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苯乙醛是一种重要的有机中间体,被广泛应用于芳香剂、药物、杀虫剂等多种精细化学品的工业生产中。目前,苯乙醛的主要生产工艺采用固定床氧化苯乙烯重排反应,存在的问题是产物易发生聚合积碳,导致催化剂失活。为此,本文研究了液相条件下氧化苯乙烯的催化重排反应。本文以HZSM-5分子筛为催化剂,选取N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、甲醇、乙醇、丙酮、1,2-二氯乙烷、甲苯和环己烷为溶剂,探究了不同性质的溶剂及不同硅铝比的HZSM-5催化剂对该反应的影响。此外,选取反应温度、反应时间、催化剂用量、溶剂用量为氧化苯乙烯液相重排反应的影响因素,以苯乙醛的产率为响应值,采用2IV4-1部分因子实验设计方法,对反应条件进行了优化。结果表明:极性最大的N,N-二甲基甲酰胺溶剂极易吸附在分子筛表面,导致催化剂失活,使反应不能进行;极性较弱的甲醇、乙醇和丙酮溶剂,加快了重排反应的速率,但易与苯乙醛反应生成副产物;弱极性和非极性溶剂性质稳定,能有效抑制催化剂积碳失活,并在一定的反应温度下,提高了重排反应的速率,其中,1,2-二氯乙烷最适合作为氧化苯乙烯液相重排反应的溶剂。选取1.2-二氯乙烷为溶剂,进一步研究硅铝比为25、38、50和80的HZSM-5分子筛的催化活性后,结果表明酸性较强的低硅铝比催化剂(Si/Al=25),初始催化活性最高,但易发生聚合反应,降低了产物收率。相反,酸性较弱的高硅铝比分子筛(Si/Al=80),表现出很好的催化氧化苯乙烯重排反应的性能,苯乙醛收率可达90%以上。部分因子实验设计得到的最佳反应条件:反应温度为80°C、反应时间为1h、HZSM-5(Si/Al=80)用量为3g、1,2-二氯乙烷用量为40mL时,苯乙醛产率最高,可达96.3%。