A (en) | Process for preparing p-benzoquinone diketals | |
EP0139197A1 (en) | Improved methods for the electrosynthesis of polyols | |
US20200079714A1 (en) | PROCESS FOR ACID-CATALYZED DECOMPOSITION OF ARYL a- HYDROPEROXIDE WITH CONTINUOUS FLOW TUBULAR REACTOR | |
CN109778222B (zh) | 一种成对电极同时制备醛类物质和芳香酯的方法及所使用的电极 | |
CN106987862B (zh) | 一种在低共熔溶剂中电化学降解木质素的方法 | |
CN108689827A (zh) | 一种通过双极膜电渗析制备甲酸的方法 | |
CN105839134B (zh) | 一种间接电氧化法制备β-甲萘醌的方法 | |
Weinberg et al. | Electrochemical hydrodimerization of formaldehyde to ethylene glycol | |
Ohmori et al. | Anodic pyridination of 2-hydroxy-3-methoxy-5-methylbenzaldehyde and its Schiff's base derivatives | |
CN114250479B (zh) | 一种铈盐催化合成烷基取代的含氮杂环的新方法 | |
CN109608416A (zh) | 安全无味的硫醚的合成方法及仲醇转化成酮基的电解方法 | |
CN105862072B (zh) | 一种锌还原硝基苯的新型技术方法 | |
JPH0394085A (ja) | 1―アミノアントラキノン類の製造方法 | |
CN102321890A (zh) | 一种直接电化学氧化制备福美双的方法 | |
CN104593808A (zh) | 橡胶促进剂二硫化四甲基秋兰姆的制备方法 | |
Brown et al. | A New Method for the Preparation of Oxamide | |
CN110158115A (zh) | 一种电化学制备苯酚的方法 | |
CN114540847B (zh) | 一种含腈基和酚羟基离子液体强化co2电还原制草酸盐的方法 | |
CN113136593A (zh) | 一种布洛芬的合成方法 | |
ES2211118T3 (es) | Procedimiento para la purificacion de hexametilendiamina a partir de sus mezclas con una imina ciclica e insaturada. | |
CN108796547B (zh) | 以卤素离子为电催化剂的四氯苯醌的电化学再生方法 | |
Matsumura et al. | Electrochemical oxidation of secondary alcohols using thioanisole as an organic mediator in the presence of 2, 2, 2-trifluoroethanol | |
JPS61231189A (ja) | アミノアルコ−ルの製造法 | |
CN110172710A (zh) | 一种三氯甲基吡啶衍生物电化学脱氯制备羧酸脂的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180306 Termination date: 20190527 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |