对苯醌化合物的高效制备方法
【技术领域】
[0002] 本发明涉及一种对苯醌化合物的制备方法，具体地说是涉及一种可以在含氧气氛 下高选择性催化对苯二酚化合物制备对苯醌化合物的催化剂。
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【背景技术】
[0004] 对苯醌类化合物是一类用途广泛、附加值较高的精细化工原料，即可以作为原料 直接用于农药、染料等行业，也可以作为中间体用于橡胶防老剂、农药、染料、抗氧化剂、阻 聚剂等化工产品的合成。例如，对苯醌可以作为橡胶的抗氧化剂直接使用，也可以作为合成 中间体用于橡胶防老剂、农药、染料、高分子单体的阻聚剂等合成；三甲基对苯醌作为维生 素E的合成中间体也被广泛使用。因此，开发一种高效的对苯醌合成方法具有潜在的经济 价值。
[0005] 用于制备对苯醌类化合物的方法较多，但大多集中在基础研宄领域，距离工业化 生产仍有一定差距。目前，我国主要采用苯胺氧化法生产对苯醌。这种工艺以苯胺类化合物 为原料，在酸性介质中使用化学计量的二氧化锰等高价金属盐作为氧化剂生产对苯醌。由 于酸对设备腐蚀严重，并产生大量废酸、废渣等废弃物，因此存在严重的污染问题。针对现 有工艺存在的问题，本发明以对苯二酚化合物作为原料，并用空气代替高价金属盐，不但工 艺简单，收率高，而且有效解决了苯胺氧化法污染环境的缺点，是一条具有推广价值的新型 对苯醌化合物的合成路线。
[0006]
【发明内容】
[0007] 本发明在此公开了一种制备对苯醌化合物的新方法，该方法包括：将对苯二酚化 合物加入液态反应介质中，在碱/碱土金属催化剂存在下制备对苯醌化合物的工艺。
[0008] 本发明所使用的对苯二酚化合物具有以下结构式：
【主权项】
1. 本发明在此公开了一种对苯醌化合物的合成方法，所述方法包括： 在液体介质中，以对苯二酚化合物作为原料，氧气作为氧化剂，在碱/碱土金属化合物 催化剂作用下高选择性制备对苯醌化合物的技术。
2. 根据权利要求1所述的方法，所述的对苯二酚化合物具有以下结构式：
其中&，R2,馬和R4独立的选自氢、烃基基团，四者可以相同或者不同。
3. 根据权利要求1所述的方法和权利要求2的描述，所述的对苯二酚化合物选自对苯 二酚、2-甲基（乙基、异丙基或叔丁基）对苯二酚、2, 6 (2, 3或2, 5)-二甲基（乙基、异丙基 或叔丁基）对苯二酚、2, 3, 5-三甲基（乙基、异丙基或叔丁基）对苯二酚、2, 3, 5, 6-四甲基对 苯二酚或上述化合物的混合物。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于使用的催化剂为碱/碱土金属的卤化物、 硫酸盐、碳酸盐、(亚）硝酸盐、（卤代）脂肪酸盐、（卤代）芳香酸盐、琥珀酸盐、二元酸盐、胺酸 盐、席夫碱络合物、酞菁络合物；优选的，合适的碱/碱土金属的阳离子可以选自Li、Na、K、 Cs、Mg、Ba或Ca中的一种或几种的组合。
5. 根据权利要求1所述的方法，所述的反应介质可以是包含5至15个碳原子的直链、 支链或环状饱和烷烃、包含1至6个碳原子的直链或支链卤代烷烃、包含2至约10个碳原子 的直链、支链或环状有机醚、包含2至约12个碳原子的烷烃腈、芳族腈或有机酰胺或含有1 至12个碳原子的直链、支链或环状有机醇或者包含1至6个碳原子的（卤代）有机脂肪酸； 优选地，但并不限定于此，合适的溶剂包括包含5至9个碳原子的直链、支链或环状饱和烷 烃、1至4个碳原子的卤代烷烃，包含2至8个碳原子的直链、支链或环状有机醚、包含2至 8个碳原子的烷烃腈、芳族腈或有机酰胺或包含1至8个碳原子的直链、支链或环状有机醇 或者包含1至4个碳原子的（卤代）有机脂肪酸，或者前述几种溶剂的组合。
6. 根据权利要求1所述的方法，所述的反应介质也可以是水、质子酸、路易斯酸或者前 述几种的组合；优选地，合适的质子酸的非限定例子包括盐酸、硫酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸、 杂多酸；优选地，合适的路易斯酸溶剂的非限定例子包括三氟化硼、四氯化钛；另外，所述 溶剂也可以是上述无机与有机溶剂的组合。
7. 根据权利要求1所述的方法，所述的含氧气体可以是空气或纯氧，也可以使用含有 氧气的混合气，作为混合组分的气体可以是氮气、氩气、氦气、氖气、或上述气体的组合。
【专利摘要】本发明涉及一种高效的对苯醌化合物的制备方法，其特点是：以对苯二酚化合物作为原料，在碱/碱土金属催化剂作用下制备对苯醌化合物的工艺。本发明的优点在于：1）工艺简单，易于操作过程的放大及实现工业化生产；2）可以合成各种对苯醌化合物，是一种通用的对苯醌化合物制备技术。
【IPC分类】C07C50-04, C07C46-08, C07C50-02
【公开号】CN104844439
【申请号】CN201510171575
【发明人】安增建, 万晓波
【申请人】中国科学院青岛生物能源与过程研究所
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月13日