一種2,3,5-三甲基苯醌的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種2,3,5-三甲基苯醌的制備方法，在有機復合催化體系中，以有機酮為反應介質(zhì)，利用有機過氧化物將2,3,6-三甲基苯酚氧化成成2,3,5-三甲基苯醌的方法。本發(fā)明所述方法使用的催化劑用量少，反應條件溫和，安全可靠且反應收率高。
【專利說明】—種2, 3, 5-三甲基苯醌的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及2，3，5-三甲基苯醌的制備方法，屬于有機合成領域。
【背景技術】
[0002]2，3，5-三甲基苯醌是制備維生素E的重要中間體，其氫化后得到2，3，5_三甲基氫醌，再與異植物醇縮合并酯化后可得到維生素E醋酸酯。
[0003]目前主要通過將2，3，6-三甲基苯酚氧化而獲得2，3，5_三甲基苯醌。如先用濃硫酸磺化2，3，6-三甲基苯酚，然后用二氧化錳氧化，從而制得2，3，5-三甲基苯醌，該方法雖然收率較高，但制備過程中會產(chǎn)生大量的廢酸水和錳鹽，環(huán)保處理困難；或者用鹵化銅或堿土金屬鹵化物為催化劑，向2，3，6-三甲基苯酚中通入富氧空氣氧化從而獲得2，3，5-三甲基苯醌；但該方法要求在有機溶劑中通入空氣，對反應設備要求高，安全性保障困難；此外還有其它類似氧化方法制備2，3，5-三甲基苯醌的方法，但收率不高或出現(xiàn)催化劑容易失活的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術存在的環(huán)境污染嚴重、催化劑用量大、反應轉(zhuǎn)化率低以及反應條件苛刻、反應危險性大等問題，本發(fā)明提供一種以2，3，6-三甲基苯酚為原料制備2，3，5-三甲基苯醌的新方法，該方法反應條件溫和、催化劑用量少、反應過程安全且轉(zhuǎn)化率高。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0006]一種2，3，5-三甲基苯醌的制備方法，在有機復合催化體系中，以有機酮為反應介質(zhì)，利用有機過氧化物將2，3，6-三甲基苯酚氧化成2，3，5-三甲基苯醌的方法。
[0007]在本發(fā)明2，3，5-三甲基苯醌的制備過程中，所述有機酮為環(huán)酮類介質(zhì)；優(yōu)選為環(huán)己酮、環(huán)戊酮、環(huán)庚酮或環(huán)丁酮中的一種或兩種以上；進一步優(yōu)選為環(huán)己酮和環(huán)戊酮。
[0008]所述有機復合催化體系選自乙酸錳、乙酸鈷、乙酸銅、乙酰丙酮鈷、乙酰丙酮錳中的兩種或兩種以上混合，優(yōu)選乙酰丙酮錳和其中一種的混合，或者乙酰丙酮鈷和其中一種的混合。
[0009]所述有機過氧化物為過氧叔丁醇、過氧化二苯甲酰、過氧化甲基乙基酮中的一種或兩種以上；優(yōu)選過氧化二苯甲?；蜻^氧叔丁醇。
[0010]所述氧化反應條件:反應溫度30°C~120°C，反應時間3-5小時；優(yōu)選反應溫度40°C~100°C ;更優(yōu)選反應溫度80°C~90°C。
[0011]本發(fā)明還進一步限定了各物質(zhì)的用量比:
[0012]所述2，3，6-三甲基苯酚與有機過氧化物的摩爾比為1:1~3，優(yōu)選1:1~2。
[0013]所述2，3，6-三甲基苯酚與有機復合催化體系的摩爾比為1000:1~5，優(yōu)選1000:2 ~4。
[0014]所述2，3，6-三甲基苯酚與環(huán)酮類介質(zhì)的質(zhì)量比為I~5:1，優(yōu)選I~2:1。
[0015]本發(fā)明在有機復合催化體系中，以有機酮為反應介質(zhì)，利用有機過氧化物將2，3，6-三甲基苯酚氧化成2，3，5-三甲基苯醌，反應條件溫和，反應過程安全，常規(guī)生產(chǎn)制備條件即可滿足反應要求；本方法由于采用有機復合催化體系，催化劑用量不僅非常少，而且還可以重復使用，大大提高催化劑的利用率。
[0016]采用上述技術方案，所得2，3，5-三甲基苯醌收率高，純度好，催化劑實現(xiàn)可重復利用，反應條件溫和、安全、可靠，適合生產(chǎn)企業(yè)大規(guī)模推廣。
【具體實施方式】
[0017]以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0018]實施例1
[0019]在配備攪拌器、溫度計的1000mL的四口燒瓶中，加入200g2，3，6-三甲基苯酚和200g的環(huán)己酮以及0.4g乙酸鈷和0.8g乙酰丙酮猛(1: l,mol/mol),然后加入360g過氧化二苯甲酰，通氮氣置換瓶內(nèi)空氣三次，然后在油浴上加熱至85°C，在該溫度下攪拌并反應4個小時，反應結(jié)束，水循環(huán)泵精餾出環(huán)己酮和2，3，5-三甲基苯醌，得到2，3，5-三甲基苯醌208.2g產(chǎn)品，色譜分析含量在99.75%，收率為94.17%，余下的底料可用于下一次制備。
[0020]實施例2
[0021]向?qū)嵤├?的底料中加入2，3，6_三甲基苯酚20(^和20(^的環(huán)己酮，由于底料中復合金屬催化劑可以重復使用，本次制備不再添加催化劑。繼續(xù)加入360g過氧化二苯甲酰，通氮氣置換瓶內(nèi)空氣三次，然后在油浴上加熱至85°C，在該溫度下攪拌并反應4個小時，反應結(jié)束，水循環(huán)泵精餾出環(huán)己酮和2，3，5-三甲基苯醌，得到2，3，5-三甲基苯醌206g產(chǎn)品，色譜分析含量在97.31%，收率為90.89%。
[0022]實施例3
[0023]在配備攪拌器、溫度計的1000mL的四口燒瓶中，加入2，3，6-三甲基苯酚200g和200g的環(huán)戍酮以及0.3g乙酸銅和0.6g乙酰丙酮猛(1: l,mol/mol),然后加入360g過氧化二苯甲酰，通氮氣置換瓶內(nèi)空氣三次，然后在油浴上加熱至85°C，在該溫度下攪拌并反應4個小時，反應結(jié)束，水循環(huán)泵精餾出環(huán)己酮和2，3，5-三甲基苯醌，得到2，3，5-三甲基苯醌210.0g產(chǎn)品，色譜分析含量在99.12%，收率為94.38%。
[0024]實施例4
[0025]在配備攪拌器、溫度計的1000mL的四口燒瓶中，加入2，3，6-三甲基苯酚200g和250g的環(huán)己酮以及0.3g乙酸銅和0.6g乙酰丙酮猛(1:1, mol/mol),然后加入200g過氧化叔丁醇，通氮氣置換瓶內(nèi)空氣三次，然后在油浴上加熱至85°C，在該溫度下攪拌并反應4個小時，反應結(jié)束，水循環(huán)泵精餾出環(huán)己酮和2，3，5-三甲基苯醌，得到2，3，5-三甲基苯醌
208.4g產(chǎn)品，色譜分析含量在99.32%，收率為93.84%。
[0026]實施例5
[0027]在配備攪拌器、溫度計的1000mL的四口燒瓶中，加入2，3，6-三甲基苯酚200g和200g的環(huán)己酮以及0.3g乙酸銅和0.6g乙酰丙酮鈷(1:1,mol/mol),然后加入360g過氧化二苯甲酰，通氮氣置換瓶內(nèi)空氣三次，然后在油 浴上加熱至85°C，在該溫度下攪拌并反應4個小時，反應結(jié)束，水循環(huán)泵精餾出環(huán)己酮和2，3，5-三甲基苯醌，得到2，3，5-三甲基苯醌
209.2g產(chǎn)品，色譜分析含量在99.63%，收率為94.51%。余下底料可繼續(xù)使用。
[0028]實施例6[0029]向?qū)嵤├?的底料中加入2，3，6_三甲基苯酚20(^和200g的環(huán)己酮，然后加入360g過氧化二苯甲酰，通氮氣置換瓶內(nèi)空氣三次，然后在油浴上加熱至85°C，在該溫度下攪拌并反應4個小時，反應結(jié)束，水循環(huán)泵精餾出環(huán)己酮和2，3，5-三甲基苯醌，得到2，3，5-三甲基苯醌207.1g產(chǎn)品，色譜分析含量在96.97%，收率為91.06%。
[0030]實施例7
[0031]在配備攪拌器、溫度計的1000mL的四口燒瓶中，加入2，3，6-三甲基苯酚200g和200g的環(huán)己酮以及0.3g乙酸猛和0.6g乙酰丙酮鈷(1:1, mol/mol),然后加入360過氧化二苯甲酰，通氮氣置換瓶內(nèi)空氣三次，然后在油浴上加熱至85°C，在該溫度下攪拌并反應4個小時，反應結(jié)束，水循環(huán)泵精餾出環(huán)己酮和2，3，5-三甲基苯醌，得到2，3，5-三甲基苯醌
208.8g產(chǎn)品，色譜分析含量在99.54%，收率為94.25%。
[0032]實施例8
[0033]在配備攪拌器、溫度計的1000mL的四口燒瓶中，加入2，3，6-三甲基苯酚200g和200g的環(huán)己酮以及0.3g乙酸銅和0.6g乙酰丙酮鈷(1:1, mol/mol),然后加入200g過氧叔丁醇，通氮氣置換瓶內(nèi)空氣三次，然后在油浴上加熱至85°C，在該溫度下攪拌并反應4個小時，反應結(jié)束，水循環(huán)泵精餾出環(huán)己酮和2，3，5-三甲基苯醌，得到2，3，5-三甲基苯醌209.1g產(chǎn)品，色譜分析含量在99.43%，收率為94.27%。
[0034]對比例1:
[0035]在配備攪拌器、溫度計的1000mL的四口燒瓶中，加入2，3，6_三甲基苯酚20(^和120號汽油800L，加入170L濃硫酸磺化后再加入85%的二氧化錳氧850g，精餾得到2，3，5-三甲基苯醌199.3g產(chǎn)品，色譜分析含量在99.45%，收率為90%。但該制備方法產(chǎn)生大量的廢酸水和錳鹽，環(huán)保處理非常困難；且收率較低，并不適合未來企業(yè)發(fā)展需要。
[0036]以上實例用于進一步說明本發(fā)明的實施方式，催化劑可重復利用。本發(fā)明不限于上述實例。
[0037]雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。
【權利要求】
1.一種2，3，5-三甲基苯醌的方法，其特征在于，在有機復合催化體系中，以有機酮為反應介質(zhì)，利用有機過氧化物將2，3，6-三甲基苯酚氧化成成2，3，5-三甲基苯醌的方法。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述有機酮為環(huán)酮類介質(zhì)。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述環(huán)酮類介質(zhì)為環(huán)己酮、環(huán)戊酮、環(huán)庚酮或環(huán)丁酮中的一種或兩種以上。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述2，3，6-三甲基苯酚與環(huán)酮類介質(zhì)的質(zhì)量比為I~5:1。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述有機復合催化體系選自乙酸錳、乙酸鈷、乙酸銅、乙酰丙酮鈷、乙酰丙酮錳中的兩種或兩種以上。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述有機復合催化體系選自乙酰丙酮錳和其中一種混合，或者乙酰丙酮鈷和其中的一種混合。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述2，3，6-三甲基苯酚與有機復合催化體系的摩爾比為1000:1~5。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述有機過氧化物為過氧叔丁醇、過氧化二苯甲酰、過氧化甲基乙基酮中的一種或兩種以上。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述2，3，6-三甲基苯酚與有機過氧化物的摩爾比為1:1~3。
10.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化反應條件:反應溫度30°C~120°C，反應時間3-5小時。
【文檔編號】B01J31/04GK103787860SQ201410040436
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月27日 優(yōu)先權日:2014年1月27日
【發(fā)明者】李榮杰, 尚海濤, 楊為華, 鄧遠德, 吳鵬舉 申請人:安徽豐原發(fā)酵技術工程研究有限公司