[发明专利]一种制备2,5-二羟基对苯二甲酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化制备2，5-二羟基对苯二甲酸的方法，特指以正辛烷为溶 剂，采用Pd(II)/C为催化剂催化对苯二酚，氢氧化钾与二氧化碳羧化反应后， 再经酸化制备2，5-二羟基对苯二甲酸。

背景技术

2，5-二羟基对苯二甲酸是重要的有机合成中间体，可用来合成聚合物、配合 物、着色剂和荧光物质。2，5-二羟基对苯二甲酸与对苯二酸的混合物可与乙二醇 反应，用于生产线形聚酯或具有纤维、成膜性质的共聚多醚。2，5-二氨基-1，4-苯 二硫醇在多聚磷酸中发生非均聚生成高分子量的线性聚酯和共聚物，与2，3，5，6- 四氨基吡啶(TAP)可直接聚合成具有良好的绝缘性能，适用于某些碳纤维不能使 用的领域如电子行业等的M5聚合物。另外2，5-二羟基对苯二甲酸与1，n-二烷基 二醇与6价配位的Mg²⁺，Ca²⁺，Sn²⁺，Pb²⁺，Ga²⁺，In²⁺，Bi²⁺，Si²⁺，Mn²⁺，Co²⁺等金属离子形成具有独特性能的配合物。

2，5-二羟基对苯二甲酸的合成反应属于Kolbe-Schmitt反应，在它的制备过程 中，为了减轻反应物料结块粘釜壁、反应时间短，转化率及收率高等缺点，国内 外研究者们常以二甲苯为溶剂，但存在溶剂毒性大的缺点。此外，很少有人将催 化剂应用于Kolbe-Schmitt羧化过程。Schmeling，Narmandakh等在《Journal of Bacteriology》2004年第23期文章《Phenylphosphate synthase：a new phosphotransferase catalyzing the first step in anaerobic phenol metabolism in Thauera aromatica》和2006年22期文章《Phosphorylation of phenol by phenylphosphate synthase：role of histidine phosphate in catalysis》研究了酶催化反 硝化细菌体内苯酚的无氧代谢(又称生物Kolbe-Schmitt反应)；其它的科研工作 者报道过Pd(II)催化氯化苄、联苯、苯甲醚、呋喃、噻吩等化合物的羧化反应， 例如Damodar等人在《Electrochemistry Communications》2001年第12期发表的文 章《Synthesis of 2-arylpropionic acids by electrocarboxylation of benzylchlorides catalysed by PdCl₂(PPh₃)₂》报道了Pd(II)催化氯化苄羧化反应，Yamada等人在 《Journal of Molecular Catalysis A：Chemical》2007年发表的文章《Carboxylation and hydroxylation of biphenyl by the Pd/molybdovanadophosphoric acid/dioxygen system》报道了Pd(II)催化联苯羧化反应，但未见以正辛烷为溶剂，采用催化剂 催化对苯二酚以获得2，5-二羟基对苯二甲酸的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种催化制备2，5-二羟基对苯二甲酸的方法，即以正 辛烷为溶剂，采用Pd(II)/C催化对苯二酚，氢氧化钾与二氧化碳羧化反应后， 再经酸化制备2，5-二羟基对苯二甲酸。

正辛烷为溶剂Pd(II)/C催化对苯二酚羧化制备2，5-二羟基对苯二甲酸， 包括以下步骤：

(1)将活性炭载体用稀盐酸搅拌处理后，用蒸馏水水洗至中性，真空干燥； 将所得活性炭过筛；用盐酸溶解PdCl₂，然后加入过筛后的活性炭进行吸附，充 分干燥后即得催化剂Pd(II)/C；

(2)在高压反应釜中，加入对苯二酚、氢氧化钾、正辛烷和对苯二酚质量 的5％～20％Pd(II)/C催化剂，通入二氧化碳气体，升温至200～220℃，使 釜压达到9.5～11.5MPa，反应4 h以上；