四川三甲基氢醌合成机理

我国目前的三甲基氢醌(2，3，5-三甲基对苯二醌，TMHQ)也只有几家公司投产，我国目前已成为世界饲料生产第二大国，若动物饲料中维生素E的添加量按国外平均水平添加的话，每年消耗维生素E将近2000t。根据我国饲料工业规划，2005年饲料需求合成维生素E约为2500t。而且今后我国药用，食品，化妆品等对Chemicalbook维生素E的需求也会稳步增长。所以在近十几年，甚至二十几年内，三甲基氢醌的未来市场并不会处于饱和状态。此项目的开发具有广阔的应用前景。维生素E用作医药、饲料、食品、化妆品的添加剂，而且在工业上得到越来越多地应用。三甲基氢醌性质与稳定性：远离氧化物。四川三甲基氢醌合成机理

当搅拌速度从500rpm到700rpm时，所需的反应时间明显从65min减少到40min。然后，当搅拌速度大于700rpm时，反应时间稍微改变。搅拌速度的提高促进了Pd/C在溶剂中的悬浮，降低了催化剂表面氢的扩散，溶解和吸附阻力，从而通过促进传热传质加速了反应速率。因此，以800rpm的搅拌速度进行以下实验。温度的影响：当反应温度从70℃到110℃变化时，三甲基氢醌的转化率没有明显变化。但随着温度的升高，TMHQ的氢化产率先升高再降低。反应温度为90℃时达到较大收率99.4%。并且随着反应温度升高110℃，主要副产物2，5-二甲基氢醌的含量增加。三甲基对氢醌批发在离子隔膜电解槽中，电解合成TMBQ的电流效率为47%，偏三甲苯的总转化率为58.8%。

考察了偏三甲苯用催化剂J进行催化制备2,3,5-三甲基苯醌过程中催化剂用量,反应时间,反应温度,H2O2的滴加方式对产率的影响。在催化剂J:偏三甲苯=0.083:1(wt:wt),反应时间选择2h,回流温度反应,H2O2逐滴加入的情况下,偏三甲苯的转化率为72.8%,2,3,5-三甲基苯醌收率较高为65.3%。2,3,6-三甲基苯酚为原料制备2,3,5-三甲基苯醌的反应过程中,采用溶剂A中氧气为氧化剂的工艺,取离子液体如:[Bmin][Br],[Bmin][BF4],[Bmin][NO3]中的一种,加入铜的卤化物,碱土金属卤化物中的一种或者多种,配成一定离子含量的催化剂。将此催化剂用于2,3,6-三甲基苯酚氧化制备2,3,5-三甲基苯醌的反应中,考察了反应温度,反应时间,氧化液的洗涤程度,催化剂中离子浓度,催化剂的套用,溶剂的套用等对反应的影响。反应温度为120℃;反应时间为6h(3h滴加2,3,5-三甲基苯酚溶液+3h保温时间);氧化液洗涤至洗涤液的颜色为黄绿色;催化剂处理后可以套用。目标产物2,3,5-三甲基苯醌可用保险粉还原成2,3,5-三甲基氢醌,摩尔收率达95.76%。

通过正交实验优化了加氢工艺,因素包括催化剂用量,TMBQ初始浓度,压力和温度。并以反相液相色谱(RP-HPLC)测定料液中TMHQ和TMBQ的含量。在转速800rpm下,得到的优化工艺如下:⑴以Pd/C为催化剂:催化剂用量0.8%(w/w),TMBQ初始浓度0.1g/mL,温度90℃,压力0.5~0.6MPa,在5L反应釜中TMBQ转化率接近100%,TMHQ收率96.7%;⑵以Raney-Ni为催化剂:催化剂用量10%(w/w),TMBQ初始浓度0.1g/mL,温度100℃,压力0.7~0.8MPa,TMBQ转化率99%以上,TMHQ收率93%以上。在Pd/C催化工艺中,单独考察了温度,催化剂用量,TMBQ初始浓度,压力及转速等重要因素对反应的影响。三甲基氢醌通过后处理的优化得到了收率高,质量好的成品TMHQ。三甲基氢醌发明制备方法简化了操作程序,缩短了周期,减少溶剂回收损失,提高了收率和产品质量。

用PANAalyticalX'pertPorX射线衍射仪进行X射线衍射（XRD）测量。衍射光谱在30-50°的2h范围内以0.02°的步幅记录。用PerkinElmerDiamond热分析仪进行差示热重（DTG）研究。在氮气氛围（流速，100mL/min）下，以10℃/min的加热速率从环境温度至900℃进行测量。加氢机理：RaneyNi的加氢反应，并利用Langmuir-Hinshelwood模型，考虑到在非均相催化剂上的吸附作用，清楚地解释了动力学观察结果。根据我们的相关结果，提出了三甲基氢醌过程Pd/C催化加氢的加氢机理。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。三甲基对氢醌批发

偏三甲苯法中根据其合成TMHQ技术路线又可分为以下四种工艺。四川三甲基氢醌合成机理

三甲基氢醌的加氢收率先升高后略有下降。较高负载量的催化剂能够通过促进氢化和压制去甲基化反应来增加TMHQ产率。随着催化剂负载的增加，通过Pd活性位点的增加促进了吸附。然而，较高的催化活性可能会引起由于苯基的氢化而导致选择性降低。较高量的催化剂将带来更高的反应速率和更短的反应时间。观察到当催化剂负载量从0.71g变化到0.88g时，反应时间几乎没有减少。但是，由于使用贵金属催化剂，Pd/C用量的增加将极大地提高生产成本。因此，催化剂负载量为0.71g是合适的。四川三甲基氢醌合成机理

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