對(duì)苯醌化合物的高效制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種對(duì)苯醌化合物的制備方法，具體地說是涉及一種可以在含氧氣氛 下高選擇性催化對(duì)苯二酚化合物制備對(duì)苯醌化合物的催化劑。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 對(duì)苯醌類化合物是一類用途廣泛、附加值較高的精細(xì)化工原料，即可以作為原料 直接用于農(nóng)藥、染料等行業(yè)，也可以作為中間體用于橡膠防老劑、農(nóng)藥、染料、抗氧化劑、阻 聚劑等化工產(chǎn)品的合成。例如，對(duì)苯醌可以作為橡膠的抗氧化劑直接使用，也可以作為合成 中間體用于橡膠防老劑、農(nóng)藥、染料、高分子單體的阻聚劑等合成；三甲基對(duì)苯醌作為維生 素E的合成中間體也被廣泛使用。因此，開發(fā)一種高效的對(duì)苯醌合成方法具有潛在的經(jīng)濟(jì) 價(jià)值。
[0005] 用于制備對(duì)苯醌類化合物的方法較多，但大多集中在基礎(chǔ)研宄領(lǐng)域，距離工業(yè)化 生產(chǎn)仍有一定差距。目前，我國主要采用苯胺氧化法生產(chǎn)對(duì)苯醌。這種工藝以苯胺類化合物 為原料，在酸性介質(zhì)中使用化學(xué)計(jì)量的二氧化錳等高價(jià)金屬鹽作為氧化劑生產(chǎn)對(duì)苯醌。由 于酸對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，并產(chǎn)生大量廢酸、廢渣等廢棄物，因此存在嚴(yán)重的污染問題。針對(duì)現(xiàn) 有工藝存在的問題，本發(fā)明以對(duì)苯二酚化合物作為原料，并用空氣代替高價(jià)金屬鹽，不但工 藝簡(jiǎn)單，收率高，而且有效解決了苯胺氧化法污染環(huán)境的缺點(diǎn)，是一條具有推廣價(jià)值的新型 對(duì)苯醌化合物的合成路線。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明在此公開了一種制備對(duì)苯醌化合物的新方法，該方法包括：將對(duì)苯二酚化 合物加入液態(tài)反應(yīng)介質(zhì)中，在堿/堿土金屬催化劑存在下制備對(duì)苯醌化合物的工藝。
[0008] 本發(fā)明所使用的對(duì)苯二酚化合物具有以下結(jié)構(gòu)式：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 本發(fā)明在此公開了一種對(duì)苯醌化合物的合成方法，所述方法包括： 在液體介質(zhì)中，以對(duì)苯二酚化合物作為原料，氧氣作為氧化劑，在堿/堿土金屬化合物 催化劑作用下高選擇性制備對(duì)苯醌化合物的技術(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述的對(duì)苯二酚化合物具有以下結(jié)構(gòu)式：
其中&，R2,馬和R4獨(dú)立的選自氫、烴基基團(tuán)，四者可以相同或者不同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法和權(quán)利要求2的描述，所述的對(duì)苯二酚化合物選自對(duì)苯 二酚、2-甲基（乙基、異丙基或叔丁基）對(duì)苯二酚、2, 6 (2, 3或2, 5)-二甲基（乙基、異丙基 或叔丁基）對(duì)苯二酚、2, 3, 5-三甲基（乙基、異丙基或叔丁基）對(duì)苯二酚、2, 3, 5, 6-四甲基對(duì) 苯二酚或上述化合物的混合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于使用的催化劑為堿/堿土金屬的鹵化物、 硫酸鹽、碳酸鹽、(亞）硝酸鹽、（鹵代）脂肪酸鹽、（鹵代）芳香酸鹽、琥珀酸鹽、二元酸鹽、胺酸 鹽、席夫堿絡(luò)合物、酞菁絡(luò)合物；優(yōu)選的，合適的堿/堿土金屬的陽離子可以選自Li、Na、K、 Cs、Mg、Ba或Ca中的一種或幾種的組合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述的反應(yīng)介質(zhì)可以是包含5至15個(gè)碳原子的直鏈、 支鏈或環(huán)狀飽和烷烴、包含1至6個(gè)碳原子的直鏈或支鏈鹵代烷烴、包含2至約10個(gè)碳原子 的直鏈、支鏈或環(huán)狀有機(jī)醚、包含2至約12個(gè)碳原子的烷烴腈、芳族腈或有機(jī)酰胺或含有1 至12個(gè)碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀有機(jī)醇或者包含1至6個(gè)碳原子的（鹵代）有機(jī)脂肪酸； 優(yōu)選地，但并不限定于此，合適的溶劑包括包含5至9個(gè)碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀飽和烷 烴、1至4個(gè)碳原子的鹵代烷烴，包含2至8個(gè)碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀有機(jī)醚、包含2至 8個(gè)碳原子的烷烴腈、芳族腈或有機(jī)酰胺或包含1至8個(gè)碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀有機(jī)醇 或者包含1至4個(gè)碳原子的（鹵代）有機(jī)脂肪酸，或者前述幾種溶劑的組合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述的反應(yīng)介質(zhì)也可以是水、質(zhì)子酸、路易斯酸或者前 述幾種的組合；優(yōu)選地，合適的質(zhì)子酸的非限定例子包括鹽酸、硫酸、硝酸、氫溴酸、氫碘酸、 雜多酸；優(yōu)選地，合適的路易斯酸溶劑的非限定例子包括三氟化硼、四氯化鈦；另外，所述 溶劑也可以是上述無機(jī)與有機(jī)溶劑的組合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述的含氧氣體可以是空氣或純氧，也可以使用含有 氧氣的混合氣，作為混合組分的氣體可以是氮?dú)狻鍤?、氦氣、氖氣、或上述氣體的組合。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高效的對(duì)苯醌化合物的制備方法，其特點(diǎn)是：以對(duì)苯二酚化合物作為原料，在堿/堿土金屬催化劑作用下制備對(duì)苯醌化合物的工藝。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：1）工藝簡(jiǎn)單，易于操作過程的放大及實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；2）可以合成各種對(duì)苯醌化合物，是一種通用的對(duì)苯醌化合物制備技術(shù)。
【IPC分類】C07C50-04, C07C46-08, C07C50-02
【公開號(hào)】CN104844439
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510171575
【發(fā)明人】安增建, 萬曉波
【申請(qǐng)人】中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年4月13日