蒽烷基化和烷基转移合成2-戊基蒽工艺研究

2-戊基蒽是氧化法合成2-戊基蒽醌工艺的关键原料。以蒽和叔戊醇为原料经Friedel-Crafts烷基化合成了2-戊基蒽,由核磁共振氢谱(1H NMR)表征其结构,并考察催化剂、溶剂、反应物的量比、温度和时间对反应的影响。以烷基化的主要副产物二戊基蒽为原料,经烷基转移反应合成了2-戊基蒽,考察了催化剂、溶剂、温度、时间和反应物的量比对反应的影响。结果表明,AlCl3在烷基化和烷基转移反应中均具有良好的低温催化活性。在最佳烷基化反应条件下,蒽的转化率为92.8%,2-戊基蒽的收率为76.3%;在最佳烷基转移反应条件下,二戊基蒽的转化率为85.0%,2-戊基蒽的收率为68.9%。

响应面法优化AlCl_(3)催化合成2-叔戊基蒽

2-叔戊基蒽的制备是蒽醌法合成双氧水的关键,因此提高2-叔戊基蒽的收率具有重要意义。采用三氯化铝催化蒽烷基化制备2-叔戊基蒽,并通过单因素试验法探究反应时间、反应温度、催化剂用量、反应物摩尔比、溶剂用量对烷基化反应的影响。然后,选择影响较大因素,采用Box-Behnken Design进行进一步优化。验证模型具有代表性,能反应实验真实情况后,在溶剂用量为300 mL,n(蒽)∶n(叔戊醇)=1∶1.2条件下,以反应时间、反应温度、催化剂用量为变量,以2-叔戊基蒽收率为响应值,建立回归方程。经响应面优化,确定的最优条件为反应时间1.46 h、反应温度-11.7℃、n(蒽)∶n(三氯化铝)=1∶2.1。在此条件下,2-叔戊基蒽收率可达80.28%。

2–戊基蒽醌加氢和相应氢醌的氧化过程研究

在Pd／Al2O3催化剂的存在下研究了2-戊基蒽醌（AAQ）加氢和2-戊基蒽氢醌的氧化过程，并与2-乙基蒽醌（EAQ）加氢和2-乙基蒽氢醌的氧化过程进行了比较。结果表明：AAQ的加氢速率、产物分布均与EAQ的结果有较大差异，但相应氢醌的氧化速率几乎相同；AAQ加氢速率约为EAQ的一半，容易形成5，6，7，8-位双键加氢产物，较难形成蒽酮等羰基氢解副产物，未检测到1，2，3，4-位双键加氢副产物，这是由于AAQ较大的侧链，限制了反应物分子在催化剂孔道内的扩散所致：氢醌的氧化是非催化反应．因而侧链长度对氢醌的氧化反府谏率无影响。

叔戊基蒽醌法双氧水生产过程中部分降解产物的合成

合成了叔戊基蒽醌法生产双氧水工作液中主要的氢化和氧化降解产物。以苯和叔戊基氯为原料,合成了氢化降解产物:2-叔戊基-9-蒽酮、2-叔戊基蒽,当以2-叔戊基蒽醌(20mmol,5.56g)为基准,分12次间隔10min每次加入nHCl∶nSn=5.6mmol∶2.8mmol时,2-叔戊基-9-蒽酮的收率最高,达到65.8%,2-叔戊基蒽的收率达到16.4%;合成了氧化降解产物:2-叔戊基四氢蒽醌环氧化物,当nNaOH∶nH2O2=1∶1时,收率达到95.0%,后处理简单。