[发明专利]一种三甲基氢醌的制备方法

说明书

本发明公开了一种三甲基氢醌的制备方法，以异佛尔酮为起始原料，氧化为氧代异佛尔酮，然后氧代异佛尔酮与酰化剂发生酰化反应生成三甲基氢醌二酯，再经过水解生成2，3，5‑三甲基氢醌。本发明方法，原料便宜易得，合成步骤简单，所用溶剂易于回收再用，并且该方法无需使用大量的酸碱，减少了对环境的污染，便于大规模的工业化生产，有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于精细有机合成领域，具体涉及一种三甲基氢醌的制备方法。

背景技术

维生素E是重要的脂溶性生物抗氧化剂，在医药、保健品、食品、化妆品、畜牧业等领域有着广泛的应用，2，3，5-三甲基氢醌(TMHQ)作为合成维生素E的重要中间体，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，产品纯度不高的问题，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，高转换率等优点获得了广泛应用。人工合成的工艺主要分为两步，首先将原料氧化为2，3，5-三甲基苯醌(TMBQ)，再将TMBQ进一步还原为TMHQ。TMBQ的制备较为复杂，各种工艺路线中每步反应的收率、产物的分离、溶剂的回收等是生产的技术关键。

三甲基氢醌的人工合成工艺主要有间甲酚甲基化法，1,2,4-三甲苯法，均三甲酚法等工艺。其中，间甲酚甲基化法工艺如下：以间甲酚为原料，经甲基化后制得TMP，然后再经氧化、还原制得TMHQ，目前国外大公司普遍采用此工艺路线。在固定床反应器中，间甲酚在硝酸铬和硝酸钾等催化剂作用下甲基化生成TMP，转化率达98％，选择性达95。然后TMP发生氧化反应生成TMBQ，再还原得到TMHQ。以间甲酚计，TMHQ的总收率为75％。该工艺技术含量高，污染小，易于工业化，在一定程度上解决了偏三甲酚来源不足的问题。然而催化剂不易分离回收，且产品的纯度不高。该反应路线如下：

1,2,4-三甲苯法工艺如下：以1,2,4-三甲苯法为原料，经磺化，硝化得到2,4,5-三甲基-3,6-二硝基苯磺酸，再还原得到2,3,5-三甲基对苯二胺盐酸盐后，用重铬酸钠硫酸溶液氧化生成2,3,5-三甲基苯醌，加氢还原得到2,3,5-三甲基氢醌。该工艺复杂，流程长，产品收率低，环境污染严重，现已基本淘汰。该反应路线如下：

均三甲酚法工艺如下：以Na OH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进行甲基转位，最后经还原即可制得TMHQ。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。该工艺流程短，但原料价格较高，且仅依靠对2，6-二甲基苯酚副产物的提取难以实现大规模的生产。该反应路线如下：

发明内容

本发明的目的在于提供一种适合工业化生产的三甲基氢醌的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种三甲基氢醌的制备方法，包括以下步骤：

1)在1.5～10重量份的极性有机溶剂中加入0.1～1重量份的有机碱、0.001～0.010重量份的吲哚-3-乙酸，以及催化量的有机金属化合物，开启搅拌；

2)控制反应体系的温度为20±5℃，在通氧条件下滴加1重量份的异佛尔酮，开始反应，每隔110-130min向反应体系内补加入0.001～0.010重量份的吲哚-3-乙酸和催化量的有机金属化合物，继续反应，直至原料反应完全，制得氧代异佛尔酮(KIP)；

3)取上述氧代异佛尔酮(KIP)1重量份，加入2～4重量份的醋酐，0.05～0.1重量份的无机强酸，升温至80～85℃反应3～5h；