1.2  原料和目标产物的介绍

1.2.1  对甲基苯乙烯的性质及用途

4-甲基苯乙烯（4-Methylstyrene），分子式为C9H10，结构式为 ，分子量为118.18，在常温时比较稳定，一种无色液体芳烃。有如下性质：蒸汽压为1.76 kPa/60℃，闪点为60℃，熔点为-34.2℃，沸点为172.8℃，相对密度为0.94。在水中难溶，能够在乙醇、乙醚等中溶解，与空气混合可爆，易聚合。利用其特性可以制造树脂及塑料的单体，或者是制造涂料、香精、增塑剂等，同时也是一种溶剂，但是因为其易燃、有毒，使用时应注意。

1.2.2  对甲基苯甲醛的性质及用途

4-甲基苯甲醛（4-Methylbenzaldehyde），分子式为C8H8O，结构式为 ，分子量为120.15，是芳香醛的一种。熔点为-6℃，沸点为204℃，相对密度为1.019 g/cm3 (25℃)，溶解性约为0.25 g/L (25℃)，闪点为80℃。是一种无色或淡黄色透明液体，能够在乙醇、乙醚等中溶解，水中溶解度不高。其中存在一个活泼的羰基，因此它能与许多不同物质作用。一般需要避光储存，如果接触到空气氛围，它容易被氧化，同时光照条件也能加快这一过程。据报道，焙炒过的果仁中存在其天然品。在传统工艺上多采用对二甲苯氧化法，反应如果在液相中便以可溶性钴盐为催化剂，如果是在气相中，就用钯、铷等重金属做为催化剂[2,3]。4-甲基苯甲醛是常见的传统香精原料，广泛应用在染料的生产。其含有一个性质十分活泼的-CHO基团，由于其π电子密度向氧方向偏移，因此被较高程度的极化，所以具有参与加氢、缩合、歧化等不同类型反应的能力，近年来随着芳香醛在多种领域的不断拓展，市场需求量大大增加[4]。作为有机合成中间体，对甲基苯甲醛也广泛用于在汽车制造业、家用电器、玩具、轻工、纺织、建材、医药、染料、农用化学品、聚合物等领域有大量应用。

1.3  国内外研究现状

1.3.1  氧化剂

1.3.2  催化剂

1.4  研究内容以及方法

探索研究双氧水氧化4-甲基苯乙烯制取4-甲基苯甲醛的反应特性，并讨论机理。通过参考苯乙烯催化氧化制备苯甲醛的反应来拓展，至少确定一种在双氧水为氧化剂的状态下对甲基苯乙烯制取对甲基苯甲醛的合成方案。再以对甲基苯乙烯的双氧水氧化为重点，综合探究催化剂种类、催化剂用量、双氧水用量、双氧水滴加速度、反应温度、反应时间、双氧水加入方式、溶剂等对氧化反应的影响。与此同时，考虑过氧化氢与乙腈溶剂的配合使用[24]。催化剂方面考虑到钒、镍、钴、钼是真正起到作用的活性物质，尝试使用和过氧化氢进行不同的均相和多相选择氧化反应，或是制取过氧化配合物再运用于有机合成。制取几种催化剂，然后使用待测组分分析测试方法和对照量的实验方法设置多组实验，进行反应、测试、讨论。并对催化剂进行表征，选择一种良好性能的催化剂，以探讨优化的反应条件。最后初步探讨反应机理。

1.5  本课题研究意义

对甲基苯甲醛是一种重要的有机合成中间体，可用作聚酯合成原料、环氧化剂、增塑剂、凝胶剂、聚合物添加剂，同时还可以用来合成香料、医药等[25]。传统工艺是采取对二甲苯氧化来生产，不但选择性差，而且造成大量污染，诸多弊端。需要确定一种绿色的合成方案来改善，使用过氧化氢就能有效地解决这一难题。通过多次对照变量实验来确定反应的一种最优催化剂及最佳反应条件，从而以微量反应更好地向放大实验拓展，甚至能进行工业上的批量生产。对甲基苯乙烯氧化制备对甲基苯甲醛是一种具有良好工业应用前景的路线。有诸多优势：反应条件温和，能量消耗少；与此同时，产物容易分离；可进行路线推广应用在类似底物。我们可以借鉴双氧水氧化苯乙烯制苯甲醛的方法来改进工艺。在以绿色的过氧化氢为氧化剂的情况下，使得整个反应过程及产品生产工艺流程更加环保无害，更加符合21世纪绿色环保的需求。对操作人员身体健康有益，对后处理更加简便，在经济与环保上双赢。