[发明专利]蒽醌及其烃基衍生物的制备方法

说明书

本发明涉及有机物制备领域，公开了一种蒽醌及其烃基衍生物的制备方法，该方法包括：在酸性条件下，将蒽及其烃基衍生物、氧化剂与催化剂接触反应；所述蒽醌及其烃基衍生物具有式（I）所示的结构；所述催化剂包括载体以及负载在载体上的金属元素，所述金属元素包括钼和钨；式（I）式（I）中，Rsubgt;1/subgt;和Rsubgt;2/subgt;各自独立地选自氢、取代或未取代的Csubgt;1/subgt;‑Csubgt;10/subgt;的烃基。本发明的方法具有操作条件温和、产物收率高的特点。

技术领域

本发明涉及有机物制备领域，具体涉及一种蒽醌及其烃基衍生物的制备方法。

背景技术

目前，国内外大型生产厂家都采用蒽醌法制造双氧水，国内实际生产中原料主要采用2-乙基蒽醌，而国外许多公司采用2-叔戊基蒽醌，例如巴斯夫、杜邦等。二者相比，2-叔戊基蒽醌在实际操作中稳定性、溶解度、催化效能远远高于2-乙基蒽醌，提高了双氧水的产率，从而降低了生产成本。

传统生产2-叔戊基蒽醌主要采用苯酐法，以戊基蒽和苯酐为原料，通过Friedel-Crafts酰化反应制得中间产物2-(4-叔戊基苯甲酰基)苯甲酸（ABB酸），然后以发烟硫酸为脱水剂，闭环得到2-叔戊基蒽醌。利用苯酐法合成2-叔戊基蒽醌，原料易得、成本较低，适合工业化生产。李勇等改进和优化了反应温度、溶剂和发烟硫酸的用量对实验的影响，在酰基化反应中ABB酸的收率最高可达80.1%，在闭环反应中2-叔戊基蒽醌的收率可达82.5%（Natural Science Journal of Xiangtan University, 2015, 37 (1): 57-61）。然而，该方法在实际生产过程中，受制于操作条件的难以控制，产率仍然偏低，且硫酸铝、浓硫酸等副产物造成的污染严重，环境治理成本高。

CN107602368A公开了一种合成2-叔戊基蒽醌的方法，该方法采用两步法，包括第一步烷基化反应，以蒽和异戊烯为原料，Mg-MWW分子筛为催化剂，在高温高压反应釜中制得中间体2-叔戊基蒽；第二步氧化反应，以2-叔戊基蒽和氧气为原料，MnO₂/MgO/γ-Al₂O₃为催化剂，制得的2-叔戊基蒽醌的收率最高为28.4%。US3953482公开了一种以35%浓盐酸为催化剂、60%双氧水为氧化剂的方法，2-叔戊基蒽醌的收率为91.2%。然而，采用高浓度的过氧化氢作为氧化剂，在工业生产中具有安全隐患，且采用浓盐酸作为催化剂，对设备腐蚀严重，不适合大规模工业化生产。

因此，上述现有技术中的蒽醌及其烃类衍生物的方法中存在诸多缺陷，需要开发一种更加简单环保的生产工艺。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的蒽醌及其烃基衍生物制备过程中产物收率低、操作条件苛刻、存在安全隐患、设备腐蚀严重的问题，提供一种蒽醌及其烃基衍生物的制备方法，该方法具有操作条件温和、产物收率高的优点。

为了实现上述目的，本发明提供一种蒽醌及其烃基衍生物的制备方法，该方法包括：在酸性条件下，将蒽及其烃基衍生物、氧化剂与催化剂接触反应；所述蒽醌及其烃基衍生物具有式（I）所示的结构；所述催化剂包括载体以及负载在载体上的金属元素，所述金属元素包括钼和钨；

式（I）

式（I）中，R₁和R₂各自独立地选自氢、取代或未取代的C₁-C₁₀的烃基。

优选地，R₁和R₂各自独立地选自氢、取代或未取代的C₁-C₅的烃基。

优选地，R₁和R₂各自独立地选自氢、甲基、乙基、异丙基、叔丁基或叔戊基。