專利名稱：：制備三甲基氫醌的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及制備2，3，5-三甲基氫醌的改進(jìn)方法，該方法是將4-氧-異佛爾酮(酮基-異佛爾酮，3，5，5-三甲基-環(huán)己-2-烯-1，4-二酮)重排成三甲基氫醌二酯，然后進(jìn)行皂化。三甲基氫醌仍是制備維生素E的重要原料。用沸石將氣相的酮基-異佛爾酮重排為三甲基氫醌已是周知的(DE2646172C2)。然而該反應(yīng)的產(chǎn)率非常低(共50-30％)，因而不適于作為經(jīng)濟(jì)的方法。在另一種方法(Y.A.Joe，Y.M.Goo，Y.Y.LeeBull.Korean.Chem.Soc.1991，12，253)中，重排是通過在5％的醋酐溶液中添加5當(dāng)量的濃硫酸來完成的。由此得到三甲基氫醌酯，而其產(chǎn)率只有31％，因此，此方法也是不經(jīng)濟(jì)的。根據(jù)第三種方法(DE-OS2149159)，在有質(zhì)子酸存在下，在醋酐中將酮基-異佛爾酮重排為三甲基氫醌二乙酸酯，然后再將該酯皂化為2，3，5-三甲基氫醌。該方法的缺點(diǎn)在于·使用大量的醋酐(5-10mol/mol酮基-異佛爾酮)·使用大量的作為催化劑的酸(150mol％)·產(chǎn)率最大只有66％。現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)一種制備三甲基氫醌(TMHQ)的方法，其是用乙?；噭?，在催化劑量的質(zhì)子酸存在下，使酮基-異佛爾酮重排，然后對(duì)剛形成的三甲基氫醌酯進(jìn)行皂化，該方法的特征在于，以最終離子(Endion)計(jì)，使用0.1-50wt％，特別是0.5-25wt％的質(zhì)子酸，所述的質(zhì)子酸為三氟甲基磺酸、氯磺酸、多磷酸或發(fā)煙硫酸或它們的混合物。對(duì)每摩爾酮基-異佛爾酮，優(yōu)選使用＞2-4mol，特別是2.1-3mol的已知乙酰化試劑。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，乙?；噭﹥?yōu)選為羧酸酐或烯醇酯。羧酸酐優(yōu)選具有以下通式其中，R為具有1-8個(gè)碳原子的取代的脂基、脂族環(huán)基或芳香基，其有時(shí)也可含有1-3個(gè)鹵原子。特別優(yōu)選使用的酸酐是醋酐。其他合適的酸酐有丙酸酐、丁酸酐、異丁酸酐、環(huán)己酸酐、苯甲酸酐、氯乙酸酐、三氟乙酸酐和三氟甲基磺酸酐。在一優(yōu)選的實(shí)施例中，對(duì)形成的TMHQ-二乙酸酯不作分離就進(jìn)行皂化，有時(shí)是蒸餾掉未反應(yīng)的乙酸酐后再通過添加水或稀酸、特別是硫酸對(duì)其進(jìn)行皂化，然后加熱混合物至沸騰。然后過濾形成的TMHQ。也可通過添加水來從反應(yīng)混合物中分離出形成的TMHQ-二乙酸酯，并在稀酸、特別是硫酸中，在相調(diào)和劑(Phasenvermittler)的存在下，進(jìn)行水解，然后分離出形成的TMHQ，特別是通過過濾來分離。在皂化已分離出的三甲基氫醌二酯中，相調(diào)和劑可以使用所有的與水相混溶的有機(jī)溶劑。優(yōu)選使用的是乙酸、正丁醇和乙酸正丁酯或所述溶劑的混合物。在根據(jù)本發(fā)明的方法制備2，3，5-三甲基氫醌時(shí)，在一種“一鍋燴”的方法中，以酮基-異佛爾酮計(jì)，例如將0.2mol的酮基-異佛爾酮在0-60℃下于1-3小時(shí)內(nèi)滴入＞0.4-0.6mol的乙酸酐與0.1-50wt％、特別是0.5-25wt％已知的非常濃的酸的混合物中，然后在25-70℃下加熱1-7小時(shí)。然后通過添加足夠量的水使殘留的乙酸酐水解。在形成的懸浮液中加入例如硫酸，其濃度優(yōu)選約為30％，然后加熱至沸騰1-5小時(shí)。然后蒸餾出部分溶劑，再用相同量的水來代替，將該懸浮液冷卻至室溫，然后分離出形成的三甲基氫醌。也可以在第一次添加水后，分離出形成的三甲基氫醌二酯，然后進(jìn)行單獨(dú)的皂化。為此，將三甲基氫醌二酯懸浮于例如足夠量的稀酸、優(yōu)選為30％硫酸和相調(diào)和劑例如正丁醇中，然后加熱至沸騰1-7小時(shí)。移走餾出物，然后向容器中添加相同量的水。分離出由此形成的三甲基氫醌，然后水洗純制。在以下的實(shí)施例中對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的闡明。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明之制備2，3，5-三甲基氫醌的方法具有以下的明顯優(yōu)點(diǎn)·本發(fā)明方法的產(chǎn)率要比對(duì)比文獻(xiàn)的高出25％，在85-90％之間?！に璧拇呋瘎┑牧吭?.1-50％之間，而對(duì)比文獻(xiàn)的為150％。·每摩爾酮基-異佛爾酮需要＞2-4mol的羧酸酐，而對(duì)比文獻(xiàn)的需要5-10mol?！び煤釋?duì)已分離的三甲基氫醌二酯皂化優(yōu)選在有相調(diào)和劑存在下進(jìn)行，此方法簡(jiǎn)便。實(shí)施例1在30-40℃下，于1.5小時(shí)內(nèi)向61g(0.6mol)乙酸酐與0.34g(2.3mmol)三氟甲基磺酸的溶液中滴加30.5g(0.2mol)酮基-異佛爾酮(98％)。然后在40℃下反應(yīng)3小時(shí)。反應(yīng)完畢后，在冷卻下加入125ml水，吸濾出形成的三甲基氫醌二乙酸酯，然后洗滌，并在55℃下真空干燥14小時(shí)。產(chǎn)率45.0g(理論值的95％)GC94.5％THQ-二乙酸酯實(shí)施例2在加熱下，將43g(0.18mol)TMHQ-二乙酸酯溶解于100ml30％硫酸和15ml正丁醇的混合物中，然后加熱至沸騰4小時(shí)。之后在45分鐘內(nèi)蒸出80ml的餾出物，向其中再摻入100ml水。在20℃吸濾出形成的三甲基氫醌，然后洗滌，并在55℃下干燥14小時(shí)。產(chǎn)率26.2g(理論值的95％)HPLC98.5％實(shí)施例2a在另一皂化作用中，用2.30g硫酸和50ml水代替正丁醇和30％硫酸，加入至50ml實(shí)施例2中的餾出物的混合物中。實(shí)施例3重復(fù)實(shí)施例1的實(shí)驗(yàn)，其中，此次在反應(yīng)后，蒸餾出30g的乙酸酐與乙酸的混合物。其余的步驟相似。產(chǎn)率45.5gTMHQ-二乙酸酯(理論值的96％)實(shí)施例4重復(fù)實(shí)施例2的實(shí)驗(yàn)，其中，此次在過濾產(chǎn)物之前，將混合物冷卻至-10℃。產(chǎn)率理論值的26.9gHPLC95％實(shí)施例5-7重復(fù)實(shí)施例1的實(shí)驗(yàn)，其中，使用其他的催化劑來代替三氟甲基磺酸。</tables>實(shí)施例8(直接法)在10-25℃下，于1.5小時(shí)內(nèi)向61g(0.6mol)乙酸酐與3g發(fā)煙硫酸(65％SO3)的混合物中滴加30.5g(0.2mol)酮基-異佛爾酮，然后在40℃下加熱4小時(shí)。然后加入90ml水進(jìn)行水解。在形成的懸浮液中加入47g硫酸，然后加熱至沸騰3小時(shí)。其他步驟與實(shí)施例2的相似。產(chǎn)率27gTMHQ(理論值的89％)HPLC98.5％權(quán)利要求1.制備三甲基氫醌(TMHQ)的方法，其是用乙?；噭?，在催化劑量的質(zhì)子酸存在下，使酮基-異佛爾酮重排，然后對(duì)剛形成的三甲基氫醌酯進(jìn)行皂化，該方法的特征在于，所述的質(zhì)子酸為三氟甲基磺酸、氯磺酸、多磷酸或發(fā)煙硫酸或這些酸的混合物。2.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，以最終離子計(jì)，使用0.1-50wt％，特別是0.5-25wt％的所述酸。3.如權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，每摩爾酮基-異佛爾酮使用＞2-4mo1的乙?；噭?。4.如權(quán)利要求3的方法，其特征在于，使用乙酸酐作為乙?；噭?。5.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，形成的TMHQ-二乙酸酯不經(jīng)分離，必要時(shí)蒸出未反應(yīng)的乙酸酐，即通過添加水或稀酸對(duì)其進(jìn)行皂化，然后分離形成的TMHQ。6.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在添加水后將形成的TMHQ-二酯從反應(yīng)混合物中分離出來，然后在有相調(diào)和劑的存在下，使用稀酸進(jìn)行皂化，再分離形成的TMHQ。7.如權(quán)利要求6的方法，其特征在于，相調(diào)和劑為乙酸、正丁醇或正丁酯或它們的混合物。全文摘要本發(fā)明涉及制備2，3，5-三甲基氫醌的改進(jìn)方法，該方法是將4-氧-異佛爾酮(酮基—異佛爾酮，3，5，5-三甲基-環(huán)己-2-烯-1，4-二酮)重排成三甲基氫醌二酯，然后進(jìn)行皂化。三甲基氫醌仍是制備維生素E的重要原料。文檔編號(hào)C07B61/00GK1165133SQ9710428公開日1997年11月19日申請(qǐng)日期1997年5月12日優(yōu)先權(quán)日1996年5月14日發(fā)明者弗蘭克·許布納,斯特芬·克里爾,伯恩德·德拉帕爾,赫爾曼·施密特,克勞斯·胡特馬赫爾,赫伯特·坦納申請(qǐng)人:德古薩股份公司