一种绿色高效氧化环状邻位二醇制备二醛类物质的方法以及实现该方法所需的装置

摘要

本发明涉及一种利用电化学方法再生高碘酸盐用于在封闭体系中循环持续氧化环状邻位二醇制备二醛类化合物的方法，其中涉及昂贵高碘酸盐的电解再生、循环使用过程。该方法的优点在于：二醛类物质的产率高，纯度高，生产效率高；高碘酸盐与有机溶剂在整个流程中循环进行，降低了生产成本且无污染产生；再者，反应器与电解槽结构简单，无需气体，物耗低，能耗低。

主权项

一种利用电化学方法再生高碘酸盐用于在封闭体系中循环持续氧化环状邻位二醇制备二醛类化合物的方法，包括以下步骤：A：制备氧化体系：将氧化剂高碘酸盐作为氧化体系，或者将氧化剂高碘酸盐与载体按照质量比为1:(0.01‑100)的比例混合以得到氧化体系，其中，所述高碘酸盐为高碘酸钠、高碘酸钾、高碘酸钙、高碘酸镁，所述载体为二氧化硅和碳粉中的一种或两种的组合物，所述载体的粒度为20nm‑350μm；B：制备二醛类化合物：将下式(I)所示的环状邻位二醇溶解于有机溶剂中，并与步骤A中得到的氧化体系在反应釜中搅拌均匀后，在反应温度为0‑100℃，反应时间为10min‑10h的条件下进行以下反应，反应结束后，分离下式(II)所示的产物和氧化体系：其中，M为碱金属或碱土金属，以及x为1‑6的整数，y为1或2其中，所述有机溶剂选自二氯甲烷、氯仿、1,2‑二氯乙烷、环己酮、乙酸乙酯及其混合溶液；C：氧化剂再生：将步骤B中分离的氧化体系用水或碱液溶解，若氧化体系中含有载体则需进行固液分离，将溶解或分离得到的液体进行电解，电解后的溶液进行分离、脱水烘干，得到再生的高碘酸盐以用作步骤A的氧化剂，其中电解条件如下：碘酸盐浓度为5‑100g/L、氯化钠浓度为0.1‑200g/L、温度0‑100℃、电流密度为50‑4000A/m²、电解时间为1min‑10h，反应式如下：阳极主反应：IO₃^‑+H₂O‑2e^‑→IO₄^‑+2H⁺       (1)阳极其它反应：2Cl^‑‑2e^‑→Cl₂；           (2)Cl₂+IO₃^‑+H₂O→2Cl^‑+IO₄^‑+2H⁺     (3)阴极主反应：4H⁺+4e^‑→2H₂↑           (4)总反应：IO₃^‑+H₂O→IO₄^‑+H₂↑其中，所述碱液为NaOH水溶液。