对苯二甲醇的合成

介绍

对苯二甲醇因为具有两个活泼的羟基，可与羟基、醛基、羧基等具有α活泼氢的化合物反应生成多种聚合物，外表为白色针状固体。它们是生产增塑剂、合成纤维、合成树脂和粘合剂等产品的主要原料。由对苯二甲醇中苯环加氢制备的1,4‑环己二醇在工业上也是一种非常重要的聚酯生产材料，合成的不饱和聚酯具有很好的耐化学性和环境性。因此对苯二甲醇是一种非常重要的有机高分子中间体。

图一 对苯二甲醇

合成

目前对苯二甲醇的生产主要有两种路线 ：一是由对二甲苯经氯化或者溴化以后再经过碱水解得到对苯二甲醇。此条路线都需要强酸因此会腐蚀设备产生污染，而且副产物多，不利于生产。第二条路线是对苯二甲酸直接加氢或者对苯二甲酸与低级脂肪醇酯化后进行加氢反应，在环保要求越来越严格的情况下，这条路线清洁环保，所以科研人员也大力发展丰富了这条路线的合成方法。

理论上由对苯二甲酸直接加氢制备对苯二甲醇是最经济的，但是一般情况下羧基加氢是比较困难的，需要采用Re或者Pt等价格昂贵的催化剂，提高了生产成本。相对来讲对苯二甲酸酯化后变成酯后再加氢要容易得多，目前工业上主要使用一些基于金属氧化物的非均相催化体系来实现酯类化合物的氢化，但通常需要在高温高压(100‑300℃,200‑300atm  H2)下进行，能耗较高且选择性不易控制。与非均相催化体系不同，均相催化体系具有反应条件温和、选择性高等优点。

胡向平等人[2]提供了一种对苯二甲醇化合物的合成方法，对苯二甲酸二甲酯和氢气为原料，利用提前制备的金属钌和苯乙胺骨架PNN配体络合物，在碱添加剂作用下，发生氢化反应以高收率几乎定量生成对苯二甲醇。具体步骤如下：

将金属钌和苯乙胺骨架PNN配体络合物加入到底物对苯二甲酸二甲酯中，加入碱添加剂，将其置于高压反应釜中，密闭高压釜，利用真空泵抽真空，再用N2置换，重复3次以上，然后通过高压釜加料口加入溶剂，然后通入氢气，用氢气置换3次以上，充H2至20‑100bar，20‑100℃下反应1‑24小时，冷却到室温缓慢释放H2，防止反应液从出气口喷出。除去溶剂后加水，然后用乙酸乙酯萃取，Na2SO4干燥，除去溶剂得到产品。合成路线图如图二。

图二 对苯二甲醇的合成

该方法提供了一种高效加氢催化体系，不需要加入大量的碱，操作简单、原料易得、反应活性高，极大的降低了反应成本，具有很高的工业应用价值。

参考文献

[1]宋义伟,纪军,田鹤等.对苯二甲酸加氢合成对苯二甲醇[J].精细石油化工,2017,34(04):24-27.

[2]胡向平,陈修帅. 一种对苯二甲醇的化合物合成方法[P]. 辽宁省：CN115872835A,2023-03-31.