【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化学合成，具体涉及一种金属催化剂及其制备方法、2,3,5-三甲基氢醌二酯的制备方法。
技术介绍
1、维生素e由于其在人体内可以起到抗衰老、提高免疫力等作用，在食品、医药、化妆品等领域得到广泛应用。2,3,5-三甲基氢醌二酯是合成维生素e的重要中间体，其制备工艺的优化对于维生素e行业的发展至关重要，在传统的制备工艺中主要有三甲酚法、偏三甲苯法、异佛尔酮法。
2、三甲酚法以均三甲酚为原料，强碱作为催化剂，然后经过高温高压的反应条件制备而成。该路线采用的2,4,6-三甲基苯酚价格高，生产成本较大，难以工业化生产。
3、
4、偏三甲苯法制备工艺是以丙烯作为烷基化试剂，然后经磺化、碱熔、脱去烷基化合成tmhq。该方法条件温和但路线较长、反应选择性差，且难以纯化分离。
5、
6、异佛尔酮法是以丙酮作为初始原料，经过聚合、异构、氧化、重排得到三甲基氢醌二酯。该方法合成路线复杂，且使用强酸作为催化剂，设备腐蚀风险较大，工业化生产成本较高。
7、
8、专利cn1241559a报道了以氧代异佛尔酮作为原料，使用高氯酸、硫酸或氟磺酸等强酸作为催化剂，工艺路线虽然简单，但原料成本较高，催化所使用的强酸会造成大量废水的产生，工业化三废处理成本和设备防腐投资较高。
9、专利cn1273963a报道了以氧代异佛尔酮为原料，反应后经过结晶、结晶滤液二次反应等手段进行分离纯化，所得到的产品收率只有88％。
10、开发一种新的反应条件温和、生产
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种新的金属催化剂及其制备方法、2,3,5-三甲基氢醌二酯的制备方法。该方法以金属催化剂代替常规酸性催化剂制备工艺，采用价格低廉的空气作为氧化物来源，反应路线简单，产品收率高，避免了酸性催化剂导致的材质腐蚀问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
3、本专利技术的第一个方面，提供一种金属催化剂，其结构如下：
4、
5、本专利技术的第二个方面，提供一种金属催化剂的制备方法，以n1,n2-二甲基-1,2-二萘胺为配体在碱性条件下与铜盐发生反应制备得到金属催化剂：
6、优选地，所述金属催化剂的制备方法如下：
7、(1)将配体n1,n2-二甲基-1,2-二萘胺和碱溶解在有机溶剂中；
8、(2)在惰性气氛中，将铜盐加入至上述配体溶液中反应，过滤并采用有机溶剂洗涤即得到金属催化剂。
9、优选地，所述配体n1,n2-二甲基-1,2-二萘胺的结构式如下：
10、
11、优选地，步骤1)中所述碱为碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸氢钠中的一种或多种，优选碳酸钾；所述碱用量与配体的质量比为1:50-200，优选1:80-130；
12、优选地，步骤1)中所述有机溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇、苯甲醇中的一种或多种，优选乙二醇；所述有机溶剂与配体的质量比为1:0.02-0.1，优选1:0.05-0.08；
13、优选地，步骤2)中所述铜盐为醋酸铜、氯化铜、硫酸铜中的一种或多种，优选氯化铜；所述铜盐与配体的质量比为1:5-25，优选1:10-15；所述反应温度为80-250℃，优选150-210℃。
14、本专利技术的第三个方面提供了一种2,3,5-三甲基氢醌二酯的制备方法，以偏三甲苯为原料，以空气作为氧化物质，乙酸酐为乙酰化试剂，在本专利技术所述的金属催化剂作用下，反应生成2,3,5-三甲基氢醌二酯。
15、优选地，所述乙酸酐的加入量与偏三甲苯的质量比为1：1.5-5，优选1:2-4；
16、优选地，所述金属催化剂与偏三甲苯的质量比为1:50-200，优选1:80-120；
17、优选地，所述空气通入后的压力为0.1-0.5mpa，流速为2-10l/min，优选0.15-0.3mpa，5-8l/min；
18、优选地，反应温度为80-150℃，优选100-120℃；
19、优选地，所述制备方法包括以下步骤：将偏三甲苯和溶剂混合溶解，升温进行预热；
20、然后加入金属催化剂，然后通入空气进行反应，得到2,3,5-三甲基氢醌二酯；
21、优选地，预热温度为30-60℃，优选40-50℃。
22、反应结束后过滤出催化剂，减压蒸馏除去溶剂可得三甲基氢醌二酯粗品。
23、减压蒸馏温度为80-150℃，真空度为20-80kpa，优选100-120℃，30-60kpa；
24、优选地，通过连续精馏对2,3,5-三甲基氢醌二酯粗品进行精馏，可得到高纯度2,3,5-三甲基氢醌二酯产品。
25、优选地，所述连续精馏包括以下步骤：
26、a)将铺底液加入精馏塔，降低精馏塔塔内真空度，待塔釜温度升温至75-120℃，优选90-110℃后开始将2,3,5-三甲基氢醌二酯粗品连续加入精馏塔塔釜；
27、b)在真空度0.05-0.4kpa，优选0.1-0.2kpa；温度100-300℃，优选150-250℃精馏提纯2,3,5-三甲基氢醌二酯。
28、优选地，步骤a)中所述铺底液采用偏三甲苯、乙酸酐中的一种或多种，优选乙酸酐；
29、优选地，所述步骤a)中铺底液与2,3,5-三甲基氢醌二酯粗品质量比为1:1.5-5，优选1:2-3；
30、优选地，所述步骤a)中2,3,5-三甲基氢醌二酯进料温度为100-200℃，优选150-180℃；
31、优选地，所述步骤a)中真空度降至50-90kpa，优选60-80kpa；
32、优选地，所述步骤a)中2,3,5-三甲基氢醌二酯粗品进料速度为5-100g/min，优选20-80g/min；
33、精馏塔塔顶蒸汽经冷凝回流，部分回流液回流至精馏塔，部分回流液收集至产品釜；
34、优选地，精馏塔回流比控制在1：0.05-0.2，优选1：0.1-0.15。
35、本专利技术的有益效果在于：
36、以偏三甲苯为原料，在金属催化剂作用下，向反应体系中不断通入空气作为氧化物质制备出选择性＞95％的2,3,5-三甲基氢醌二酯产品，采用价格低廉的空气作为氧化物来源，反应路线简单，产品收率高，避免了酸性催化剂导致的材质腐蚀问题；
37、通过连续精馏方案纯化2,3,5-三甲基氢醌二酯粗品可得到高纯度、高收率2,3,5-三甲基氢醌二酯产品，分离工艺简单，避免了传统结晶工艺中出现的滤液中产品浪费问题。
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1.一种金属催化剂，其特征在于，其结构如下：
2.一种金属催化剂的制备方法，以N1,N2-二甲基-1,2-二萘胺为配体在碱性条件下与铜盐发生反应制备得到金属催化剂。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述金属催化剂的制备方法如下：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述碱为碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸氢钠中的一种或多种，优选碳酸钾；
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述铜盐为醋酸铜、氯化铜、硫酸铜中的一种或多种，优选氯化铜；
6.一种2,3,5-三甲基氢醌二酯的制备方法，以偏三甲苯为原料，以空气作为氧化物质，乙酸酐为乙酰化试剂，在权利要求1所述的金属催化剂或权利要求2-5任一项所述的制备方法制备的金属催化剂的作用下，反应生成2,3,5-三甲基氢醌二酯。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述乙酸酐的加入量与偏三甲苯的质量比为1：1.5-5，优选1:2-4；
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，述连续精馏包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述铺底液采用偏三甲苯、乙酸酐中的一种或多种，优选乙酸酐；
...【技术特征摘要】
1.一种金属催化剂，其特征在于，其结构如下：
2.一种金属催化剂的制备方法，以n1,n2-二甲基-1,2-二萘胺为配体在碱性条件下与铜盐发生反应制备得到金属催化剂。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述金属催化剂的制备方法如下：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述碱为碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸氢钠中的一种或多种，优选碳酸钾；
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述铜盐为醋酸铜、氯化铜、硫酸铜中的一种或多种，优选氯化铜；
6.一种2,3,5-三甲基氢醌二酯的制备方法，以偏三甲苯为原料，以空气作为氧化物质，乙酸酐为乙酰化试剂，在权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛爱国，龚旭，沈宏强，宋军伟，郭劲资，魏浩，董清亭，成兆坤，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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