苯乙烯的氧化

苯乙烯有多种氧化方式：
1.在KMnO4、K2S2O8、K2Cr2O7等强氧化剂的作用下生成苯甲酸
2.生成环氧化苯乙烯
3.生成苯甲醛
4.苯甲酸叔丁酯（氧化苯甲酸与叔丁醇发生反应所得）
结论：
1.TBHP的浓度对苯乙烯的转化率及其氧化产物的选择性有一定的影响。

苯乙烯的转化率随着TBHP浓度的降低而降低，但是，产物中环氧化苯乙烯的选择性随着TBHP的降低而升高，苯甲酸和苯甲醛的选择性会降低。

原因：苯乙烯分子中乙烯基的碳碳双键是由π键和σ键组成。

要将其氧化成苯甲酸或苯甲醛，π键和σ键必须都断裂，高浓度的TBHP的氧化性较强，可以将苯乙烯分子中乙烯基的双键断裂，有利于生成苯甲醛和苯甲酸；而氧化生成环氧化苯乙烯则只需要断裂苯乙烯分子中乙烯基双键中的π键，所以在TBHP浓度较低的条件下，容易生成环氧化苯乙烯。

2.反应温度对苯乙烯转化率和产物选择性的影响
温度较高的情况下，苯乙烯的转化率较高，但是环氧化苯乙烯产物的选择性不是很高；温度低于40℃时，可以完全抑制苯甲酸的生成，但是苯甲醛的含量在产物中比较高。

说明：体系中苯乙烯氧化生成苯甲酸的途径可能是先生成苯甲醛，苯甲醛再被氧化生成生成苯甲酸。

苯乙烯环氧化反应
实验以苯乙烯氧化考察催化剂活性，反应在带冷凝器的100ml三口烧瓶中进行，以高纯O2为氧化剂，苯乙烯0.8ml(6.96mmol)，DMF为溶剂20ml，催化剂0.1g~0.2g，以鼓泡方式通入O2，流量为20ml/min，100℃下恒温搅拌。

采用浙江福立GC-9790型气相色谱分析，载气为氮气，氢火焰检测。

气相色谱分析条件：柱温90℃保持2min，以15℃/min程序升温到210℃，检测器260℃，汽化室260℃。

主要产物分析：A:苯甲醛(179℃)；B:环氧苯乙烷(192-195℃) { 估计}
Cat m
(g)
t
(h)
Con.
(%)
A.苯甲醛B环氧苯乙烷
Sel.(%) Y.(%) Sel.(%) Y.(%)
无催化剂
SBA-15
Ti10-SBA-15t
Ti20-SBA-15t 0.1g 4 3.06 72.9 2.23 27.1 0.83
6 11.3 43.9 4.96 22.9 2.59
7 14.1 57.8 8.15 8.79 1.24 Ti30-SBA-15t
Ti10-SBA-15y
Ti20-SBA-15y
Ti30-SBA-15y
Ti50-SBA-15y
Co-SBA-15
Co-Ce-SBA-15 3 6.45 25.9 1.67 6.88 0.444
6 14.5 42.8 6.21 36.6 5.31
8 26.6 41.0 10.9 33.4 8.89
Co-SBA-15 (pH8) 0.1g 2 17.5 42.2 7.38 52.1 9.12
3.5 25.0 45.2 11.3 50.0 12.5
4.5 34.9 40.4 14.1 51.9 18.1
Fe-SBA-15
Co/SBA-15 (NaOH调pH=8) 0.2g 4 38.3 35.5 13.6 49.1 18.8
6 44.8 37.3 16.
7 48.2 21.6
8 57.3 35.6 20.4 45.5 26.1
CoMg/SBA-15 (NaOH调pH=8) 0.2g 4 39.6 32.6 12.9 45.7 18.1
6 48.
7 37.4 18.2 51.3 25.0
8 59.1 38.6 22.8 50.9 30.1
实验以苯乙烯氧化考察催化剂活性，反应在装有回流冷凝管和温度计的三口烧瓶中进行，以H2O2为氧化剂，苯乙烯10mmol，乙腈为溶剂10ml，催化剂0.1g，磁力加热搅拌到70℃。