三甲基氢醌是工业上合成维生素E的重要中间体,与异植物醇侧链缩合反应得维生素E。维生素E作为重要的抗氧化剂,主要应用于医药、食品、饲料及化妆品的添加剂。以三甲基氢醌为主环,与侧链C异植物醇在硫酸作缩合剂条件下,经过在乙酸乙醋中加热缩合可制得维生素。近年来,由于维生素E在医疗、食品、饲料领域中的普遍应用,使世界范围内的维生素E产品持续走俏,特别是欧美市场上更是供不应求、价格坚挺。用于生产维生素E的三甲基氢醌需求量也将随之。偏三甲苯直接氧化法与电解法同为两步反应。武汉2 3 5三甲基氢醌二酯
三甲基氢醌直接氧化法:直接以TMP为原料制备TMBQ,其工艺简单,过程易于控制,便于规模化生产。工艺过程中的关键步骤是TMP的氧化,且氧化剂、溶剂和催化剂对氧化反应的速率、转化率以及产品收率都有较大影响。通常使用氧化剂或采用氧气流直接氧化TMP生成TMBQ,而在实验室研究和实际生产中,多以H2O2为氧化剂,原因是操作简便,符合绿色工艺的要求。常用溶剂为甲苯、醚等有机溶剂。近年来,尝试了用离子液体做溶剂的反应过程,有效地解决了有机溶剂易挥发和易燃等问题,很大程度上提高了反应物的收率。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。求购三甲基氢醌TMHO供货商三甲基氢醌保质期:12个月。
人工合成三甲基氢醌的方法:①首先将原料氧化为2,3,5-三甲基苯醒(TMBQ),再将TMBQ进一步还原为TMHQ。TMBQ的制备较为复杂,还原反应较容易实现,其还原方法主要有两类,即化学还原法和催化加氢还原法。首先将原料异佛尔酮氧化得到氧代异佛尔酮,然后氧代异佛尔酮酰化重排得到三甲基氢醍二酯,再将三甲基氢醍二酯水解即得三甲基氢醒。首先将原料异佛尔酮转变成异佛尔酮的烯醇异构体酯化物,然后异佛尔酮的烯醇异构体转变成酮代异佛尔酮的单酯化物,再将酮代异佛尔酮的单酯化物转变成二酯化物,接着水解即得三甲基氢醍。
目前,我国三甲基氢醌主要是人用医药品,每年消费量<1.5万吨, 人均用量只为西方国家的一个零头。在其它方面的用量则更少,这意味着三甲基氢醌在我国蕴含着巨大的商机,至少在三方面市场潜力很大:1)保健品方面:随着我国人民生活水平的提高, 保健食品将持续走俏, 三甲基氢醌作为实实在在的营养保健品,将逐步被大众接受,步入百姓生活中;2)美容方面:三甲基氢醌对皮肤的美容保养效果是肯定的, 国外各大公司的高、中档护肤美容用品都将三甲基氢醌作为重要添加剂,这方面的市场潜力也很大;3)饲料添加剂:目前国外三甲基氢醌用在饲料添加剂的量占总用量的40 %左右, 而我国用量很少。随着我国人民生活水平的提高, 食品结构的调整, 养殖业必将有大的发展, 今后我国饲料添加剂中三甲基氢醌的需求量将是巨大的。三甲基苯酚的生物催化羟化方法来合成TMHQ的工艺已经取得关注。
三甲基氢醌的物性数据:性状:白色针状结晶。密度(g/mL,25/4℃):未确定。相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):未确定。熔点(ºC):169-172。沸点(ºC,常压):295。 沸点(ºC,5.2kPa):未确定。折射率:未确定。闪点(ºC):191。比旋光度(º):未确定。自燃点或引燃温度(ºC):未确定。蒸气压(kPa,25ºC):未确定。蒸气压(kPa,25ºC):未确定。燃烧热(KJ/mol):未确定。临界温度(ºC):未确定。临界压力(KPa):未确定。油水(辛醇/水)分配系数的对数值:未确定。破坏上限(%,V/V):未确定。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。河南三甲基氢醌阻聚作用
三甲基氢醌通常是以H2O2作为氧化剂和自制催化剂进行。武汉2 3 5三甲基氢醌二酯
三甲基氢醌提纯工艺流程短,但原料价格较高,且依靠对2.6-二甲基苯酚副产物的提取难以实现大规模的生产。以TMP为原料,通过直接氧化得到TMBQ,再经还原合成TMHQ(Scheme5)。此法工艺简单,原料来源丰富,TMP的转化率和TMHQ的收率较高,因而得到了普遍地研究。依据TMP原料来源以及TMBQ的合成工艺,可分为三种方法。在催化剂参与下,TMP在电极的阳极发生氧化生成TMBQ,然后TMBQ的粗品在阴极直接还原为TMHQ。潘电解TMP制备TMHQ的方法。他们采用板框式电解槽,用石墨作阳极,镍作阴极,阳离子交换膜作隔膜,水、醇和醚作混合溶剂,电解温度为10~50C,阳极液为TMP及少量催化剂(由硫酸盐及非离子表面活性剂构成),阴极液为前一次电解过的阳极液。微溶于水,易溶于乙酯、甲醇、不溶于石油醚。武汉2 3 5三甲基氢醌二酯
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