一种催化2-甲基萘合成2-甲基-1,4-萘醌的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110845318A(43)申请公布日2020.02.28(21)申请号201911177630.5(22)申请日2019.11.27(71)申请人郑州大学地址450000河南省郑州市高新技术开发区科学大道100号(72)发明人刘国际于毅徐丽臧周轩(74)专利代理机构郑州先风知识产权代理有限公司41127代理人黄伟(51)Int.Cl.C07C46/04(2006.01)C07C50/16(2006.01)B01J29/03(2006.01)B01J35/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种催化2-甲基萘合成2-甲基-1,4-萘醌的方法(57)摘要本发明属于2-甲基-1,4-萘醌生产领域，具体涉及一种利用含钛或铝有序介孔硅分子筛作为催化剂液相催化氧化2-甲基萘制备2-甲基-1,4-萘醌的方法。采用本发明所述的催化剂，在较低温度下即有较好的2-萘甲醛转化率，获得的主产物A为2-甲基-1,4-萘醌，副产物B为6-甲基-1,4-萘醌，且主产物2-甲基-1,4-萘醌收率可达72%。此外，制备方法工艺简单，催化剂可回收重复使用且环境友好。CN110845318ACN110845318A权利要求书1/1页1.一种催化2-甲基萘合成2-甲基-1,4-萘醌的方法，其特征在于，采用含钛或铝有序介孔硅为催化剂。2.如权利要求1所述的催化2-甲基萘合成2-甲基-1,4-萘醌的方法，其特征在于，所述催化剂孔道为三维有序结构，且孔径为7-15nm，由铝或钛原子嵌入SBA-15网状结构中构成。3.如权利要求2所述的催化2-甲基萘合成2-甲基-1,4-萘醌的方法，其特征在于，所述硅铝或硅钛的摩尔比为5-100:1。4.如权利要求2所述的催化2-甲基萘合成2-甲基-1,4-萘醌的方法，其特征在于，应用于该反应体系，铝源为硫酸铝、硝酸铝或异丙醇铝中的一种；钛源为异丙醇钛、四氯化钛、硫酸氧钛或钛酸四丁酯中的一种。5.如权利要求1-4任一所述的催化2-甲基萘合成2-甲基-1,4-萘醌的方法，其特征在于，在有机溶剂中，加入2-甲基萘、催化剂、氧化剂，在50-90℃反应1-4h得到产物2-甲基-1,4-萘醌。6.如权利要求5所述的催化2-甲基萘合成2-甲基-1,4-萘醌的方法，其特征在于，2-甲基萘：催化剂的投料质量比为3:0.1-1。7.如权利要求5所述的催化2-甲基萘合成2-甲基-1,4-萘醌的方法，其特征在于，所述的有机溶剂为乙酸或乙腈，2-甲基萘：有机溶剂的投料质量比为3:30-100。8.如权利要求5所述的催化2-甲基萘合成2-甲基-1,4-萘醌的方法，其特征在于，所述氧化剂以30wt%的过氧化氢计，2-甲基萘：氧化剂的投料质量比为1：10-20。2CN110845318A说明书1/4页一种催化2-甲基萘合成2-甲基-1,4-萘醌的方法技术领域[0001]本发明属于2-甲基-1,4-萘醌生产领域，具体涉及一种利用含钛或铝有序介孔硅作为催化剂液相催化氧化2-甲基萘制备2-甲基-1,4-萘醌的方法。背景技术[0002]2-甲基-1,4-萘醌又称β甲萘醌，CAS号：58-27-5，分子式为C11H8O2，常温下为黄色结晶或结晶性粉末，具有吸湿性；遇光、碱或还原剂易分解。2-甲基-1,4-萘醌主要用于合成K族维生素，包括维生素K1、K2、K3、K4。在医学上，K族维生素具有预防出血和促进血液凝结的作用；在临床上可用于治疗骨质疏松症、哮喘以及直肠癌等。在畜牧业中，维生素K类饲料添加剂可以预防畜禽的出血性疾病。农业方面，K族维生素对各类果蔬的生长发育具有促进作用。同时，能提高农作物的耐寒、耐旱及抗倒伏性等。[0003]目前工业上合成2-甲基-1,4-萘醌主要以液相法为主，以2-甲基萘为原料，在硫酸介质中，以Cr3O为催化剂进行生产，该法的2-甲基-1,4-萘醌收率为40％～50％。但该工艺设备腐蚀严重，同时产生大量含铬废料，环境污染严重。杨建国等(授权公开号：CN101575276)提出以一种离子液体为催化剂合成2-甲基-1,4-萘醌的方法，该方法解决了环境污染等问题，但是将离子液体与反应产物完全分离较为困难，残留的催化剂会对产物造成污染。李先荣等(授权公开号：CN103483174)提出以红钒钠与硫酸为氧化液，缓慢滴加到包含有2-甲基萘、相转移催化剂和水混合介质中进行反应，2-甲基-1,4-萘醌收率达到60％。综上，开发一种污染少、工艺简单，且收率较高的2-甲基-1,4-萘醌的合成方法非常必要。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种以2-甲基萘为原料制备2-甲基-1,4-萘醌的方法，通过采用新型的催化剂，解决现有的2-甲基萘液相催化氧化制备2-甲基-1,4-