Способ получения 2,3,6-триметилбензохинона
Изобретение касается замещенных бенэохинона. в частности получения 2.3.6-триметилбензохинона - полупродукта витамина Е. Цель - повышение выхода целевого продукта и упрощение технологии процесса. Его ведут окислением 2,3,6- триметилфенолэ кислородом или кислородсодержащим газом в присутствии катализатора - фосфорномолибдованадиевой гетерополикислоты ф-лы H3+nPMoi2-nVn04o, где п 2-6. в количестве 0,005 - 0.05 моль/л, при молярном отношении 2,3.6-триметилфенола к гетерокислоте 4-40. температуре 20-70°С в 60-95 об,% водно-уксуснокислом растворе. Способ позволяет получать целевой продукт с выходом до 88%, который не снижается в нескольких циклах окисления, за счет стабильности катализатора, который не нужно отделять от продуктов реакции, активировать и регенерировать. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (si)s С 07 С 50/04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4808394/04 (22) 30.03.90 (46) 15.03.92. Бюл. М 10 (7t) Институт катализа СО АН СССР . (72) О.А. Холдеева и И.В. Кожевников (53) 547.567 (088.8) (56) Европейский патент
3Ф 0093540, кл. С 07 С 50/04, 1983.
Заявка Японии М 47-128895, кл. С 07.С 50/04, 1975. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,3,6-ТРИМЕТИЛБЕНЗОХИНОНА (57) Изобретение касается замещенных бенэохинона, в частности получения 2,3.6-триметилбензохинона — полупродукта витамина Е, Цель — повышение выхода цеИзобретение относится к усовершенствованному способу получения 2,3,6-триметилбензохинона (ТМБХ) — полупродукта синтеза витамина Е.
Известен способ получения ТМБХ каталитическим окислением 2,3,6-триметилфенола (ТМФ) кислородом. В качестве катализаторов этого процесса используют галогениды Си +, Недостатками этого способа является побочное хлорирующее действие, сильная коррозия аппаратуры, использование высоких давлений Qz, а также недостаточно высокий выход целевого продукта.
Наиболее близким к предлагаемому является способ окисления ТМФ до ТМБХ кислородом в присутствии катализаторов комплексов Со2+с основаниями Шиффа. Со,, Ы„„1719392. А1 левого продукта и упрощение технологии процесса. Его ведут окислением 2,3,6триметилфенола кислородом или кисло. родсодержащим газом в присутствии катализатора — фосфорномолибдованадиевой гетерополикислоты ф-лы Нз+ РМоц nVn040, где и-2-6, в количестве 0,005-0.05 моль/л, при молярном отношении 2,3,6-триметилфенола к гетерокислоте 4-40, температуре
20-70 С в 60-95 об,% водно-уксуснокислом растворе. Способ позволяет получать целевой продукт с выходом до 88%, который хе снижается в нескольких циклах окисления, за счет стабильности катализатора, который не нужно отделять от продуктов реакции, активировать и регенерировать. 1 табл. гласно этому способу 4 г ТМФ окисляют Oz (1 атм) 4 ч при 200С в этаноле в присутствии в качестве катализатора 0,1 г бис(салицилальдегид)-о-фенилениммина Со2+. Катализато р и редв а рител ь но .а кти в и ру ют нагреванием 30 мин при 200 С/2.мм рт,ст. в атмосфере Nz; Получают ТМ6Х с выходом
88% при конверсии ТМФ 99%. Катализатор осаждают и выделяют фильтрованием. Вы- деленный катализатор требует регенерации путем нагревания при 210 С. При его повторном использовании во втором цикле получают ТМБХ с выходом 80% при конвер- . сии ТМФ 67%. Без регенерации катализатора выход 55%, конверсия 11%.
Недостатками данного способа являются сложность процесса, а именно необходимость активации и регенерации
1719392
15
50 катализатора, а также снижение выхода целевого продукта при повторном использовании катализатора (даже после регенерации).
Цель изобретения — повышение выхода целевого продукта и упрощение технологии процесса.
Поставленная цель достигается тем, что
ТМБХ получают путем окисления ТМФ кислородом или кислородсодержащим газом в присутствии катализатора, а отличительной особенностью является использование в качестве катализатора фосформолибдованадиевой гетерополикислоты общей формулы
Нз+дРМ012-и чп040, где и = 2-6, в количестве
0,005 — 0,05 моль/л и проведение процесса при молярном отношении ТМФ:гетерополикислота, равном 4-40, температуре 2070 С в водно-уксуснокислом растворе, содержащем 60 — 95 об.;5 АсОН.
Гетерополикислоту(ГПК-и) получают путем взаимодействия стехиометрических количеств солей Р, Мо u V в водном растворе при нагревании и добавляют в реакционную смесь в виде концентрированного водного раствора с рН 1 — 5.
Увеличение содержания HzO в АсОН приводит к уменьшению селективности реакции, а также к снижению растворимости ТМФ. Нижний предел содержания
HzO в АсОН обусловлен растворимостью катализатора. Понижение температуры и уменьшение концентраций реагейтов увеличивают время реакции, После проведения реакции продукты выделяют путем зкстракции четыреххлористым углеродом, растворитель отгоняют и
ТМБХ выделяют вакуумной разгонкой. Раствор катализатора используют повторно для окисления новой порции субстрата. Катализатор стабилен и не теряет активности при многократном использовании.
Пример 1. В термостатируемый стекл я н н ы и реа кто р, снабженный обратным холодильником и магнитной мешалкой, помещают 0,272 г (2 10 з моль) 2,3,6-ТМФ, 7,5 мл АсОН, 2 мл Н20 и 0,5 мл водного раствора ГПК-4 (0,2 моль/л, рН 3), содержащего 1 10 4 моль ГПК-4. Через реакционную смесь пропускают кислород в течение 0,5 ч при 50ОC. Продукты экстрагируют СО (3 раза по 10 мл). Выход ТМБХ, определенный методом ГЖХ, составляет 88, конверсия
ТМФ 100 . Оставшийся после реакции раствор катализатора используют повторно, добавляя к нему 2.10 моль ТМФ и 1 мл
АсОН (для компенсации потерь АсОН в ходе экстракции). Выход ТМБХ во втором цикле
85 ф„ конверсия 100 ) . В третьем и четвертом циклах выход ТМБХ 86 и 84 соответственно при полной конверсии ТМФ.
Пример ы 2-15. Процесс проводят как в примере 1, варьируя концентрацию
ГПК-п, и, молярное отношение ТМФ:ГПК-п, содержание АсОН в растворителе и температуру
Условия и результаты ведения процесса по примерам 1-15 приведены в таблице.
Таким образом. способ позволяет существенно повысить выход ТМБХ и упростить технолсгию процесса по сравнению с известным способом. Предлагаемый ка.тализатор стабилен, легко отделяется от продуктов реакции, не требует активации и регенерации. Выход целевого продукта в первом цикле не ниже, чем в прототипе (до 880 ), но в отличие от прототипа не снижается в последующих. циклах. Так в предлагаемом способе средний выход ТМБХ эа 2 цикла составляет (88 + 85)/2 = 86,27ь, что на 16 выше, чем в прототипе(88 0,99+ 80 0,67)/2 = 70,4 g.
Формула изобретения
Способ получения 2,3,6-,триметилбензохинона окислением 2.3,6-триметилфенола кислородом или кислородсодержащим газом в присутствии катализатора. о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и упрощения технологии процесса, в качестве катализатора используют фосфорномолибдованадиевую гетерополикислоту общей формулы
Нз+пРМо12-пЧп04о, где и "2-6, в количестве
0.005-0,05 моль/л, процесс ведут при молярном отношении 2,3,6-триметилфенол:гетерополикислота, равном 1:4-40, в водно-уксуснокислом растворе, содержащем 60-95 об. уксусной кислоты при 2070 С.
1719392
Полярное отношение
ТИФ:ГПК-л
Пример
ГПК-п
Ac0ll>o6,2 содершание в снеси
АсОН-Н О
Время, Выход
ТИ6Х s
1"м цикле, мол.2
Конверсия ТИФ, ф
Средний выход
ТМ6Х за
2 цикла, ф
ГПК-л моль/л
OC
1 ГПК-4 0,01 20
100
99
100
10О
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
50 2
0>002 50
О>1 2
60
100
30 1 (рравн.)
"Время одного цикла
Средний выход ТИБХ ва 4 цикла 852> конверсия ТИФ ео всех циклах 1002.
Составитель О.Холдеева
Редактор Н.Киштулинец Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова
Заказ 739 . Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
2 Прототип
2 ГПК-4
3 ГПК-4
4 . ГПК-2
5 ГПК-6
6 ГПК-4
7 ГПК-4
Ь ГПК"4
9 ГПК"4
10 ГПК 4
l 1 ГПК-4
12 . ГПК" 4
13 гпк"4 (сравн,) °
14 ГПК-4 (сравн.)
15 ГПК-4
0,005 40
0,05 4
0,02 10
O>Ol 10
0,01 10
0,01 20
0,01 10
0,01 10
0,01 10
0,01 40
0,01, 10
0>01 20
50 .30
0>5 88
88
1 74
О5 73
1 80 о,5 84
2 85
0,5 73
2 70
3 78
0,5 77
1,5 81
1 86
2 50
72
72
76
83
83
72
77
77
84


