氫化反應(yīng)的第1步是三甲基氫醌分子和氫原子在催化劑表面上的平衡吸附。第2步是第1次加入活化氫以形成過渡態(tài)A-Pd(物質(zhì)A是4-羥基-2,3,6-三甲基-2,5-環(huán)己二烯酮的自由基中間體)。然后,物質(zhì)A從催化劑表面解吸并迅速異構(gòu)化成更穩(wěn)定的物質(zhì)B(TMHQ的自由基中間體),其含有苯基結(jié)構(gòu)的電子共軛。驅(qū)動力使得從A到B的異構(gòu)化反應(yīng)非常有效,這有助于解釋觀察到的高加氫產(chǎn)率。第二次向物質(zhì)B中加入活化氫導(dǎo)致產(chǎn)物TMHQ的形成。然后,產(chǎn)物從催化劑表面解吸并完成該催化循環(huán)。溶解性:溶于乙醇等極性溶劑,微溶于冷水、石油醚、苯等溶劑。江蘇三甲基氫醌合成維生素
在較高溫度下,三甲基氫醌的新鮮催化劑呈現(xiàn)出平坦的曲線。相反,由于有機物質(zhì)的吸附,樣品1和樣品2在200和400?℃之間存在明顯的峰值?;钚蕴恐亓繐p失開始于600?℃以上。與新鮮催化劑和樣品1相比,樣品2的峰值更尖銳,表明存在另一種有機物吸附。因此,催化劑失活的主要原因是兩種有機物的沉積。通過DSC和GC分析研究了TMHQ合成中催化劑上的碳沉積,并證實有機物為TMHQ和TMBQ。有機物在使用過程中逐漸沉積在催化劑表面。一般來說,這些有機物會降低催化劑的有效表面,因此導(dǎo)致催化劑活性下降。江蘇三甲基氫醌合成維生素以偏三甲苯為原料制備TMBQ的生產(chǎn)工藝較為常見,這是因為偏三甲苯價廉易得。
三甲基氫醌用溶膠凝膠法制備的TiO2-SiO2氣凝膠催化劑可使TMP氧化為TMBQ的轉(zhuǎn)化率達到100%,但此類催化劑為非晶態(tài)結(jié)構(gòu),骨架不規(guī)則,故水熱穩(wěn)定性較差,壽命較短,因此限制了其實際應(yīng)用。近年來報道了多種新型催化劑,它綜合了沸石類催化劑的活性和水熱穩(wěn)定性以及介孔分子篩的大孔道吸附性能,從而表現(xiàn)出了優(yōu)良的催化活性和選擇性。用水熱結(jié)晶法制備的新型復(fù)合介孔材料沸石催化劑(CT-TUD-1)具有高的比表面積(456rm/gb較大的孔體積(0.97crm/g,11.2nm的孔徑),并綜合了TS-I的水熱穩(wěn)定性。
三甲基氫醌(2,3,5-三甲基對苯二醌,TMHQ)為白色或類白色晶體,是工業(yè)合成維生素E的重要中間體,可與異植醇縮合生產(chǎn)維生素E。白色或類白色晶體,受熱升華、受潮易變黑。微溶于水,易溶于乙酯、甲醇、不溶于石油醚。由1,2,4-三甲苯經(jīng)磺化、硝化、還原、氧化得到三甲基氫醌(2,3,5-三甲基對苯二醌,TMHQ)([935-92-2])。三甲基氫醌(2,3,5-三甲基對苯二醌,TMHQ)為黃色針狀結(jié)晶,熔點32℃(38-29.5℃),沸點53℃。上述步驟生產(chǎn)的產(chǎn)品,一般得到石油醚或汽油的溶液。可與異植醇縮合生產(chǎn)維生素E。
三甲基氫醌直接氧化法:直接以TMP為原料制備TMBQ,其工藝簡單,過程易于控制,便于規(guī)?;a(chǎn)。工藝過程中的關(guān)鍵步驟是TMP的氧化,且氧化劑、溶劑和催化劑對氧化反應(yīng)的速率、轉(zhuǎn)化率以及產(chǎn)品收率都有較大影響。通常使用氧化劑或采用氧氣流直接氧化TMP生成TMBQ,而在實驗室研究和實際生產(chǎn)中,多以H2O2為氧化劑,原因是操作簡便,符合綠色工藝的要求。常用溶劑為甲苯、醚等有機溶劑。近年來,嘗試了用離子液體做溶劑的反應(yīng)過程,有效地解決了有機溶劑易揮發(fā)和易燃等問題,很大程度上提高了反應(yīng)物的收率。采用循環(huán)伏安法和電解合成法將偏三甲苯在Ti/nano-TiO-Pl電極_上直接電解合成三甲基苯醌。江蘇三甲基氫醌合成維生素
用Y-Al2O3作催化劑,以乙酸為溶劑,H2O2為氧化劑,TMBQ的收率可達到59.7%。江蘇三甲基氫醌合成維生素
目**甲基氫醌研究的熱點是高氟離子交換樹脂,它具有優(yōu)異的催化性能。如NafionNR50它是由四氟乙烯和CF2CFSO3H聚合而成,其酸含量為0.95mmol/g,化學表面積為0.02m2/g,催化性能穩(wěn)定,但在氣相和非溶脹溶劑中反應(yīng)活性較低。目前出現(xiàn)了Nafion與可溶性SiO2相結(jié)合的催化劑,其性能穩(wěn)定,耐溫性可達320C,且減少了對環(huán)境的污染,便于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn),有很好的應(yīng)用前景。產(chǎn)品規(guī)格:外觀:白色粉末狀固體;溶解性:微溶于水,易溶于乙酯;甲醇;不溶于石油醚;純度:≥98.5%?;熔點:172-174°C;干燥失重:≤0.5%?。江蘇三甲基氫醌合成維生素