本发明属于环氧苯乙烷制备的技术领域，具体涉及一种无金属催化剂制备环氧苯乙烷的方法。
背景技术：
环氧苯乙烷是合成苯乙醇、四咪唑和左旋咪唑的重要原料，在石油化工、精细化工、医药、香料和聚合物等领域都有广泛的应用。传统技术环氧苯乙烷的制备采用卤氧化物环氧化苯乙烯或通过在碱性条件下氯醇或溴醇脱水或脱卤，然而这些方法会产生大量的废水。因此有必要发展一种环境友好的制备环氧苯乙烷的方法，采用绿色的氧化剂。
从原子经济性，绿色和可持续发展化学的观点来看，分子氧是最理想的氧化剂。根据wigner自旋守恒定律，基态三线态氧作为氧化剂，需要醛(三甲基乙醛、异丁醛等)作为电子源，一些金属(ru,co,cu等)作为催化剂，且需要高压。然而金属催化剂一方面价格较贵，另一方面存在污染产品的可能性。高压使设备投资高。另外苯乙烯环氧化过程很容易导致过氧化而得到副产物苯乙醛和苯甲醛，使得环氧苯乙烷的选择性很低(0-47％)。
技术实现要素：
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述的技术缺陷，提出了本发明。本发明的目的是在于针对现有技术中氧气氧化法需要高压和金属催化剂，且环氧苯乙烷的选择性低等问题，提出一种以氧气为氧化剂，在常压下以铵盐为催化剂催化苯乙烯环氧化制备环氧苯乙烷的方法
因此，作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种无金属催化剂制备环氧苯乙烷的方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种无金属催化剂的制备环氧苯乙烷的方法，其包括，以氧气为氧化剂，将苯乙烯、异丁醛、铵盐加入有机溶剂中，在加热条件下搅拌反应；将上述反应液进行精馏可以得到纯产品环氧苯乙烯。
作为本发明所述的无金属催化剂的制备环氧苯乙烷的方法的优选方案，其中：所述的铵盐包括氯化铵、醋酸铵中的一种，所述的有机溶剂为乙腈。
作为本发明所述的无金属催化剂的制备环氧苯乙烷的合成方法的优选方案，其中：所述的苯乙烯与异丁醛的摩尔比为1:1～4，所述的苯乙烯和铵盐的摩尔比为1:0.05～0.07。
作为本发明所述的无金属催化剂的制备环氧苯乙烷的方法的优选方案，其中：所述加热为升温至反应温度为40～80℃。
作为本发明所述的无金属催化剂的制备环氧苯乙烷的方法的优选方案，其中：所述搅拌反应其搅拌时间为1～12h。
作为本发明所述的无金属催化剂的制备环氧苯乙烷的方法的优选方案，其中：所述苯乙烯的浓度为0.1～0.4mol/l。
作为本发明所述的无金属催化剂的制备环氧苯乙烷的方法的优选方案，其中：所述加热为升温至反应温度为50～70℃，所述搅拌反应其搅拌时间为8～10h。
作为本发明所述的无金属催化剂的制备环氧苯乙烷的方法的优选方案，其中：其特征在于：苯乙烯的转化率为100％。
作为本发明所述的无金属催化剂的制备环氧苯乙烷的方法的优选方案，其中：苯乙烯的转化率为100％，环氧苯乙烷的选择性为92％。
本发明的有益效果：
本发明以氧气为清洁廉价的氧化剂，以廉价的铵盐为催化剂。因此，本发明所提供的技术为绿色、廉价合成环氧苯乙烷提供了重要的基础，在烯烃环氧化合成领域也具有重要的意义。
本发明以铵盐为催化剂，以常压氧气氧化苯乙烯制备环氧苯乙烷的方法，该方法具有以下优点：反应条件温和，催化剂用量低，生产工艺简单，生产成本低，苯乙烯可以完全转化，环氧苯乙烷有高的选择性。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1：
在150ml反应瓶中加入1g苯乙烯，1g异丁醛和0.03g氯化铵，再加入50ml乙腈，接上500ml氧气球，在60℃下磁力搅拌8h，取样分析，反应已完成。苯乙烯的转化率为100％，环氧苯乙烷的选择性为82％。
实施例2
在150ml反应瓶中加入1g苯乙烯，2g异丁醛和0.03g氯化铵，再加入50ml乙腈，接上500ml氧气球，在60℃下磁力搅拌8h，与实施1相类似，其区别在于异丁醛的用量为2g，取样分析后，苯乙烯的转化率为100％，环氧苯乙烷的选择性为71％。
实施例3
在150ml反应瓶中加入1g苯乙烯，1g异丁醛和0.04g氯化铵，再加入50ml乙腈，接上500ml氧气球，在60℃下磁力搅拌8h，与实施1相类似，其区别在于催化剂氯化铵的用量为0.04g，苯乙烯的转化率为100％，环氧苯乙烷的选择性为92％。
实施例4
在150ml反应瓶中加入1g苯乙烯，1g异丁醛和0.04g氯化铵，再加入60ml乙腈，接上500ml氧气球，在60℃下磁力搅拌8h，与实施3相类似，其区别在于乙腈的用量为60ml，苯乙烯的转化率为100％，环氧苯乙烷的选择性为76％。
实施例5
在150ml反应瓶中加入1g苯乙烯，1g异丁醛和0.04g氯化铵，再加入50ml二氯乙烷，接上500ml氧气球，在60℃下磁力搅拌8h，与实施3相类似，其区别在于溶剂为二氯乙烷，苯乙烯的转化率为0。
进一步，在150ml反应瓶中加入1g苯乙烯，1g异丁醛和0.04g氯化铵，再加入70ml二氯乙烷，接上500ml氧气球，在60℃下磁力搅拌12h，苯乙烯的转化率依然为0。
实施例6
在150ml反应瓶中加入1g苯乙烯，1g异丁醛和0.04g氯化铵，再加入50ml二甲亚砜，接上500ml氧气球，在60℃下磁力搅拌8h，与实施3相类似，其区别在于溶剂为二甲亚砜，苯乙烯的转化率为0。
进一步，在150ml反应瓶中加入1g苯乙烯，1g异丁醛和0.04g醋酸铵，再加入50ml二甲亚砜，接上500ml氧气球，在60℃下磁力搅拌10h，苯乙烯的转化率为0。
实施例7
在150ml反应瓶中加入1g苯乙烯，1g异丁醛和0.04g氯化铵，再加入50ml乙酸，接上500ml氧气球，在60℃下磁力搅拌8h，与实施3相类似，其区别在于溶剂为乙酸，苯乙烯的转化率为0。
进一步，在150ml反应瓶中加入1g苯乙烯，1g异丁醛和0.04g氯化铵，再加入50ml乙酸，接上500ml氧气球，在75℃下磁力搅拌8h，苯乙烯的转化率为0。
实施例8
在150ml反应瓶中加入1g苯乙烯，1g异丁醛和0.04g氯化铵，再加入50mlγ-丁内酯，接上500ml氧气球，在60℃下磁力搅拌8h，与实施3相类似，其区别在于溶剂为γ-丁内酯，苯乙烯的转化率为0。
进一步，在150ml反应瓶中加入1g苯乙烯，1g异丁醛和0.06g醋酸铵，再加入60mlγ-丁内酯，接上500ml氧气球，在70℃下磁力搅拌8h，苯乙烯的转化率为0。
实施例9
在150ml反应瓶中加入1g苯乙烯，1g异丁醛和0.04g醋酸铵，再加入50ml乙腈，接上500ml氧气球，在60℃下磁力搅拌10h，苯乙烯的转化率为100％，环氧苯乙烷的选择性为84％。
实施例10
在150ml反应瓶中加入1g苯乙烯，1g异丁醛和0.08g醋酸铵，再加入80ml乙腈，接上500ml氧气球，在70℃下磁力搅拌8h，苯乙烯的转化率为100％，环氧苯乙烷的选择性为81％。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
1.一种无金属催化剂的制备环氧苯乙烷的方法，其特征在于：包括，
以氧气为氧化剂，将苯乙烯、异丁醛、铵盐加入有机溶剂中，在加热条件下搅拌反应；
将上述反应液进行精馏可以得到纯产品环氧苯乙烯。
2.如权利要求1所述的无金属催化剂的制备环氧苯乙烷的方法，其特征在于：所述的铵盐包括氯化铵、醋酸铵中的一种，所述有机溶剂为乙腈。
3.如权利要求1所述的无金属催化剂的制备环氧苯乙烷的方法，其特征在于：所述的苯乙烯与异丁醛的摩尔比为1:1～4，所述的苯乙烯和铵盐的摩尔比为1:0.05～0.07。
4.如权利要求1所述的无金属催化剂的制备环氧苯乙烷的方法，其特征在于：所述加热为升温至反应温度为40～80℃。
5.如权利要求1所述的无金属催化剂的制备环氧苯乙烷的方法，其特征在于：所述搅拌反应其搅拌时间为1～12h。
6.如权利要求1～5任一所述的无金属催化剂的制备环氧苯乙烷的方法，其特征在于：所述苯乙烯的浓度为0.1～0.4mol/l。
7.如权利要求1～5任一所述的无金属催化剂的制备环氧苯乙烷的方法，其特征在于：所述加热为升温至反应温度为50～70℃，所述搅拌反应其搅拌时间为8～10h。
8.如权利要求1～5任一所述的无金属催化剂的制备环氧苯乙烷的方法，其特征在于：苯乙烯的转化率为100％。
9.如权利要求1～5任一所述的无金属催化剂的制备环氧苯乙烷的方法，其特征在于：苯乙烯的转化率为100％，环氧苯乙烷的选择性为92％。
技术总结