取代铁卟啉催化氧化邻硝基甲苯绿色合成邻硝基苯甲酸

摘要

研究了一种在乙醇水溶液中,以取代铁卟啉为仿生催化剂,催化氧气氧化邻硝基甲苯绿色合成邻硝基苯甲酸的新方法.考察了不同取代铁卟啉催化剂对反应活性和主产物选择性的影响,发现所有铁卟啉均有活性,且卟啉环外取代基从强给电子基(-OH)到吸电子基(-NO2)变化时,其催化活性(原料转化率)变化不大,但对主产物的选择性影响却很明显,其中T(p-Cl) PPFeCl的催化活性和选择性均为最好,含最强给电子基(-OH)或最强吸电子基(-NO2)的金属卟啉对主产物的选择性均最低.考察了溶剂中乙醇的体积分数对反应的影响,发现在乙醇浓度为80%时,产物的选择性最高.系统地考察了碱浓度、氧气压力、温度、时间、原料初始浓度等因素对反应的影响,找到了优化的工艺条件.发现以T(p-Cl) PPFeCl为催化剂,当乙醇浓度为80%、碱浓度为3.75 mol·L-1时,在2.0 MPa、55℃条件下反应12 h,邻硝基甲苯的转化率达到79.7%,邻硝基苯甲酸的选择性和收率分别可达95.8%和76.3%.