三甲基氢醌非金属催化体系是采用N羟基邻苯-甲酰亚胺及其类似物和其他有机组催化剂结合的共催化体系。反应可以在温和的条件下进行,反应脚料低,具有良好的转化率和选择性,同时催化剂还可以回收和重复使用。a异佛尔酮氧化:与B异佛尔酮相比较,a异佛尔酮结构中存在烯醇共轭体系,稳定性高,反应活性低,直接催化氧化合成氧代异佛尔酮比较困难。到目前为止,a.异佛尔酮的催化氧化按照催化体系不同,可以分为两大类:均相催化体系和多相催化体系。原料的转化率和收率都较低,分别为45%和35%。陕西三甲基氢醌二醋酸酯
当通过流蒸馏完全除去溶剂时,加入1.2gNa2S2O4并将混合物在30min内冷却至室温。过滤后,将分离的湿TMHQ在70℃下干燥3h,得到产物。分析:使用外标法通过反相HPLC(C18,ϕ4.6×150×mm2)分析三甲基氢醌样品。流动相为甲醇/水(50/50,v/v),流速保持在1.0mL/min。测量波长为280nm。氢化摩尔产率定义为通过HPLC测定的滤液中TMHQ的摩尔数与当初在反应中取得的TMBQ的总摩尔数之比。总摩尔产率定义为分离的TMHQ产物的摩尔数与当初在反应中取得的TMBQ的总摩尔数之比。反应时间定义为从间歇输入氢气开始到反应结束的时间。陕西三甲基氢醌二醋酸酯三甲基氢醌熔点32℃(38-29.5℃)。
TMHQ在空气中极易被氧化,自然界中并不存在,其主要来源是人工合成以及从石油化工等行业的下脚料中提取。提取工艺存在工艺复杂、产率较低及产品纯度不高等问题,这些因素极大地限制了其应用范围;而人工合成工艺因其原料易得、工艺相对简单、转化率高等优点获得了普遍应用。人工合成的工艺主要有:首先将原料氧化为2.3.5-三甲基苯醌(TMBQ),再将TMBQ进-步还原为TMHQ。TMBQ的制备较为复杂,还原反应较容易实现,其还原方法主要有两类,即化学还原法和催化加氢还原法。
氢化反应的第1步是三甲基氢醌分子和氢原子在催化剂表面上的平衡吸附。第2步是第1次加入活化氢以形成过渡态A-Pd(物质A是4-羟基-2,3,6-三甲基-2,5-环己二烯酮的自由基中间体)。然后,物质A从催化剂表面解吸并迅速异构化成更稳定的物质B(TMHQ的自由基中间体),其含有苯基结构的电子共轭。驱动力使得从A到B的异构化反应非常有效,这有助于解释观察到的高加氢产率。第二次向物质B中加入活化氢导致产物TMHQ的形成。然后,产物从催化剂表面解吸并完成该催化循环。合成方法:1,2,4-三甲苯经磺化、硝化、还原、氧化得到三甲基氢醌。
三甲基氢醌直接氧化法:直接以TMP为原料制备TMBQ,其工艺简单,过程易于控制,便于规模化生产。工艺过程中的关键步骤是TMP的氧化,且氧化剂、溶剂和催化剂对氧化反应的速率、转化率以及产品收率都有较大影响。通常使用氧化剂或采用氧气流直接氧化TMP生成TMBQ,而在实验室研究和实际生产中,多以H2O2为氧化剂,原因是操作简便,符合绿色工艺的要求。常用溶剂为甲苯、醚等有机溶剂。近年来,尝试了用离子液体做溶剂的反应过程,有效地解决了有机溶剂易挥发和易燃等问题,很大程度上提高了反应物的收率。人工合成工艺因其原料易得、工艺相对简单、转化率高等优点获得了广泛应用。陕西三甲基氢醌二醋酸酯
采用循环伏安法和电解合成法将偏三甲苯在Ti/nano-TiO-Pl电极_上直接电解合成三甲基苯醌。陕西三甲基氢醌二醋酸酯
原料的转化率和收率都较低,分别为45%和35%。均三甲酚法(TMP):均三甲酚既可由苯酚甲基化而得,又可从合成2,6-二甲基苯酚的副产物中进行提取,故研究此方法具有较大的实用价值。美国和日本多采用均三甲酚为原料的生产路线。以NaOH为催化剂,均三甲酚在高压氧气中氧化为4-羟基2.4.6-三甲基-2,5-环己二烯酮(TMCH),然后TMCH在250C下进行甲基转位,经还原即可制得TMHQ(Scheme4)。以均三甲酚转化为TMHQ计,其收率可达47%。鉴于均三甲酚是生产2,6-二甲基苯酚工艺的副产物,对此副产物进行分离提纯,合理地加以回收利用具有重大意义。陕西三甲基氢醌二醋酸酯