對苯醌化合物的高效制備方法
【技術領域】
[0002] 本發明涉及一種對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 下高選擇性催化對苯二酚化合物制備對苯醌化合物的催化劑。
[0003]
【背景技術】
[0004] 對苯醌類化合物是一類用途廣泛、附加值較高的精細化工原料，即可以作為原料 直接用于農藥、染料等行業，也可以作為中間體用于橡膠防老劑、農藥、染料、抗氧化劑、阻 聚劑等化工產品的合成。例如，對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、農藥、染料、高分子單體的阻聚劑等合成；三甲基對苯醌作為維生 素E的合成中間體也被廣泛使用。因此，開發一種高效的對苯醌合成方法具有潛在的經濟 價值。
[0005] 用于制備對苯醌類化合物的方法較多，但大多集中在基礎研宄領域，距離工業化 生產仍有一定差距。目前，我國主要采用苯胺氧化法生產對苯醌。這種工藝以苯胺類化合物 為原料，在酸性介質中使用化學計量的二氧化錳等高價金屬鹽作為氧化劑生產對苯醌。由 于酸對設備腐蝕嚴重，并產生大量廢酸、廢渣等廢棄物，因此存在嚴重的污染問題。針對現 有工藝存在的問題，本發明以對苯二酚化合物作為原料，并用空氣代替高價金屬鹽，不但工 藝簡單，收率高，而且有效解決了苯胺氧化法污染環境的缺點，是一條具有推廣價值的新型 對苯醌化合物的合成路線。
[0006]
【發明內容】
[0007] 本發明在此公開了一種制備對苯醌化合物的新方法，該方法包括：將對苯二酚化 合物加入液態反應介質中，在堿/堿土金屬催化劑存在下制備對苯醌化合物的工藝。
[0008] 本發明所使用的對苯二酚化合物具有以下結構式：
【主權項】
1. 本發明在此公開了一種對苯醌化合物的合成方法，所述方法包括： 在液體介質中，以對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苯醌化合物的技術。
2. 根據權利要求1所述的方法，所述的對苯二酚化合物具有以下結構式：
其中&，R2,馬和R4獨立的選自氫、烴基基團，四者可以相同或者不同。
3. 根據權利要求1所述的方法和權利要求2的描述，所述的對苯二酚化合物選自對苯 二酚、2-甲基（乙基、異丙基或叔丁基）對苯二酚、2, 6 (2, 3或2, 5)-二甲基（乙基、異丙基 或叔丁基）對苯二酚、2, 3, 5-三甲基（乙基、異丙基或叔丁基）對苯二酚、2, 3, 5, 6-四甲基對 苯二酚或上述化合物的混合物。
4. 根據權利要求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、席夫堿絡合物、酞菁絡合物；優選的，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. 根據權利要求1所述的方法，所述的反應介質可以是包含5至15個碳原子的直鏈、 支鏈或環狀飽和烷烴、包含1至6個碳原子的直鏈或支鏈鹵代烷烴、包含2至約10個碳原子 的直鏈、支鏈或環狀有機醚、包含2至約12個碳原子的烷烴腈、芳族腈或有機酰胺或含有1 至12個碳原子的直鏈、支鏈或環狀有機醇或者包含1至6個碳原子的（鹵代）有機脂肪酸； 優選地，但并不限定于此，合適的溶劑包括包含5至9個碳原子的直鏈、支鏈或環狀飽和烷 烴、1至4個碳原子的鹵代烷烴，包含2至8個碳原子的直鏈、支鏈或環狀有機醚、包含2至 8個碳原子的烷烴腈、芳族腈或有機酰胺或包含1至8個碳原子的直鏈、支鏈或環狀有機醇 或者包含1至4個碳原子的（鹵代）有機脂肪酸，或者前述幾種溶劑的組合。
6. 根據權利要求1所述的方法，所述的反應介質也可以是水、質子酸、路易斯酸或者前 述幾種的組合；優選地，合適的質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與有機溶劑的組合。
7. 根據權利要求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氣、氬氣、氦氣、氖氣、或上述氣體的組合。
【專利摘要】本發明涉及一種高效的對苯醌化合物的制備方法，其特點是：以對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苯醌化合物的工藝。本發明的優點在于：1）工藝簡單，易于操作過程的放大及實現工業化生產；2）可以合成各種對苯醌化合物，是一種通用的對苯醌化合物制備技術。
【IPC分類】C07C50-04, C07C46-08, C07C50-02
【公開號】CN104844439
【申請號】CN201510171575
【發明人】安增建, 萬曉波
【申請人】中國科學院青島生物能源與過程研究所
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月13日