[发明专利]一种由异戊二烯和1,4-苯醌制备2,6-二甲基蒽的方法

说明书

本发明涉及由异戊二烯和1,4‑苯醌制备2,6‑二甲基蒽的方法。该过程通过两步完成，首先由异戊二烯和1,4‑苯醌在80℃‑170℃条件下发生两步狄尔斯‑阿尔德反应，生成二甲基十氢蒽二酮中间产物，然后在金属催化剂作用下发生脱氢、脱氧反应生成2,6‑二甲基蒽。第一步反应由来源于生物质资源的异戊二烯和1,4‑苯醌为原料，通过普通加热或微波加热于釜式反应器中获得中间产物二甲基十氢蒽二酮；脱氢、脱氧反应在固定床反应器中进行，反应中间体直接注射进入反应管，或在载气的吹扫下经过催化剂床层获得2,6‑二甲基蒽。该过程反应工序简单，目标产物选择性高，提供了一条由生物质资源制备2,6‑二甲基蒽的新路线。

技术领域

本发明涉及由异戊二烯和1,4-苯醌制备2,6-二甲基蒽的方法。具体地说就是由异戊二烯和1,4-苯醌，在热作用下发生狄尔斯-阿尔德反应，进一步地在金属催化剂作用下发生脱氢脱氧反应，制备2,6-二甲基蒽的方法。本发明所使用原料异戊二烯和1,4-苯醌可从石油资源获得，亦可由生物质转化获得，因此原料具有可再生的特点。此外，该路线通过两步反应获得蒽基芳香族化合物，反应路线短、操作方便、产物收率高，提供了直接由生物质平台化合物制备二取代蒽基芳香族化学品的新方法。

背景技术

聚酯树脂是生产涤纶纤维、聚酯薄片，聚酯中空容器的原料。涤纶纤维是我国当下第一大合成纤维，也用作涂料、染料和农药等的原料，是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)加工而来。而PET是热塑性聚酯中最主要的品种，由对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换或以对苯二甲酸与乙二醇酯化先合成对苯二甲酸双羟乙酯，然后再进行缩聚反应制得。后来又发展了聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，它由2,6-萘二甲酸二甲酯(NDC)与乙二醇酯交换或2,6-萘二甲酸(NDA)与乙二醇(EG)缩聚而成。其化学结构与PET相似，但分子链中的萘环具有比苯环更大的刚性，因而具有独特而广阔的市场。若能大批量地得到蒽类单体，生产蒽环聚酯，其结构的将比奈环聚酯具有更强的刚性，有可能掀起聚酯行业新的发展。

但作为生产蒽二甲酸的原料，2,6-二甲基蒽在石油、煤焦油中含量少，分离难，而复杂的有机合成路线成本高、产量小，导致目前2,6-二甲基蒽产量非常小，价格极其昂贵，很难获得。

异戊二烯可由木质纤维素发酵或通过CO₂生物合成获得，而1,4-苯醌也可由木质素平台化合物氧化得到，因此，本发明的两种原料可分别由可再生的生物质资源获取。在较温和条件下通过串联的两步狄尔斯-阿尔德反应及脱氢脱氧反应就可高收率的获得芳香族2,6-二甲基蒽，具有鲜明特色。

发明内容

本发明的目的是提供一种由异戊二烯和1,4-苯醌制备2,6-二甲基蒽的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种由异戊二烯和苯醌制备2,6-二甲基蒽的方法，其特征在于：异戊二烯和苯醌在加热条件下合成中间产物二甲基十氢蒽二酮；中间产物在载气氢气和/或氮气的吹扫载带下进入装填有金属催化剂的固定床反应器，在260℃-400℃的温度范围内，在常压条件下，发生脱氢脱氧反应，生成2,6-二甲基蒽。

所述异戊二烯和苯醌在80-170℃(优选100-140℃)发生双狄尔斯-阿尔德加成反应，反应时间为2-60(优选10-35)小时，生成三环中间体二甲基十氢蒽二酮。

所述金属催化剂具体为负载型催化剂，活性组分为金属或金属化合物中的一种或二种以上；

所述活性组分金属或金属化合物中的一种或二种以上，包括钯、铂、钌、铑、铱、铜、镍、碳化钨、碳化钼中的一种或二种以上；所述载体为活性炭、氧化铝、氧化硅中的一种或二种以上，催化剂中活性组分质量含量为0.5-60％。

所述活性组分为贵金属钯、铂、钌、铑、铱中的一种或二种以上，贵金属催化剂为浸渍法制备，金属负载量为0.5-10wt％(优选1-5wt％)；