三甲基氢醌,也称2,3,5-三甲对苯二酚(英文名称:2,3,5-trimethylhydroquinone,简称TMHQ),是合成维生素E(VE)的重要中间体,它与异植物醇缩合生产维生素E。三甲基氢醌是合成维生素E的主要原料之一,它和异植物醇反应合成维生素E。三甲基氢醌的生产有化学氧化-还原、异佛尔酮氧化-重拍、催化氧化-还原等多条工艺路线,其中催化氧化-还原工艺是目前国外应用较多的三甲基氢醌生产工艺,很多国外企业均采用此工艺。催化氧化-还原工艺与化学氧化-还原工艺相比,具有产品收率高、纯度高、工艺条件弹性高、废酸、废渣排放量小等优点。三甲基氢醌分子结构数据:摩尔折射率:44.49。太原三甲基对氢醌
使用溶剂甲基叔丁基醚,总收率也低并且溶剂易于炸裂。我们发现,在实验中,过滤的反应混合物的颜色很容易从亮变为暗。这表明甲基叔丁基醚溶剂中的三甲基氢醌在暴露于空气时更容易被氧化。此外,三甲基氢醌在甲基叔丁基醚中表现出更大的溶解度。因此,难以将TMHQ和溶剂分离,这可能是总摩尔产率低的另一个可能原因。乙酸乙酯可用于氢化,但由于其水解作用,除水是必要的。但是,使用溶剂LBA得到氢化摩尔产率为99.4%,总分离摩尔产率为96.7%。虽然LBA也含有酯,但不必除去水。天津三甲基氢醌单乙酸酯三甲基氢醌等张比容(90.2K):350.2。
三甲基氢醌的催化制备技术:与传统制法相比具有明显的技术优势。为了打破国外技术对国内TMHQ市场的垄断,本项目以间甲酚为原料,甲醇作甲基化剂,在一种新型催化剂作用下可以高选择性的将间甲酚转化为2,3,6-三甲基苯酚。然后以2,3,6-三甲基苯酚为原料,氧气/空气作为氧化剂,在一种新型催化剂作用下可以高选择性的将2,3,6-三甲基苯酚氧化为2,3,6-三甲基对苯醌。2,3,6-三甲基对苯醌经加氢还原后得到三甲基氢醌。本技术的指标与国外企业相当,并且产物分离简单,产品成本也明显下降。
催化剂活性较好,可使99%的TMP转化为TMBQ,二次循环使用时,TMP的选择性仍可达到86%,在接下来的三次循环使用中,其选择性都保持在80%以上。s异佛尔酮氧化法:原料首先聚合为异佛尔酮,异佛尔酮氧化为氧代异佛尔酮(KIP),KIP酰化、重排为三甲基氢醌二乙酸酯(DMHQ-DA),再经皂化、水解得到TMHQ(Scheme7)。此方法原料廉价易得、生产工艺简单、对环境污染小、便于规模化生产,是一种高效经济、绿色环保的生产工艺。该工艺的研究者主要集中在维生素E出口量较大的德国和荷兰等国家,并在中国申请了大量**,势必会增加国内维生素E的生产成本。催化剂失活的一个主要原因是催化剂表面沉积了TMHQ和少量的2,3,5-三甲基苯醌。
发现当三甲基氢醌反应在7h内完成并且分离的摩尔产率几乎与新鲜催化剂的相同时,催化剂至少可以使用至少11次。溶剂的影响:使用相同的新鲜催化剂(D5H1)研究了该反应的各种溶剂。当使用甲醇,乙醇或异丙醇作为溶剂时,三甲基氢醌的总摩尔产率相对较低。原因可能是由于它们的与水的混溶性而难以除去这些溶剂。此外,甲醇确实使TMHQ更容易被卡其色的颜色染色。此外,由于沸点低,甲醇和乙醇的回收率很低。至于异丁醇,氢化摩尔产率为89.1%相对较低,这可能是由于其高粘度导致的传质阻碍。利用新的氧化剂体系醋酸-过氧化氢-盐酸,通过直接氧化法合成得到纯度大于98%的2,3,5-三甲基氢酯。河南2 3 5 三甲基氢醌
微溶于水,易溶于乙酯、甲醇、不溶于石油醚。太原三甲基对氢醌
在US4046813中描述了一种有机碱吡啶存在下,使用铅、钒、铬、锰、铁、钴等的乙酰配合物为催化剂。催化氧化β异佛尔酮制备氧代异佛尔酮的方法,该方法虽然具有约100%的转化率,但同时反应还容易使β异佛尔酮向a-异佛尔酮异构化转化,且反应中又容易形成高聚的副产物,所以使得反应的选择性下降。在US6297404和US6300521中,描述了一种在DMF或DMA以及三丙胺存在下,使用席夫碱及乙酸锂或乙酸铵的催化体系催化氧化β异佛尔酮的方法,该制备三甲基氢醌方法一个较大的缺陷就是反应容易产生3.5.5-三甲基环己-2-烯1酮和2,2,6三甲基环己烷1,4-二酮等副产物。太原三甲基对氢醌