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。2,3,5-三甲基氢醌,简称三甲基氢醌(TMHQ,又名2,3,5-三甲基对苯二酚,是合成维生素E的重要中间体,与异植物醇反应得到维生素E。此外,它还可配制或合成杀虫剂,抗氧剂,防腐剂,草地生长调节剂,香料和香水的调和组分。随着维生素E在医疗,食品,饲料领域中的普遍应用,三甲基氢醌的需求量也随之增加。传统的合成三甲基氢醌的方法主要采用两种工艺,一种是采用偏三甲苯法,由偏三甲苯经磺化,硝化,还原,氧化,再次还原成TMHQ;另一种是间甲酚甲基化法,以间甲酚为原料,在催化剂作用下和甲醇反应生成2,3,6-三甲基苯酚,进而氧化生成2,3,5-三甲基苯醌,还原而得到TMHQ.前者虽然原料价廉易得,但是工艺路线繁琐,副产物多,污染大;后者虽然合成路线简单,但是间甲酚原料昂贵,成本高,且大多需要进口。合成方法:1,2,4-三甲苯经磺化、硝化、还原、氧化得到三甲基氢醌。陕西三甲基氢醌二酯密度
三甲苯(TMB)为原料,复合铁卤化络合物为催化体系,过氧化氢为氧化剂,石油醚为有机溶剂,直接氧化合成2.3,5-三甲基氢配(TMHQ)。考察了反应温度、反应时间和催化剂用量对氧化反应的影响,找到适宜的氧化反应条件。结果表明,复合铁卤化络合物对该反应体系具有很好的催化效果。三甲基氢醌和异植物醇是合成维生素E的两个中间体,目前世界市场上的三甲基氢醌主要由德国公司生产,远不能满足维生素E的需求。我国目前的2,3,5三甲基氢醌也有几家公司投产,我国目前已成为世界词料生产第二大国,若动物词料中维生素E的添加里按国外平均水平添加的话每年消耗维生素E将近2000t。三甲基对氢醌价格以三甲基氢醌10为原料,经常规的保护基修饰得到单保护酚57。
在典型的三甲基氢醌方法中,将LBA(300mL),TMBQ(30g)和Pd/C催化剂(0.71g)加入KCFD05-10高压釜中,并在室温下用氢气(0.3MPa)反复吹扫。通过控制内部盘管中的加热速率和冷却水的流速,将反应温度保持在90℃,搅拌速度控制在800rpm,并通过间歇地供应氢气来控制氢气压力在0.5和0.6MPa之间。当氢气压力在没有供应氢气的情况下保持不变10min时,认为反应已经完成。将反应混合物在90℃下保温30min后,过滤以除去催化剂。将滤液在180℃下蒸馏除去70-80%的溶剂,然后加入120g水。
三甲基氢醌工艺的技术关键在于异佛尔酮的氧化,以及氧代异佛尔酮的重排和酰化。β异佛尔酮氧化法:长期以来,将β异佛尔酮(β-IP)氧化为氧代异佛尔酮一直是化学化工领域研究的热点,目前已报道的文献和**已非常之多。总的来说,目前β异佛尔酮的氧化主要是以过渡金属的有机配位化合物和无金属催化体系为催化剂,以分子氧或空气氧化,很多的时候会加入一些添加剂(比如助溶剂等)。反应采用的催化剂主要有:过渡金属盐催化剂、过渡金属的席夫碱催化剂、过渡金属的乙酰配合物催化剂、离子液体支载的Z酰金属复合物催化剂、过渡金属的卟啉或酞菁配合物催化剂、全金属催化剂和无金属催化体系催化剂等。人工合成的维生素E主要是以三甲基氢醌和异植物醇为原料,盐酸和氯化锌为催化剂来制备。
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。人工合成工艺因其原料易得、工艺相对简单、转化率高等优点获得了广泛应用。湖南三甲基氢醌的作用
三甲基氢醌的未来市场并不会处于饱和状态。陕西三甲基氢醌二酯密度
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,2,3,5-三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不用作医药、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,如作为工业抗氧剂、聚烯烃中无毒、可生物降解的稳定剂等。目前国内外市场对维生素E的需求量急剧增加。而天然存在的维生素E非常有限,因而适时的投产和扩大维生素E的生产都会带来较好的经济效益。结晶状固体。受热升华、受潮易变黑。微溶于水,易溶于乙酯、甲醇、不溶于石油醚。熔点173C。该品是维生素E的主环,与异植物醇缩合得到维生素E。陕西三甲基氢醌二酯密度
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