在重排和酰化过程中,三甲基氢醌传统的催化剂是路易斯酸和布氏酸,如HF、三氟甲基磺酸、氯磺酸、多磷酸、发烟硫酸以及这些酸的混合物。在此类质子酸的存在下发生重排酰化,从而制取TMHQ。此类催化剂优点是反应活性很高,缺点是腐蚀性太强,易形成酸气流,且在中和反应后会有大量的盐生成,不利于产品提纯和净化。固体酸因其不易腐蚀设备,且反应后容易分离回收,因而受到普遍关注。研究较多的固体酸催化剂是铟盐,选择三价铟盐,如InC];以及全氟化的磺酸树脂。此类催化剂具有和硫酸--样高的活性,可使原料转化率达到100%但不耐高温,稳定性较弱,不便于重复利用。是工业合成维生素E的重要中间体。武汉三甲基氢醌 合成工艺

偏三甲苯法:以偏三甲苯为原料制备TMBQ的生产工艺较为常见,这是因为偏三甲苯价廉易得,且综合经济效益好。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。异丙基偏三甲苯法:原料5-异丙基偏三甲苯是通过偏三甲苯与丙烯烷基化反应获得的。5异丙基偏三甲苯经磺化、碱熔、再脱去异丙基可得到TMHQ(Scheme1),总收率可达63%~68%(以原料偏三甲苯计)。此工艺反应条件温和,可在常压下进行,但原料纯度较低,杂质(约17%的6-异丙基偏三甲苯)不易分离,故此法在实际应用中有一定限制,已逐渐被淘汰。武汉三甲基氢醌 合成工艺开发具有广阔的应用前景。

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。
为了除去沉积的有机物质,用洗涤用过的催化剂,并在500 ℃下煅烧。为了确认沉积的有机物,浓缩溶液,然后通过GC分析。结果表明沉积的有机物为三甲基氢醌和少量TMBQ。然后,洗涤的催化剂在相同的较佳工艺条件下用于催化氢化。观察到氢化反应时间显着缩短,总摩尔产率几乎与新鲜催化剂的摩尔产率相同。结果进一步证实,催化剂失活的主要原因是TMHQ和少量的TMBQ的沉积。以LBA为溶剂,在Pd/C催化剂上开发了TMBQ催化加氢制备TMHQ的新工艺,使TMHQ的加氢摩尔产率达到99.4%,TMHQ分离总摩尔收率达到96.7%。偏三甲苯氧化反应的技术关键是氧化剂和催化剂的选取。

ASTM标准5-681(Pd)表面,三种三甲基氢醌Pd/C催化剂中的Pd颗粒均具有面心立方晶体的结构。样品1和样品2的峰几乎与新鲜催化剂的峰相同,表明Pd颗粒的相对结晶度没有明显大的变化。还通过Brunauer-Emmett-Teller(BET)测量表征催化剂,这表明催化剂的比表面积和孔半径已经改变。与新鲜催化剂相比,所用催化剂表现出较低的比表面积,较小的总孔体积和平均孔径。结果表明,催化剂表面有机物的吸附可能是催化活性降低的主要原因。采用DTG以进一步验证。由于水蒸发,在三个样品上都观察到在约100 ℃的吸热峰。三甲基氢醌为黄色针状结晶,熔点32℃(38-29.5℃),沸点53℃。武汉三甲基氢醌 合成工艺
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。武汉三甲基氢醌 合成工艺
在US4046813中描述了一种有机碱吡啶存在下,使用铅、钒、铬、锰、铁、钴等的乙酰配合物为催化剂。催化氧化β异佛尔酮制备氧代异佛尔酮的方法,该方法虽然具有约100%的转化率,但同时反应还容易使β异佛尔酮向a-异佛尔酮异构化转化,且反应中又容易形成高聚的副产物,所以使得反应的选择性下降。在US6297404和US6300521中,描述了一种在DMF或DMA以及三丙胺存在下,使用席夫碱及乙酸锂或乙酸铵的催化体系催化氧化β异佛尔酮的方法,该制备三甲基氢醌方法一个较大的缺陷就是反应容易产生3.5.5-三甲基环己-2-烯1酮和2,2,6三甲基环己烷1,4-二酮等副产物。武汉三甲基氢醌 合成工艺