[发明专利]一种2,3,5-三甲基苯醌的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及2,3,5-三甲基苯醌的制备方法，属于有机合成领域。

背景技术

2,3,5-三甲基苯醌是制备维生素E的重要中间体，其氢化后得到2,3,5-三甲基氢醌，再与异植物醇缩合并酯化后可得到维生素E醋酸酯。

目前主要通过将2,3,6-三甲基苯酚氧化而获得2,3,5-三甲基苯醌。如先用浓硫酸磺化2,3,6-三甲基苯酚，然后用二氧化锰氧化，从而制得2,3,5-三甲基苯醌，该方法虽然收率较高，但制备过程中会产生大量的废酸水和锰盐，环保处理困难；或者用卤化铜或碱土金属卤化物为催化剂，向2,3,6-三甲基苯酚中通入富氧空气氧化从而获得2,3,5-三甲基苯醌；但该方法要求在有机溶剂中通入空气，对反应设备要求高，安全性保障困难；此外还有其它类似氧化方法制备2,3,5-三甲基苯醌的方法，但收率不高或出现催化剂容易失活的问题。

发明内容

针对现有技术存在的环境污染严重、催化剂用量大、反应转化率低以及反应条件苛刻、反应危险性大等问题，本发明提供一种以2,3,6-三甲基苯酚为原料制备2,3,5-三甲基苯醌的新方法，该方法反应条件温和、催化剂用量少、反应过程安全且转化率高。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种2,3,5-三甲基苯醌的制备方法，在有机复合催化体系中，以有机酮为反应介质，利用有机过氧化物将2,3,6-三甲基苯酚氧化成2,3,5-三甲基苯醌的方法。

在本发明2,3,5-三甲基苯醌的制备过程中，所述有机酮为环酮类介质；优选为环己酮、环戊酮、环庚酮或环丁酮中的一种或两种以上；进一步优选为环己酮和环戊酮。

所述有机复合催化体系选自乙酸锰、乙酸钴、乙酸铜、乙酰丙酮钴、乙酰丙酮锰中的两种或两种以上混合，优选乙酰丙酮锰和其中一种的混合，或者乙酰丙酮钴和其中一种的混合。

所述有机过氧化物为过氧叔丁醇、过氧化二苯甲酰、过氧化甲基乙基酮中的一种或两种以上；优选过氧化二苯甲酰或过氧叔丁醇。

所述氧化反应条件：反应温度30℃～120℃，反应时间3-5小时；优选反应温度40℃～100℃；更优选反应温度80℃～90℃。

本发明还进一步限定了各物质的用量比：

所述2,3,6-三甲基苯酚与有机过氧化物的摩尔比为1:1～3，优选1:1～2。

所述2,3,6-三甲基苯酚与有机复合催化体系的摩尔比为1000:1～5，优选1000:2～4。

所述2,3,6-三甲基苯酚与环酮类介质的质量比为1～5:1，优选1～2:1。

本发明在有机复合催化体系中，以有机酮为反应介质，利用有机过氧化物将2,3,6-三甲基苯酚氧化成2,3,5-三甲基苯醌，反应条件温和，反应过程安全，常规生产制备条件即可满足反应要求；本方法由于采用有机复合催化体系，催化剂用量不仅非常少，而且还可以重复使用，大大提高催化剂的利用率。

采用上述技术方案，所得2,3,5-三甲基苯醌收率高，纯度好，催化剂实现可重复利用，反应条件温和、安全、可靠，适合生产企业大规模推广。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

在配备搅拌器、温度计的1000mL的四口烧瓶中，加入200g2,3,6-三甲基苯酚和200g的环己酮以及0.4g乙酸钴和0.8g乙酰丙酮锰（1:1，mol/mol），然后加入360g过氧化二苯甲酰，通氮气置换瓶内空气三次，然后在油浴上加热至85℃，在该温度下搅拌并反应4个小时，反应结束，水循环泵精馏出环己酮和2,3,5-三甲基苯醌，得到2,3,5-三甲基苯醌208.2g产品，色谱分析含量在99.75%，收率为94.17%，余下的底料可用于下一次制备。

实施例2

向实施例1的底料中加入2,3,6-三甲基苯酚200g和200g的环己酮，由于底料中复合金属催化剂可以重复使用，本次制备不再添加催化剂。继续加入360g过氧化二苯甲酰，通氮气置换瓶内空气三次，然后在油浴上加热至85℃，在该温度下搅拌并反应4个小时，反应结束，水循环泵精馏出环己酮和2,3,5-三甲基苯醌，得到2,3,5-三甲基苯醌206g产品，色谱分析含量在97.31%，收率为90.89%。

实施例3