濃硫酸催化氧化2-甲基萘合成2-甲萘醌

田 苗， 柴宗曦， 楊曉燕， 于嬌嬌， 索隆寧， 田 紅

(1.蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730060； 2.蘭州交通大學(xué)國(guó)家大學(xué)科技園，甘肅 蘭州 730070；3.中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所，甘肅 蘭州 730030 )

2-甲萘醌化學(xué)名2-甲基-1，4-萘醌(2-MNQ)，俗稱(chēng)維生素K3，可作為添加劑，廣泛應(yīng)用于飼料、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域，具有凝血、止血的功效。傳統(tǒng)合成2-甲萘醌的工藝是以CrO3為氧化劑，在濃硫酸的催化作用下，使2-甲基萘在醋酸介質(zhì)中氧化，由于合成時(shí)產(chǎn)生Cr3+，會(huì)造成環(huán)境的污染。因此，如何避免使用鎘鹽且綠色環(huán)保地合成2-甲基萘醌，依然是較為熱門(mén)的研究課題[1-3]。

本文以2-甲基萘 (2-MN)為原料，乙酸為溶劑，探討以H2O2/ H2SO4作為氧化催化體系合成2-甲萘醌 (2-MNQ)。合成過(guò)程中以不加濃硫酸的氧化過(guò)程作為對(duì)照反應(yīng)。反應(yīng)完成后，產(chǎn)物與標(biāo)準(zhǔn)樣對(duì)照，采用液相色譜檢測(cè)，并考察各反應(yīng)條件以確定最佳反應(yīng)條件。該反應(yīng)的原理方程為：

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

高效液相色譜儀。

2-甲基萘(分析純)，2-甲萘醌(標(biāo)準(zhǔn)品)，其他均為分析純。

1.2 2-甲萘醌的合成[4-6]

將2-甲基萘3g(0.02mol)、適量乙酸溶劑和濃硫酸加入三口瓶中，升溫至75℃，緩慢滴加30%過(guò)氧化氫24mL(0.023mol)。嚴(yán)格控制體系在75℃下反應(yīng)，5h 后反應(yīng)結(jié)束。取20μL 反應(yīng)液在液相色譜儀上進(jìn)行分析。反應(yīng)液倒入100mL 蒸餾水中，靜置過(guò)夜至析出沉淀，傾倒出上清液，沉淀用乙醇∶水=1∶1體系重結(jié)晶，得產(chǎn)物。

2 結(jié)果與討論

2.1 各實(shí)驗(yàn)條件的影響

2.1.1 溫度對(duì)產(chǎn)率的影響

根據(jù)反應(yīng)合成原理，改變反應(yīng)溫度，考察產(chǎn)品產(chǎn)率的變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。反應(yīng)結(jié)果顯示，反應(yīng)溫度為75℃時(shí)反應(yīng)的產(chǎn)率最好。……