[发明专利]1,2,4-苯三酚氧化为（羟基）苯二醌类化合物的合成方法

说明书

本发明公开了一种1,2,4‑苯三酚氧化转化生成(羟基)二苯醌类物质的方法，属于精细有机化学品领域。在1,2,4‑苯三酚和水混合物中，加入不同的金属氧化物作为催化剂，在空气气氛中发生反应，得到一个(羟基)二苯醌类物质。本发明公开一种采用原料为生物质平台化合物制备出(羟基)二苯醌类化合物的方法，工艺过程简单，操作方便，反应条件温和，催化剂可分离出来回收利用，降低生产成本，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及1,2,4-苯三酚氧化为(羟基)苯二醌类化合物的合成方法，属于精细有机化学品领域。

背景技术

为了减少人类对石油的过度依赖，基于生物质来源发展可持续精细化工品渐渐引起了大家的广泛关注。1,2,4-苯三酚可以由纤维素中的5-羟甲基糠醛通过环重排反应选择性地合成。醌类化合物如常见的苯醌、萘醌、蒽醌和菲醌及其衍生物，在医药、农药、染料等领域有着重要的作用。因此以1,2,4-苯三酚作为原料合成(羟基)醌类物质具有广阔的应用前景。

20世纪60年代的文献提出了苯三酚-苯醌(2)的形成(van Dijk,H.；Ter Haar,H.E.A polarographic study of the oxidation of some polyhydroxybenzenes withatmospheric oxygen.Recl.Trav.Chim.Pays-Bas 1961,80,1207)。在相关结构，包括以1,2,4-苯三酚为底物转化的文献中，已经报道了氧化生成羟基苯醌的现象(Gui,Y.；Kuwana,T.Long optical path length thin-layer spectroelectrochemistry.catalyticoxidation of hydroxyquinones by oxygen at platinum.Chem.Lett.,1987,16,231)。最近，在1,2,4-苯三酚氧化二聚的反应除了生成1,2,4-苯三酚二聚体(1)之外。长时间暴露在空气中(1000h)时，得到一个含有二聚结构苯三酚-苯醌(2)(Randolph,C.O.；Lahive,C.；Sami,S.；Havenith,R.W.A.；Heeres,H.J.；Deuss,P.J.Biobased chemicals:1,2,4-benzenetriol,selective deuteration and dimerization to bifunctional aromaticcompounds.OrganicProcessResearchDevelopment.2018,22,12,1663-167)。但反应时间长，反应选择性低，可控性差，使用的酸碱均相催化剂不利于产物分离与催化剂回收，造成环境污染。并且没有生成羟基苯二醌(3)化合物的报道。因此开发出高活性的固体催化剂高选择性催化转化1,2,4-苯三酚为羟基苯二醌具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种1,2,4-苯三酚氧化为羟基苯二醌的合成方法，该方法以1,2,4-苯三酚为原料，以水作溶剂，在空气气氛下高选择性得到羟基苯二醌。该方法使用固体催化剂、高效利用生物质能源符合绿色化学发展理念。

本发明通过以下技术方案实现：

(1)水作为反应溶剂，1,2,4-苯三酚作为反应物；

(2)向反应液中加入氧化催化剂；

(3)在空气气氛不同温度下发生反应，得到羟基苯二醌。

所述反应式如下：

步骤中固体氧化物催化剂。所述的烧绿石型固体氧化物是Y₂Sn₂O₇、Y₂(Sn_0.7Ce_0.3)₂O₇、La₂Sn₂O₇、CeO₂的一种。