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三甲基氫醌是工業上合成維生素E的重要中間體，與異植物醇側鏈縮合反應得維生素E。維生素E作為重要的抗氧化劑，主要應用于醫藥、食品、飼料及化妝品的添加劑。目前德國巴斯夫、迪斯曼以及浙江新和成和浙江醫藥四大公司的維生素E占據全球95%的市場份額。
以三甲基氫醌為主環，與側鏈C異植物醇在硫酸作縮合劑條件下，經過在乙酸乙醋中加熱縮合可制得維生素。近年來，由于維生素E在醫療、食品、飼料領域中的廣泛應用，使世界范圍內的維生素E產品持續走俏，特別是歐美市場上更是供不應求、價格堅挺。用于生產維生素E的三甲基氫醌需求量也將隨之。
1、醫藥業
維生素E是生育酚類化合物的總稱，又稱生育酚、生殖維生素、抗不孕維生素等，外觀呈金黃色或淡黃色粘稠油狀液，具有溫和、特殊的氣味和味道，相對密度0.947-0.955，遇空氣及光易發生氧化而變成暗紅色，可與丙酮、乙醚或植物曲混溶，易溶于乙醇，幾乎不溶于水，為脂溶性抗氧劑。商品可分為天然和合成兩類。維生素E最常用的是其醋化物，其制劑可分為油劑和粉劑。
近年來人們對VE的醫用功能和作用研究進展非常迅速，VE作為細胞內抗氧劑，能抑制在各種細胞和器官內進行的氧化還原反應，特別能夠保護細胞膜，使之免受不飽和醋類化合物過氧化產生的自由基的侵襲。研究表明，人體缺乏VE會直接影響生殖、肌肉、循環、骨骼和神經等系統的正常功能，VE還能夠減輕各種毒素對人體的侵害。在醫藥工業中，維生素E作為降低心臟病發生、減輕腸道慢性炎癥、抗衰老的藥物使用，同時還可避免人體肺大出血、肝壞死、腎病變和肌酸尿素等病癥，增強免疫力。醫藥對VE需求量近年來的增長較快。
2、食品
VE添加到食品中可以起到防腐保鮮的作用，作為食品抗氧化劑，VE具有很多優點，如沸點高、熱穩定好，因此特別適用于需要加熱保存的食品如方便面、人造奶油、奶粉等。VE更適合生產各種保健強化食品，特別是用作嬰幼兒、孕婦食品營養強化劑。
在食品工業中，維生素E主要用作脂肪和含油食品良好的抗氧化劑，能保持加工食品的新鮮風味，并能使之穩定持久。在魚肉加工中添加0.04%維生素E，可改善魚臭和產品風味。加工香腸的原料肉中加入0.05%維生索E，可保持香腸新鮮防腐。維生素E也用于生產各種功能強化食品，特別是用作嬰幼兒食品營養強化劑。
最近國外新發現維生素E的重要工業用途是取代傳統的BHA和BHT等抗氧化劑，作為塑料制品的抗氧化添加劑。目前食品包裝袋大多為塑料薄膜，其中添加的工業抗氧化劑對人體都有不同程度的毒害，而利用維生素E作為塑料抗氧化劑的無毒代用品，已被證明是安全有效的穩定體系，對食品的色香味均無影響，且能提供抗氧化保護，保持食品較長時間內不腐敗變質。
3、化妝品
環境污染及紫外線照射會產生自由基，造成皮膚、細胞及組織的損傷，加速老化過程，研究證實VE對皮膚免受自由基損害有決定性作用。同時VE作抗氧劑可以延長化妝品使用時間。VE能促進皮膚的新陳代謝和防止色素沉積，改善皮膚彈性，具有美容、護膚、防衰老等性能，已成為國際市場營養性系列化妝品的主流。
維生素E是人類皮膚細胞需要的物質，同時具有抗氧化、抗衰老的作用，但常態的維生素E很難透過皮膚被細胞吸收;但當維生素E被納米技術處理后，在數分鐘內就可以透過真皮層，迅速被皮膚細胞吸收，且具有祛斑功能，這種納米維生素E化妝品比一般含氫釀類化合物的祛斑產品效果還好、還快，而且安全、無毒副作用。這樣，納米化妝品在解決祛斑頑癥的道路上邁出了一大步。用一個全新的方法解決了一般祛斑成分難于被皮膚吸收的問題。
1均三甲酚法
均三甲酚法是以NaOH為催化劑，均三甲酚(1)在高壓氧氣中氧化為4-羥基-2，4，6-三甲基-2，5環己二烯酮（2）; 2于250℃經甲基轉位后再經還原合成TMHQ ( Scheme 1)，總收率47 % 。 l可由苯酚甲基化合成，也可從合成2，6-二甲基苯酚的副產物中進行提取，故均三甲酚法具有較大的實用價值。
該方法工藝流程短，但1價格較高，且僅依靠對2，6-甲基苯酚副產物的提取難以實現大規模生產。目前，美國和日本多采用該生產路線。
2、苯酚法
苯酚(3)和甲醇[n(苯酚):n(甲醇)=1 ：5]分別氣化并混合后，進入二段固定床等溫反應器，于450℃一500℃進行氣固相催化反應，經冷凝·蒸餾得1; 1在碳酸鈉和氫氧化鈉溶液中通入蒸汽發生Bamherger轉位反應得2;最后用堿處理得TMHQ (Scheme 2)，總收率60% 。
該方法實際是對生產2，6-二甲基苯酚(合成PPO耐熱樹脂的單體)工藝的副產物1的回收利用。目前美國、日本等國采用該工藝生產TMHQ。
3、異佛爾酮氧化法
異佛爾酮氧化法是丙酮(13)首先聚合為異佛爾酮(14) ; 14經重排氧化得氧代異佛爾酮(16) ; 16經酞化、重排反應得三甲基氫醒二乙酸脂（17）;17經皂化、水解得TMHQ( Scheme 8)。
該法原料廉價易得、工藝簡單、環境污染較小、便于規模化生產，是一種綠色環保的生產工藝。但反應路線較長、操作繁瑣、綜合成本較高。且德國和荷蘭等國的研究者在中國申請了大量專利，也會增加國內維生素E的生產成本。
該工藝的技術關鍵在于14的氧化及16的重排和酞化。目前月屏佛爾酮的氧化主要以過渡金屬的有機配位化合物和無金屬催化體系為催化劑，以分子氧或空氣氧化，并加入適量添加劑(比如助溶劑等)。所采用的催化劑主要有:過渡金屬鹽催化劑、過渡金屬席夫堿催化劑、過渡金屬的乙酞丙酮配合物催化劑、離子液體支載的乙酞丙酮金屬復合物催化劑、過渡金屬的葉啦或酞蓄配合物催化劑、全金屬催化劑和無金屬催化體系催化劑等。Martin Jochen Klatt等使用席夫堿及乙酸鏗或乙酸鉸催化，該方法容易產生3，5，5-三甲基-環己-2-稀-1-酮和2，2，6-三甲基環己烷-1，4二酮等副產物，大大降低了反應的選擇性和氧代異佛爾酮收率，而且這些副產物性質與產物相似，與產物分離相當困難;Nohuhiko Ito等使用鐵、鉆、銅、錳的葉啦或酞蓄配合物為催化劑。該方法收率很高，但是催化劑相當昂貴，且在反應中易毒失活，導致該工藝成本較高。
與β-異佛爾酮相比較，a-異佛爾酮結構中存在烯醇共扼體系，穩定性高，反應活性低，直接催化氧化合成16比較困難。到目前為止，a-異佛爾酮的催化氧化按催化體系不同可分為兩大類:均相催化體系和多相催化體系。均相催化系有:磷鉑酸或硅鉑酸CuSO4、催化體系，磷鉑酸/二甲亞颯/叔丁醇鉀催化體系，金屬冷腸輕基苯甲醛絡合物，乙酞丙酮釩，釩酸鈉，四苯基葉啦錳氯和N-羥基鄰苯二甲酞亞胺//CuCl2等。多相催化體系有:負載的金屬配體，釘負載的鎂鋁水滑石，Cu/Co/Fe負載的鎂鋁水滑石和鉑釩磷酸鹽負載的活性炭等。在催化劑存在下，16與酞化劑(如酞配、酞鹵或烯醇酷)經酞化反應生成TMHQA，再經皂化反應得三甲基氫醒醋酸酷(TMHQ 1 VIA)或者TMHQ.TMHQ-VIA可直接與異植物醇反應生成維生素E的主要成分a推他命E。重排和酞化的傳統催化劑是路易斯酸和布氏酸，如HF,三氟甲基磺酸、氯磺酸、多磷酸、發煙硫酸以及這些酸的混合物。該類催化劑反應活性很高，但腐蝕性太強，易形成酸氣流，且在中和反應后生成大量鹽，不利于產品提純和凈化。因固體酸不易腐蝕設備，反應后容易分離回收，受到廣泛關注。研究較多的固體酸催化劑是錮鹽，優選三價錮鹽，如InC13及全氟化的磺酸樹脂。該類催化劑具有和硫酸一樣高的活性，可使原料轉化率達100 %，但不耐高溫，穩定性較弱，不便于重復利用。目前研究的熱點是具有優異催化性能的高氟離子交換樹脂，如Nafion NR 50(由四氟乙烯和CFZCF-S03 H聚合而成)，其酸含量為0. 95 mmol·g-1，化學表面積僅為0. 02 m2·g-1，催化性能穩定，但在氣相和非溶脹溶劑中反應活性較低。目前出現了Nafion與可溶性Si02:相結合的催化劑，耐溫性可達320℃，且減少了對環境的污染，便于大規模的工業化生產，有很好的應用前景。
[1]汪文.三甲基氫醌的開發與應用[J].精細化工原料及中間體,2004(12):16-18.
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