《精细有机化工单元反应及工艺学基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第六章 氧化反应及其工艺

第六章氧化反应及其工艺

第六章 氧化反应及其工艺

§61概述 定义 1)在有机分子中引入氧原子,形成C-O键 (2)使有机分子中失去一部分H益处 二、氧化反应与氧化剂 1,化学氧化 2,电化学氧化 3,空气氧化

§6.1概述 ◼ 一、定义 （1）在有机分子中引入氧原子，形成C－O键有机分子中引入氧原子 （2）使有机分子中失去一部分H有机分子中失去一部分H ◼ 二、氧化反应与氧化剂 1，化学氧化 2，电化学氧化 3，空气氧化

1,化学氧化 ■氧化剂 KMnO4 MnO2 Na2Cr2O7 CrO3 HNO 3 ■缺点:氧化剂贵,废水;分批操作,设备 生产能力低;腐蚀设备 优点:低温反应、容易控制、操作方便、 技术成熟

1，化学氧化 ◼ 氧化剂化学氧化 ◼ 缺点：氧化剂贵，废水；分批操作，设备 生产能力低；腐蚀设备 ◼ 优点：低温反应、容易控制、操作方便、 技术成熟 KMnO4 MnO2 Na2 Cr2 O7 CrO3 HNO3

2,电化学氧化 (-)

2，电化学氧化 (+) (-)

■电流作用下使有机化合物氧化 (+)Ar一H→Ar-OH 或(+)M+→M++ M+++Ar—H→M++Ar-OH 优点:(1)适当条件下,可以得到转移选择性产物 (2)得到较高的收率 (3)化学药品简单,产物易分离,能得到高纯度产品 (4)条件温和,三废少 缺点:(1)电耗大 (2)阳极氧化,需要选择合适的阳极材料 电解氧化分为直接电解和间接电解 ■电解氧化的电极选择常影响到电解反应的方向与效率 电极选槿

◼ 电流作用下使有机化合物氧化 （＋）Ar－H → Ar－OH 或（＋）M＋ → M＋＋ M＋＋ ＋ Ar－H → M＋ ＋ Ar－OH ◼ 优点：（1）适当条件下，可以得到转移选择性产物 （2）得到较高的收率 （3）化学药品简单，产物易分离，能得到高纯度产品 （4）条件温和，三废少 ◼ 缺点：（1）电耗大 （2）阳极氧化，需要选择合适的阳极材料 ◼ 电解氧化分为直接电解和间接电解 直接电解氧化 ◼ 电解氧化的电极选择常影响到电解反应的方向与效率 电极选择

3,空气氧化 ■空气价廉易得,不消耗价格较高的化学氧化剂,但 氧化能力较弱(高T,高P,Cat) 液相空气氧化 液体有机物在Cat作用下,通入空气 多采用鼓泡型反应器 液相空气氧化的适用面广 反应温度比较低(100-250℃),反应的选择性较好 ■气相空气氧化 有机物的蒸汽和空气的混合物 通过固Cat

3，空气氧化 ◼ 空气价廉易得，不消耗价格较高的化学氧化剂，但 氧化能力较弱（高T，高P，Cat） ◼ 液相空气氧化 液体有机物在Cat作用下，通入空气 多采用鼓泡型反应器 液相空气氧化的适用面广 反应温度比较低(100一250℃)，反应的选择性较好 ◼ 气相空气氧化 有机物的蒸汽和空气的混合物 通过固Cat

§62液相空气氧化 ■工业上常用来生产有机酸、有机过氧化物 Cat RHF O2 CR-COOH

§6.2 液相空气氧化 ◼ 工业上常用来生产有机酸、有机过氧化物 RH + O2 Cat R -COOH

甲苯完全氧化 CH 3 COOH +O2 Co(Ach 用NaB作促进剂 200°C/30atm

甲苯完全氧化 CH3 Co(Ac)2 COOH + O2 200 ℃/ 3 0atm 用NaBr作促进剂

甲苯部分氧化 CH 3 CHO O Co(Ach 2 不用NaB作促进剂 150-170°/10atm

甲苯部分氧化 CH3 Co(Ac)2 CHO + O2 150 -170 ℃/ 1 0atm 不 用NaBr作促进剂

150° +O2 OH十 Co(Ach CH3 150° CH 3 dC-CH3+O2 C-0-0H CH Co(Ach

+ O2 150 ℃ Co(Ac)2 OH + O C CH3 CH3 CH3 + O2 150 ℃ Co(Ac)2 C CH3 CH3 O OH