第三代催化剂为多相催化剂,是目前研究的热点。自2003年以来,许多研究小组开始研究这类新型催化剂,在提高催化剂稳定性、重复性、延缓催化剂中毒等方面做了大量工作。研制了以Ti掺杂的微孔沸石TS-I催化剂。当催化剂中Ti的质量分数为1.7~6.5%时,TMP的转化率达到98%。此类催化剂便于同产品分离且易于回收,但也有不足之处,即反应物在催化剂的孔道内扩散较慢,产物易滞留在微孔内而使催化剂钝化,减弱其活性。随后出现的大量介孔Ti-S分子筛,如Ti-MCM-4)Ti-SBA-15,Ti-MMM-n,TO2-SiO2气凝胶等,有效改善了微孔沸石催化剂孔道扩散慢且易滞留的问题,提高了催化剂的活性。溶解性:溶于乙醇等极性溶剂,微溶于冷水、石油醚、苯等溶剂。福建三甲基氢醌结构
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。福建三甲基氢醌结构若无部门许可,勿将材料排入周围环境。
较高氢气压力的苛刻反应条件使选择性下降,而且还增加了设备要求和生产成本。结果表明氢气压力为0.5-0.6MPa是合适的。催化剂的再利用:用新鲜催化剂在1小时内获得96.6%的分离摩尔产率。对于随后的运行,每回合补充0.35g新鲜催化剂。从第四次催化剂再利用中回收了LBA。催化剂在重复使用前用LBA溶剂清洗。值得注意的是,在催化剂的再利用研究过程中,为了得到较高的三甲基氢醌分离摩尔产率,反应时间明显延长。对于第三次重复使用,反应时间显着延长至6.3小时。然而,自第三次重复使用后,反应时间保持在约7h。
采用循环伏安法和电解合成法将偏三甲苯在Ti/nano-TiO-Pl电极_上直接电解合成三甲基苯醌。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%。偏三甲苯直接氧化法:偏三甲苯直接氧化法与电解法同为两步反应。偏三甲苯直接氧化法是在催化剂和氧化剂的共同作用下,通过一步反应将偏三甲苯氧化为TMBQ,然后再加氢还原转化为TMHQ。该工艺过程简单,设备投资少,采用的氧化剂多为H2O2或过氧乙酸,符合绿色反应工艺的要求。偏三甲苯氧化反应的技术关键是氧化剂和催化剂的选取,这是造成TMBQ的产率以及后续的分离存在较大差异的主要原因。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。
三甲基氢醌用溶胶凝胶法制备的TiO2-SiO2气凝胶催化剂可使TMP氧化为TMBQ的转化率达到100%,但此类催化剂为非晶态结构,骨架不规则,故水热稳定性较差,寿命较短,因此限制了其实际应用。近年来报道了多种新型催化剂,它综合了沸石类催化剂的活性和水热稳定性以及介孔分子筛的大孔道吸附性能,从而表现出了优良的催化活性和选择性。用水热结晶法制备的新型复合介孔材料沸石催化剂(CT-TUD-1)具有高的比表面积(456rm/gb较大的孔体积(0.97crm/g,11.2nm的孔径),并综合了TS-I的水热稳定性。储存的地方必须远离氧化剂。福建三甲基氢醌结构
三甲基氢醌表面张力(dyne/cm):45.1。福建三甲基氢醌结构
在三甲基氢醌氢化过程中,形成深紫色的醌氢化合物。虽然醌氢醌是一种非常稳定的中间体,但它在氢化过程结束时不能存在,会被还原为TMHQ。这也与溶液颜色的明显变化一致,在整个加氢过程中,溶液颜色首先从亮变为暗,变回亮。值得注意的是,TMBQ或TMHQ的去甲基化被认为是通过催化加氢合成TMHQ的主要副反应之一[16]。然而,没有足够的证据来推断TMBQ或TMHQ是否参与去甲基化反应。 2,5-二甲基-1,4-苯醌的可能的去甲基化产物也可以氢化成2,5-二甲基氢醌,另一种可能的去甲基化产物。福建三甲基氢醌结构