[发明专利]一种醌氢醌的合成方法

说明书

本发明为一种醌氢醌的合成方法，属有机化合物制备技术领域，在一定体积酸性或中性溶液加入一定质量的对苯二酚，反应温度为0～70 ℃，反应时间为0.5～10 h，反应压力为常压，在电解槽中采用惰性电极电解即得产品。本发明具有工艺简单、产品纯度高、收率高、环境友好、原料可以回收再利用，是一种经济比较容易实现工业化生产的方法。

技术领域

本发明为一种醌氢醌的合成方法，属电化学制备有机化合物技术领域。

背景技术

本发明涉及一种醌氢醌的合成方法。

醌氢醌是一种价格相对比较昂贵的化工原料，主要用于pH值的测定、电极的制备、化学试剂、胶黏剂、脲酶抑制剂的合成原料等领域。实验室虽早有合成报道，但至今未有工业化合成报道。产能和产量都受到很大限制。

醌氢醌的实验室合成方法主要有两种：一种是金属盐做氧化剂，如硫酸高铁铵、重铬酸盐和三氯化铁盐等。这方面的文献报道有Windholz Martha ed. The Merck Index.11th ed. Rahway (New Jersey):Merck & Co.,Inc., 1988.8070，其方法是把100g硫酸高铁铵溶于65℃的300ml水中；将25g对苯二酚溶于100ml水中。然后将铁矾溶液加入搅拌中的对苯二酚溶液中，即析出针状结晶。冷却，过滤，用冷水洗涤，晾干，得到产品15g，产率约60%；Vogel Arthur. Textbook of Practical Organic Chemistry, 4th ed.LondonGroup Limited,1978.788。报道了后处理方法；李清禄, 柯玉琴. 醌氢醌的制备及其对作物生长及根系活力的影响[J]. 福建农林大学学报(自然版), 2001, 30(4):552-556文献中的制备方法如下：将 120 g对苯二酚完全溶于 1 000 mL质量分数为 0.5的热乙醇溶液(温度为 50- 60℃)中,将该溶液在磁力搅拌器上搅拌后,缓慢滴入450- 500 mL 1 mol ·L^{- 1}酸性FeCl₃溶液,滴毕,继续搅拌 10- 15 min后,即有亮绿色针状结晶析出,再搅拌 0.5 h,静置后抽滤,并用水洗涤 3遍，再抽滤，置 50℃真空干燥 3 h，即可得到醌氢醌。但利用金属盐做氧化剂产生重金属离子酸性废液难以处理污染严重，需要加热到60℃左右增加了能耗。另一种是将等理论量的对苯二酚乙醇溶液加到对苯醌乙醇溶液中搅拌，在10℃下放置4h，过滤，用乙醇洗涤一次，再用乙醇重结晶，得纯品醌氢醌。此法需要两种原料，而且对苯醌价格较高，用到易燃易爆的有机溶剂乙醇对环境有一定污染，增加了生产过程中的不安全因素。

电作为氧化剂比传统氧化剂有很大优势。它几乎可以完全消除污染而且有机电合成反应条件温和，产品分离简单，纯度和收率高。尤其在一些精细化工品的合成中非常适用。但电合成醌氢醌的方法目前还未见报导。

发明内容

本发明的目的是提供一种醌氢醌的合成方法，该方法工艺简单，制备成本低，对环境无污染。技术方案见说明书附图：图1。

本发明内容具体如下：在一定温度范围内，一定量酸性或中性溶液中加入一定量的对苯二酚通电使对苯二酚氧化为对苯醌，对苯醌随即与对苯二酚反应生成醌氢醌。反应一段时间后，冷却，过滤，洗涤，干燥即得成品。本发明的优点为：无其它后处理步骤，产品醌氢醌醌直接通过过滤，洗涤，干燥得到，产品收率高；纯度高；滤液可以减压除去部分水后即有晶体析出可以重新投料利用，旋出的水也可以作为洗液重复利用，几乎没有任何排放。

本发明所述，酸性水溶液为硫酸溶液，硝酸溶液，盐酸溶液，醋酸溶液及氯化铵溶液；中性水溶液，硫酸钠溶液，硫酸钾溶液一种或几种混合。对苯二酚用量为每50ml溶液加1～6g，反应温度为0～80 ℃，反应时间为0.5～10 h，电解槽可以是有隔膜，也可以无隔膜，电极采用惰性电极如铂电极、铅电极、钛基二氧化铅电极和石墨电极。在常压下进行。