[其他]菲醌的合成

说明书

本发明属于有机物的催化氧化。

菲醌在电子照相中作为一种光导材料;在油漆工业中常用菲醌作为高分子材料光敏聚合中的光敏剂;在改进塑料中颜色的热稳定性方面可作热转移剂;在电子工业中，它可作掩膜片中的maSK（标记）;在磁性记录材料中，可作阻蚀剂;在农业上它也是一种农药，可治小麦的黑锈病。

用菲作原料直接氧化成菲醌，由于菲是一种芳烃，比较稳定，直接氧化比较困难。文献上有用气相法和液相法。由于气相法耗能高，转化率和产率都较低。所以近来液相法申请专利较多，但大多使用强氧化剂Na₂Cr₂O₇，K₂CrO₄它们的专利号Ger Offen 1，240，265，U、S、P，3，510，498 GB2，082，610由于铬对环境的污染，有的专利还报导用KMnO₄作氧化剂，用贵金属铈作促进剂，用这些方法获得菲醌的产率不大于85%。

本发明的目的使用价格较便宜的弱氧化剂ROOH作氧化剂，避免使用铬造成对环境的污染，其中R是H、C_3-14的直链或支链的烷基，或者是带芳基的直链或支链的烷基，最好是叔丁基过氧化氢，异丙基苯过氧化氢，硝基异丙苯过氧化氢，菲与过氧化氢的克分子比为1∶1-1∶10。本发明的另一个目的是用我国丰产元素钼或钒的络合物如M_OO₂（acac）₂，VO（acac）₂作催化剂，在温度25-100℃反应，反应时间为1-8小时，可以得到86-90%的菲醌产率。

使用本发明合成菲醌的方法，可以达到如下积极效果1、反应温度25-100℃，而气相法氧化需要高温，可以节省能源。2、使用价廉的取代过氧化氢作氧化剂，克服了强氧化剂铬对环境的污染。3、使用钼成钒的络合物作催化剂，避免使用贵金属铈。4、反应过程中副反应较少，产品易于分离和提纯，菲醌产率可达86-90%。5、反应的工艺、设备装置简单，操作工艺简便。

通过下面给出的实例叙述本发明的内容。

例一、催化剂乙酰丙酮钒的制备

将分析纯的V₂O₅20克加入到50毫升蒸馏水的反应器中，再慢慢加入35毫升96%硫酸和100毫升乙醇。

反应混合物在不断搅拌下加热到回流温度，溶液开始为淡绿色，最后成深兰色，反应过程约30分钟。

然后将反应液过滤到另一反应器中，再加入50毫升乙酰丙酮，在不断搅拌下，用500毫升蒸馏水溶介80克无水碳酸钠，将此碳酸钠溶液慢慢滴加到反应液中，以致达到中和此反应，冷却，反应液中有沉淀产生，过滤沉淀物，干燥得产物48克。

元素分析    C45.66    H5.31    O28.00

例二催化剂乙酰丙酮钼的制备

将分析纯的三氧化钼30克和150毫升乙酰丙酮混合，加热回流2.5小时，移去热源，迅速加入250毫升石油醚，且不断搅拌。此混合液在冰溶上冷却1小时，有橙黄色粉末沉淀产生，过滤，用石油醚洗涤沉淀物数次，干燥，得产品42克。

元素分析    C36.91    H4.41    O29.55

例三、将2.0克菲（0.0125克分子），0.033克乙酰丙酮钒（1.25×10^-4克分子）和100毫升氯苯溶剂一起加入到200毫升的反应瓶中，然后将温度慢慢地升到100℃，再慢慢滴加叔丁基过氧化氢3.5毫升，3小时后将反应结束。减压抽尽氯苯溶剂，用苯进行重结晶，产率90%，熔点206-207.5℃。

例4

将2.0克菲（0.0125克分子），0.04克乙酰丙酮钼（1.25×10^-4克分子）和100毫升苯溶剂一起加入到200毫升的反应瓶中，将温度慢慢升到80℃，在搅拌下先活化催化剂15分钟，然后慢慢滴加叔丁基过氧化氢16毫升，反应1小时，反应结束后用苯进行重结晶，产率88%，熔点206-207.5℃。

例5

将2.0克菲（0.0125克分子），0.033克乙酰丙酮钒（1.25×10^-4克分子）和100毫升氯仿溶剂一起加入到200毫升反应瓶中，使反应温度保持在25℃，然后慢慢滴加叔丁基过氧化氢3毫升，反应8小时后减压抽尽氯仿，用苯进行重结晶，产率42%，熔点206-207.5℃。

例6