CN106117017A - 仿生催化还原制备2,3,5‑三甲基氢醌的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种仿生催化还原制备2,3,5‑三甲基氢醌的方法，将2,3,5‑三甲基苯醌在溶剂中溶解，加入仿生催化剂，通入氢气，在常温常压下，进行催化加氢还原反应，反应结束，将滤液减压蒸馏除去溶剂，萃取出催化剂，制得2,3,5‑三甲基氢醌。本发明催化加氢还原工艺条件温和、操作简便，收率高，为95%以上。所制备的2,3,5‑三甲基氢醌可以用于维生素E的合成。

Description

仿生催化还原制备2,3,5-三甲基氢醌的方法
技术领域
本发明涉及一种制备2,3,5-三甲基氢醌的方法。
背景技术
2,3,5-三甲基氢醌主要用作合成维生素E，是重要的精细化工中间体。现有的2,3,5-三甲基氢醌的制备方法主要有以下几种：
2,3,6-三甲基苯酚催化羟基化法。该方法通常使用自制固体催化剂，氧化剂一般为双氧水，由于涉及到碳氢键的直接活化，此工艺存在2,3,6-三甲基苯酚原料转化率低的问题，原来转化率一般都低于40％。
异佛尔酮法。此方法是将异佛尔酮经过提纯、异构化、水解、转位等过程制备2,3,5-三甲基苯醌。由于反应步骤多，操作过程复杂，该方法总体收率较低。
2,3,5-三甲基苯醌还原法。该方法主要包括保险粉还原法和催化加氢还原法。其中，保险粉还原工艺成熟稳定，但是由于产生大量的废水，污染严重，已被淘汰。催化加氢还原法，原子经济性好，产品质量高、成本低，目前已成为2,3,5-三甲基苯醌还原制备2,3,5-三甲基氢醌的主要方法。但是该催化加氢工艺多采用钯等贵金属催化剂，经济成本高；另外，加氢通常需要在高温高压下进行，能耗高，对安全生产管理及设备均有较高要求。
由于上述各方法的缺点，迫切需要一种操作简便、工艺条件温和、绿色环保的制备2,3,5-三甲基氢醌的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种操作简便、工艺条件温和、绿色环保的仿生催化还原制备2,3,5-三甲基氢醌的方法。
本发明的技术解决方案是：
一种仿生催化还原制备2,3,5-三甲基氢醌的方法，其特征是：将2,3,5-三甲基苯醌在溶剂中溶解，加入仿生催化剂，通入氢气，在常温常压下，进行催化加氢还原反应，反应结束，将滤液减压蒸馏除去溶剂，萃取出催化剂，制得2,3,5-三甲基氢醌。
所述溶剂是甲醇或乙醇。
所述溶剂与2,3,5-三甲基苯醌的重量比例是(5-20):1。
所述仿生催化剂与2,3,5-三甲基苯醌重量比是(0.05-0.15):1。
氢气压力为1个大气压。
反应时间0.5-5小时。
反应温度20-35℃。
本发明由2,3,5-三甲基苯醌催化加氢还原制备2,3,5-三甲基氢醌的反应方程式如下：
用于2,3,5-三甲基苯醌催化加氢还原制备2,3,5-三甲基氢醌的单铁核配合物仿生催化剂结构式如下：
本发明催化加氢还原工艺条件温和、操作简便，收率高，为95％以上。所制备的2,3,5-三甲基氢醌可以用于维生素E的合成。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
实施例1
甲醇与2,3,5-三甲基苯醌的重量比例是10:1；
仿生催化剂与2,3,5-三甲基苯醌重量比是0.05:1；
氢气压力为1个大气压；
反应时间2小时；
反应温度25℃。
将2,3,5-三甲基苯醌1g溶解在10g甲醇溶剂中，加入仿生催化剂0.05g，搅拌下通入1个大气压的氢气，进行催化加氢还原反应2小时，催化加氢反应温度25℃。反应结束后，将滤液减压蒸馏除去溶剂，萃取出催化剂，制得2,3,5-三甲基氢醌，收率95.50％。
实施例2
甲醇与2,3,5-三甲基苯醌的重量比例是20:1；
仿生催化剂与2,3,5-三甲基苯醌重量比是0.15:1；
氢气压力为1个大气压；
反应时间5小时；
反应温度35℃。
将2,3,5-三甲基苯醌1g溶解在20g甲醇溶剂中，加入仿生催化剂0.15g，搅拌下通入1个大气压的氢气，进行催化加氢还原反应5小时，催化加氢反应温度35℃。反应结束后，将滤液减压蒸馏除去溶剂，萃取出催化剂，制得2,3,5-三甲基氢醌，收率95.28％。
实施例3
乙醇与2,3,5-三甲基苯醌的重量比例是5:1；
仿生催化剂与2,3,5-三甲基苯醌重量比是0.15:1；
氢气压力为1个大气压；
反应时间0.5小时；
反应温度20℃。
将2,3,5-三甲基苯醌1g溶解在5g乙醇溶剂中，加入仿生催化剂0.15g，搅拌下通入1个大气压的氢气，进行催化加氢还原反应0.5小时，催化加氢反应温度20℃。反应结束后，将滤液减压蒸馏除去溶剂，萃取出催化剂，制得2,3,5-三甲基氢醌，收率96.20％。
实施例4
乙醇与2,3,5-三甲基苯醌的重量比例是15:1；
仿生催化剂与2,3,5-三甲基苯醌重量比是0.10:1；
氢气压力为1个大气压；
反应时间3小时；
反应温度25℃。
将2,3,5-三甲基苯醌1g溶解在15g乙醇溶剂中，加入仿生催化剂0.10g，搅拌下通入1个大气压的氢气，进行催化加氢还原反应3小时，催化加氢反应温度25℃。反应结束后，将滤液减压蒸馏除去溶剂，萃取出催化剂，制得2,3,5-三甲基氢醌，收率95.80％。
实施例5
甲醇与2,3,5-三甲基苯醌的重量比例是10:1；
仿生催化剂与2,3,5-三甲基苯醌重量比是0.07:1；
氢气压力为1个大气压；
反应时间4小时；
反应温度30℃。
将2,3,5-三甲基苯醌1g溶解在10g甲醇溶剂中，加入仿生催化剂0.07g，搅拌下通入1个大气压的氢气，进行催化加氢还原反应4小时，催化加氢反应温度30℃。反应结束后，将滤液减压蒸馏除去溶剂，萃取出催化剂，制得2,3,5-三甲基氢醌，收率96.20％。

Claims (7)

1.一种仿生催化还原制备2,3,5-三甲基氢醌的方法，其特征是：将2,3,5-三甲基苯醌在溶剂中溶解，加入仿生催化剂，通入氢气，在常温常压下，进行催化加氢还原反应，反应结束，将滤液减压蒸馏除去溶剂，萃取出催化剂，制得2,3,5-三甲基氢醌。
2.根据权利要求1所述的仿生催化还原制备2,3,5-三甲基氢醌的方法，其特征是：所述溶剂是甲醇或乙醇。
3. 根据权利要求1所述的仿生催化还原制备2,3,5-三甲基氢醌的方法，其特征是：所述溶剂与2,3,5-三甲基苯醌的重量比例是（5-20）:1 。
4. 根据权利要求1所述的仿生催化还原制备2,3,5-三甲基氢醌的方法，其特征是：所述仿生催化剂与2,3,5-三甲基苯醌重量比是 （0.05-0.15）: 1。
5.根据权利要求1所述的仿生催化还原制备2,3,5-三甲基氢醌的方法，其特征是：氢气压力为1个大气压。
6. 根据权利要求1所述的仿生催化还原制备2,3,5-三甲基氢醌的方法，其特征是：反应时间0.5 - 5小时。
7. 根据权利要求1所述的仿生催化还原制备2,3,5-三甲基氢醌的方法，其特征是：反应温度20 - 35℃。
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