【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及化學(xué)合成工藝，具體涉及2,3,5-三甲基氫醌二酯的制備方法。
技術(shù)介紹
1、2,3,5-三甲基氫醌二酯是一種化學(xué)品，它是2,3,5-三甲基氫醌的酯化產(chǎn)物。2,3,5-三甲基氫醌本身是一種重要的化工中間體，常用于維生素e的合成過(guò)程。而2,3,5-三甲基氫醌二酯作為其衍生物，在化學(xué)和制藥工業(yè)中也有著重要應(yīng)用，特別是作為合成維生素e及其醋酸酯的關(guān)鍵原料。維生素e是一種脂溶性維生素，對(duì)人體健康至關(guān)重要，具有抗氧化性能，能夠保護(hù)細(xì)胞膜免受自由基損害，有助于提高免疫力、延緩衰老等。因此，2,3,5-三甲基氫醌二酯在生產(chǎn)維生素e相關(guān)產(chǎn)品的過(guò)程中扮演著核心角色，這些產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于保健品、醫(yī)藥、化妝品及食品添加劑等領(lǐng)域。此外，由于其在合成過(guò)程中的特殊作用，該化合物的高效制備方法也是化學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)的熱點(diǎn)之一，比如使用鼓泡塔式反應(yīng)器或超重力技術(shù)來(lái)優(yōu)化生產(chǎn)流程，以提高產(chǎn)率和選擇性。
2、現(xiàn)有技術(shù)的方法通常為丙酮首先聚合為異佛爾酮，后經(jīng)重排氧化得氧代異佛爾酮，再經(jīng)重排?；萌谆鶜漉宜狨ィ谆鶜漉宜狨ピ俳?jīng)皂化水解得三甲基氫醌。
3、
4、該工藝涉及一種通過(guò)酰化劑和酸性可溶催化劑使茶香酮芳構(gòu)化來(lái)制備2,3,5-三甲基氫醌二酯的方法，該方法可連續(xù)和間歇進(jìn)行。同時(shí)所使用?；瘎轸人狒D(zhuǎn)化率可以高達(dá)100%，但選擇性只有80%-95%，主要形成的副產(chǎn)物為3,5-二乙酰氧基苯乙酮，要使2,3,5-三甲基氫醌二酯在反應(yīng)結(jié)束后分離并純化，需要通過(guò)加入大量水或堿性水溶液使2,3,5-三甲基氫醌二酯和3,5
5、綜合來(lái)看，異佛爾酮法合成三甲基氫醌的工藝具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是該工藝在合成2,3,5-三甲基氫醌二酯的過(guò)程中存在強(qiáng)酸作為催化劑難以回收且造成設(shè)備腐蝕的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中合成2,3,5-三甲基氫醌二酯方法中難以回收且具有腐蝕性的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N2,3,5-三甲基氫醌二酯的制備方法，該方法的所用的催化劑具有更高的選擇性，且便于回收，合成中的副產(chǎn)物在循環(huán)過(guò)程中持續(xù)累積也能達(dá)到回收的目的。
2、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N2,3,5-三甲基氫醌二酯的制備方法，包括以下步驟：
3、s1.在氮?dú)夥諊孪蛴H水性fe3o4顆粒的水分散體中加入聚乙二醇，所述親水性fe3o4顆粒與聚乙二醇質(zhì)量比為0.1-0.2:1，升溫?cái)嚢韬蠹尤氚比芤?，繼續(xù)攪拌后離心收集下層沉淀，洗滌后得到fe3o4-聚乙二醇顆粒；
4、s2.將fe3o4-聚乙二醇顆粒的水分散體加入乙醇、氫氧化銨與十八烷基三甲基溴化銨的混合溶液中，攪拌后滴加四乙氧基硅烷，反應(yīng)完成后通過(guò)磁吸收集催化劑前體；
5、s3.三磺甲烷純水溶液中加入s2所得催化劑前體，回流下進(jìn)行磺化，冷卻后洗滌產(chǎn)物，將產(chǎn)物真空干燥得到催化劑；
6、s4.將步驟s3所得催化劑和羧酸酐混合進(jìn)行保溫，得到保溫反應(yīng)液，將茶香酮滴加到保溫反應(yīng)液中，并進(jìn)行反應(yīng)，得到反應(yīng)完成液，茶香酮與羧酸酐的摩爾比為1：（2.4-2.8），所述催化劑的質(zhì)量為羧酸酐質(zhì)量的0.8-1.1%；
7、s5.將s4步驟中的反應(yīng)完成液進(jìn)行冷卻，使產(chǎn)物結(jié)晶析出，再將冷卻后的反應(yīng)完成液進(jìn)行過(guò)濾，并采用磁吸方式回收催化劑，得粗產(chǎn)品濾餅、未反應(yīng)原料、羧酸和副產(chǎn)物的濾液；
8、s6.將s5步驟的粗產(chǎn)品濾餅用2,3,5-三甲基氫醌二酯的飽和羧酸溶液淋洗得粗產(chǎn)品淋洗后濾餅和淋洗液，粗產(chǎn)品淋洗后濾餅用水洗滌干燥后得到產(chǎn)品；
9、s7.將s5步驟的濾液與s6步驟的淋洗液混合，并進(jìn)行蒸餾除去羧酸得循環(huán)液；將循環(huán)液排出5%并補(bǔ)加羧酸酐與步驟s5回收的催化劑后，返回步驟s4。
10、更進(jìn)一步，步驟s5所述使產(chǎn)物結(jié)晶析出的溫度為-20~25℃，優(yōu)選-4-10℃。
11、更進(jìn)一步，所述親水性fe3o4顆粒的制備方法為，在磁力攪拌下將六水三氯化鐵、檸檬酸三鈉和醋酸鈉溶于乙二醇中，然后將得到溶液轉(zhuǎn)移至高壓釜中，在10mpa-100mpa，100-200℃下加熱5-10小時(shí)，然后冷卻至室溫，產(chǎn)物分別用去離子水和乙醇洗滌3次，六水三氯化鐵、檸檬酸三鈉、醋酸鈉質(zhì)量比為（1：3）：1：（2-6）。
12、更進(jìn)一步，步驟s1所述升溫溫度為45-55℃，攪拌時(shí)間為60-80min，加入氨溶液直至ph達(dá)到7.5，加入氨溶液后攪拌1.5-2.5h。
13、更進(jìn)一步，步驟s2所述四乙氧基硅烷：十八烷基三甲基溴化銨：氫氧化銨：乙醇：水的摩爾比為1：(0.055-0.065)：（1.5-2）：（240-260）：（180-210），所述fe3o4-聚乙二醇顆粒與四乙氧基硅烷的質(zhì)量比為1：（2.6-2.8），所述反應(yīng)時(shí)間為7-8h。
14、更進(jìn)一步，步驟s3所述水：三磺甲烷：催化劑前體的質(zhì)量比為（20-25）：（6-7）:1，所述磺化時(shí)間為1-1.5h，所述干燥溫度為90-100℃，干燥時(shí)間為3-4h。
15、更進(jìn)一步，所述步驟s4中保溫溫度為0-60℃，保溫時(shí)長(zhǎng)為0-60min，反應(yīng)溫度為30-90℃，反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)為3-10h。
16、更進(jìn)一步，所述步驟s6中水洗干燥后得到的產(chǎn)品，經(jīng)惰性溶劑例如烴或醚重結(jié)晶，以提高產(chǎn)物的純度，洗滌廢液經(jīng)蒸餾分離回收。
17、更進(jìn)一步，所述步驟s7中循環(huán)液由于副產(chǎn)物的累積達(dá)到飽和，故需要通過(guò)排出一部分循環(huán)液而使副產(chǎn)物的濃度保持在可接受的范圍，在該循環(huán)中適時(shí)地加入?；瘎﹣?lái)補(bǔ)償它在該循環(huán)中的量。
18、本申請(qǐng)的有益效果為：
19、1、本專利技術(shù)采用的催化劑體系基于親水性fe3o4顆粒的改性以及與介孔二氧化硅的復(fù)合，通過(guò)磺化使其具有進(jìn)行重排?；拇呋饔?，不僅避免了傳統(tǒng)強(qiáng)酸催化劑的腐蝕性問(wèn)題，顯著提升了生產(chǎn)過(guò)程的安全性，而且具有高度的選擇性，同時(shí)具有抗氧化劑的作用，因其減少了副反應(yīng)的發(fā)生，從而提高了目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率和純度。更重要的是，該催化劑可以通過(guò)磁性回收循環(huán)使用，極大地降低了生產(chǎn)成本和環(huán)境負(fù)擔(dān)。
20、2、本申請(qǐng)通過(guò)循環(huán)液的持續(xù)使用并適時(shí)調(diào)節(jié)其組成，不僅有效控制了副產(chǎn)物濃度，防止其積累至不可接受水平，還通過(guò)適時(shí)補(bǔ)充?；瘎﹣?lái)平衡循環(huán)系統(tǒng)中的消耗，并且該方法無(wú)需實(shí)時(shí)分離反應(yīng)的副產(chǎn)物，通過(guò)持續(xù)累積后合并回收，這一策略不僅提高了資源的利用效率，也減少了廢棄物排放。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種2,3,5-三甲基氫醌二酯的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述2,3,5-三甲基氫醌二酯的制備方法，其特征在于：步驟S5所述使產(chǎn)物結(jié)晶析出的溫度為-20~25℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述2,3,5-三甲基氫醌二酯的制備方法，其特征在于：步驟S1所述升溫溫度為45-55℃，攪拌時(shí)間為60-80min，加入氨溶液直至pH達(dá)到7.5，加入氨溶液后攪拌1.5-2.5h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述2,3,5-三甲基氫醌二酯的制備方法，其特征在于：步驟S2所述四乙氧基硅烷：十八烷基三甲基溴化銨：氫氧化銨：乙醇：水的摩爾比為1：(0.055-0.065)：（1.5-2）：（240-260）：（180-210），所述Fe3O4-聚乙二醇顆粒與四乙氧基硅烷的質(zhì)量比為1：（2.6-2.8），所述反應(yīng)時(shí)間為7-8h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述2,3,5-三甲基氫醌二酯的制備方法，其特征在于：步驟S3所述水：三磺甲烷：催化劑前體的質(zhì)量比為（20-25）：（6-7）:1，所述磺化時(shí)間為1-1.5h，所述干燥溫度為90-100℃，
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述2,3,5-三甲基氫醌二酯的制備方法，其特征在于：所述步驟S4中茶香酮與羧酸酐的摩爾比為1：（2.4-2.8），所述催化劑的質(zhì)量為羧酸酐質(zhì)量的0.8-1.1%，所述保溫溫度為0~60℃，保溫時(shí)長(zhǎng)為0~60min，反應(yīng)溫度為30~90℃，反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)為3~10h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述2,3,5-三甲基氫醌二酯的制備方法，其特征在于：所述親水性Fe3O4顆粒的制備方法為，在磁力攪拌下將六水三氯化鐵、檸檬酸三鈉和醋酸鈉溶于乙二醇中，然后將得到溶液轉(zhuǎn)移至高壓釜中，在10MPa-100Mpa，100-200℃下加熱5-10小時(shí)，然后冷卻至室溫，產(chǎn)物分別用去離子水和乙醇洗滌3次，六水三氯化鐵、檸檬酸三鈉、醋酸鈉質(zhì)量比為（1：3）：1：（2-6）。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種2,3,5-三甲基氫醌二酯的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述2,3,5-三甲基氫醌二酯的制備方法，其特征在于：步驟s5所述使產(chǎn)物結(jié)晶析出的溫度為-20~25℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述2,3,5-三甲基氫醌二酯的制備方法，其特征在于：步驟s1所述升溫溫度為45-55℃，攪拌時(shí)間為60-80min，加入氨溶液直至ph達(dá)到7.5，加入氨溶液后攪拌1.5-2.5h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述2,3,5-三甲基氫醌二酯的制備方法，其特征在于：步驟s2所述四乙氧基硅烷：十八烷基三甲基溴化銨：氫氧化銨：乙醇：水的摩爾比為1：(0.055-0.065)：（1.5-2）：（240-260）：（180-210），所述fe3o4-聚乙二醇顆粒與四乙氧基硅烷的質(zhì)量比為1：（2.6-2.8），所述反應(yīng)時(shí)間為7-8h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述2,3,5-三甲基氫醌二酯的制備方法，其特征...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉再，劉健鑫，邱勝杰，劉猛賀，邸天帥，吳熙，任海倫，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山東富宇石化有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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