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1、2-戊基蒽醌制备的研究进展2010年第8卷第5期化学推进剂高分子材料ChemicalPropellants&PolymericMatmmls272一戊基蒽醌制备的研究进展刘杉,林欧亚,杜丽媛(黎明化【研究院,河南洛阳471ooo)摘要:分析了2一戊基蒽醌在双氧水牛产中的应用前景,以烷基化,酰化和闭环反应为重点,综述了近年来国内外2一戊基:芭制锵的研究进展,并介绍_r2一戊基蒽醌的提纯方法.关键词:2一戊基蒽;烷基化;酰化;闭环中图分类号:TQ244.63文献标识码:A文章编号:l672—2l91(20l0)05—0027—052一烷基蒽醌是重要的颇具发展潜力的精
2、细化学品…,可作为燃料中问体,降解树脂的光敏剂和医药农药中间体,还主要用作蒽醌法制过氧化氢的作液载体.在以2一乙基蒽醌为1作液载体的蒽醌法制过氧化氢『艺中,2一乙基蒽醌在_I作液中溶解度为l20～140g/L,I作液氢化效率为7～8g/L,与2一乙基蒽醌相比,2一戊基蒽醌(2一叔戊基蒽醌和2一新戊基蒽醌)在其所制备的高效__I:作液中溶解度可达200～300g/L,I作液氢化效率达15～20g/L,可显着提高过氧化氢生产装置产能.国外的MGC,SOlvay,DeguSsa等公司已相继采用2一戊基蒽醌生产过氧化氢.随着过氧化氢产量的逐年增加和]一艺技术的改进,对2一戊基蒽
3、醌的需求量将显着增加【2】.合成2一戊基蒽醌的方法主要有4种:1)戊基蒽氧化,S.Junichiro等人p用过氧化氢氧化2一戊基蒽,以质量分数35%的盐酸为催化剂,甲醇为溶剂,在70℃下反应45mi11,得产物2一戊基蒽醌,选择性为97%,2一戊基蒽的转化率为94%.2)二位取代的丁二烯同1,4一萘醌进行Diels—Alder反应【4(该反应分4步进行),2一戊基蒽醌总收率为52%,该反应使用的原料较多,反应条件复杂,尤其是乙炔气的应用对反应装置提出了很高要求,同时增加了反应的危险性.3)4一叔戊基一2一苄基甲苯和5一叔戊基一2一苄基甲苯混合物空气氧化,以VO和UO的混
4、合物为催化剂,将汽化的4一叔戊基一2一苄基甲苯和5一叔戊基一2一苄基甲苯的混合物用空气氧化,制得2一戊基蒽醌.该法优点是无需加入A1CI和H:SO,不需要处理反应的废弃物,但该法使用的原料和催化剂较难制备一日2一叔戊基蒽醌的收率较低,只有60.6%[5】,若以氧化钒和氧化铈的混合物为催化剂,可提高催化效率,日.催化剂有较长的寿命【6】.4)苯酐同戊苯经过Friedel—Crafts(付一克)反应,从易得的原料戊醇(或异戊烯,卤代戊烷)和苯出发,经烷基化,酰化,闭环3步反应合成2一戊基葸醌.从原料来源和经济效益考虑,第4种合成2一戊基蒽醌的方法具有明显优势,并且国内外已有
5、工业化生产装置.为了优化:J二艺技术和保护环境,国内外学者对该法进行了大量研究.l2一戊基蒽醌的合成1.1戊苯的合成1.1.1叔戊基苯的合成于海涛等人【在低温搅拌下将叔戊醇和苯的混合液滴入装有苯,浓HSO和AICI,的烧瓶中反应4h.反应液用水分解,分出有机层,干燥,蒸出苯后,叔戊苯收率为79.3%(以叔戊醇计).经研究发现采用AlCl一H:SO双酸催化剂比仅用AlCJ时叔戊苯收率明显提高,分析认为质子酸的加入促进了醇与AlCl所形成的络合物分解,从而加速叔戊苯的生成.研究还表明,反应温度,反应物物质的量对产品收率均有较大影响.R.L.CObb等人[8】较早采用了碱金属
6、催化剂来制备叔戊苯,催化剂一般选用含w(钾)为78%的钠钾合金,反应中加人促进剂:1)联苯和共轭烯烃;2)联苯,共轭烯烃和叔胺;3)萘和叔胺.该反应的大致过程为:向反应釜中加入异内收稿日期:2olo—o1一l2作者简介:刘杉(198l一).男,硕上,主要从事化学推进剂研发I:作.电子信箱:Iiush2l3@yahoocomcn化学推进剂卜j高分子材料28'ChemicalPropellants&PolymericMaterials2010年第8卷第5期苯,碱金属和联苯的混合物,在l90o(=下搅拌混合均匀,然后在一定压强下通入乙烯,反应2～3h,冰水冷却后移出产
7、物,水洗,过滤.产物叔戊苯的选择性为88.5%,但收率只有48.2%.S.Isoo等人【9向反应釜中加入异丙基苯,一甲基苯乙烯,KcO和体Na,在一定的温度和压力下,向反应体系中通入乙烯,反应1611,叔戊苯的收率为85%.该反应中K:CO充当催化剂载体,采用催化剂与载体同时加人的办法可以避免在反应前预处理危险的金属钠,同时催化效率也较高.F.Masami等人【】o】采用2种自制的同体碱A或D为催化剂,可解决催化剂活性低及叔戊苯收率不高的问题,也使催化剂与产物的分离较为容易.其方法大致为:将体碱与异丙苯在N:保护下加人反应釜,在一定温度和
