维生素e毕业论文[管理资料]

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1、维生素E毕业论文摘要本文研究了以偏三甲苯（TMB）为初始原料，在绿色无污染的氧化 剂双氧 水的氧化作用下,采用简单工艺，一步合成维生素E的重要中间 体2,3,5-三 甲基苯醌（TMBQ）的工艺过程。考察了多种固体催化剂 对氧化反应的催化性能,结果表明:活性Al2O3对氧化反应具有较好 的催化性能。通过均匀设计法探索了以活性Al2O3为催化剂氧化TMB合成TMBQ 的工艺 条件，在最优条件：催化剂活性Al2O3与TMB的质量比：1,醋 酸与TMB的体积比8： 1，双氧水与TMB的质量比3： 1，电热套加热至回 流温度，连续搅拌反应3h后所得TMB的转化率%,TMBQ选择性%,TMBQ 产率 为

2、%。分别考察了反应温度、催化剂用量、溶剂用量、反应时 间、氧化剂用量、催化剂粒度及搅拌转速等因素对氧化反应的影响。采用正交设计法探索了以树脂为催化剂氧化TMB合成TMBQ的工艺条 件，在较优工艺条件：树脂与TMB的质量比：1,醋酸与TMB的体积比:1,双氧水与TMB的体积比：1,双氧水滴加并在搅拌状态下反应 4h,可得到TMBQ收率为。通过吡啶-TPD和比表面的测定，考察 了固体催化剂的物化性质,并结合 TMB-TPD 及实验数据对氧化反应 的机理进行了研究。结果表明，催化剂的 孔结构及其对TMB的吸 附作用是影响反应的关键关键词：偏三甲苯；三甲基苯醌；活性Al203；双氧水；氧化因素，另外催

3、化剂表面的酸量对反应也有一定的影响。 关键词：偏三甲苯；三甲基苯醌；活性Al203；双氧水；氧化2， (TMBQ)又名2, 5 环己二烯一2, 3, 5 三甲基一1, 4 二酮， 其可被还原为2, 3, 5三甲基氢醌(TMHQ) TMHQ和异植物醇反应可 得到维生素E。由于维生素E在医疗、食品、饲料领域中的广泛应用， 使世界范围内的维生素E产品持续走俏，特别是欧美市场上更是供不 应求、价格坚挺。用于生产维生素E的TMHQ需求量也将 随之增加。国内工业合成2,3,5-三甲基氢醌主要采用两种工艺,一种是采 用偏三甲苯路线,由 偏三甲苯经磺化硝化还原氧化,再次还原制得 TMHQ；另一种则以间甲酚为原

4、料，在催化 剂作用下和甲醇反应生成2, 3,6三甲基苯酚,进而氧化生成2,3,5-三甲基苯醌,最 后还原而 得到TMHQ。前者，工艺路线复杂，环境污染严重；后者工艺流程相 对较短，污染较小，但原料价格较昂贵，大部分依靠进口。直接氧化法合成TMHQ的工艺通常分为两个步骤，先用氧化体系将 TMB直接氧化为三甲基苯醌(TMBQ),再经加氢还原得到TMHQ。该工艺 步骤少，反应条件简单，且因为第二步 加氢还原反应已经成熟，若氧 化反应能实现，则能进一步提高工艺水平，并有较好的经济 效益。陈红 等在这方面进行过探试，用醋酸-过氧化氢-硫酸的氧化体系由TMB 一步 氧化法制TMBQ的新工艺进行了探索，在最

5、优条件下得到TMB转化率 为 TMBQ相对于已转 化的TMB的产率(即选择性)为。由于硫酸具有 较强的腐蚀性，应用有一定的困难。本文以绿色工艺为着眼点，探索以固体酸等为催化剂的TMB一步氧 化法制取TMBQ的工艺过程和工艺条件，为该工艺进一步研究提供借鉴 多优点，如沸点高、热稳定好，因此特别适应于需要加热保存的食品 如方便面、人造奶油、奶粉等。尤其是VE与卵磷酯配制成的抗氧剂，不仅具 有良好的抗氧 化作用，而且对人体安全性高、无毒副作用。可用于取代 目前广泛使用的有毒副作用的叔丁基对羟基茴香醚(BHA)、，-二叔丁 基对甲酚(BHT)、没食子酸酯(PG)等化学抗氧剂趋。VE更适合生产各 种功能

6、保健强化食品，特别是用作婴幼儿、 孕妇食品营养强化剂，因 为它能补充脱脂奶粉及谷类食品加工中损失的VE成份。饲料工业VE作为饲料添加剂，既是一种抗氧化剂，又是畜禽生长必需的生物 催化剂， 在畜禽免疫、疾病防治、改善肉质、增加畜禽的繁殖或产蛋率 等方面起到重要的作用。目前VE是配合饲料中不可缺少的维生素之一, 自80年代以来动物饲料添 加剂是合成VE的主要用途之一，其用量占合 成VE的产量的50%左右。其它方面VE可作为食品工业用塑料薄膜制品的抗氧化剂VE添加到感光材 料中，能提高材料的应用性能。将VE作为橡胶助剂加入橡胶中，能 减少橡胶加工中产生的 致癌亚硝胺，而且对胶料的硫化特性无不良 影响

7、。另外VE还有许多新用途正在 开发之中。目录维生素E简介4维生素E的市场前景5维生素E的应用5医药工业 5食品工业 5饲料工业 6化妆品 6其它方面 61. 4 VE的生产现状6异植物醇生产现状7三甲基氢醌及合成现状 7均三甲酚法 1 0均三甲酚法 1 01. 6TMB的利用13偏三甲苯氧化可制得偏酐 13偏三甲苯的氧化反应研究进展15偏三甲苯氧化可制得偏酐 1 9结论 29致谢 0维生素E简介维生素E （简称VE）是一种常用的药品兼营养保健品，在其他领域 也有着重 要的用途。商品VE可分为天然VE和合成VE两类，目前合成VE 占全球总商品量的80%以上。VE已成为国际市场上用途广泛、产销 量

8、极大的主要维生素品种，同维生素C (VC)维生素A (VA) 起成 为维生素系列的三大支柱产品。维生素E的市场前景vE自1922年被发现以来，一直是西方国家研究的热点，新的应用领 域不断被发现。因其具有耐热性，在较高的温度下仍有较好的抗氧化 效果，而且耐紫外线、耐放射性较强，用途十分广阔。维生素 E 的应用医药工业近年来人们对VE的医用功能和作用研究进展非常迅速，VE作为细 胞内抗氧 剂，能抑制在各种细胞和器官内进行的氧化还原反应，特别 能够保护细胞膜，使 之免受不饱和酯类化合物过氧化产生的自由基的 侵袭。研究表明，人体缺乏VE会直接影响生殖、肌肉、循环、骨骼 和神经等系统的正常功能o VE能

9、够减轻各种毒素对人体的侵害，可以 治疗动脉硬化、冠心病、血栓、习惯性流产、不孕症、内分泌机能衰退 肌肉萎缩、贫血、肝病、癌症等许多疾病7-13。医药对VE需求量近 年来增长较快。食品工业VE添加到食品中可以起到防腐保鲜的作用，作为食品抗氧化 剂，VE具有很多优点，如沸点高、热稳定好，因此特别适应于需要加热保存的 食品如方便面、人造奶油、奶粉等。尤其是VE与卵磷酯配制成的抗氧剂，不仅具 有良好的抗氧化作用，而且对人体安全性高、无毒副作用。可用于取代 目前广泛使用的有毒副作用的叔丁基对羟基茴香醚(BHA)、2,6-二叔丁 基对甲酚(BHT)、没食子酸酯(PG)等化学抗氧剂趋。VE更适合生产各 种功

10、能保健强化食品，特别是用作婴幼儿、 孕妇食品营养强化剂，因 为它能补充脱脂奶粉及谷类食品加工中损失的VE成份。饲料丄业VE作为饲料添加剂，既是一种抗氧化剂，又是畜禽生长必需的生物 催化剂，在畜禽免疫、疾病防治、改善肉质、增加畜禽的繁殖或产蛋率 等方面起到重要的作用。目前VE是配合饲料中不可缺少的维生素之一, 自80年代以来动物饲料添 加剂是合成VE的主要用途之一，其用量占合 成VE的产量的50%左右。化妆品环境污染及紫外线照射会产生自由基，造成皮肤、细胞及组织的 损伤，加速 老化过程。研究证实VE对皮肤免受自由基损害有决定性作 用，同时VE作抗氧剂 可以延长化妆品使用时间。近年来越来越多的防

11、晒品、护肤品、唇膏等美容用品 的配方中均加入一定量的VE,能促 进皮肤的新陈代谢和防止色素沉积，改善皮 肤弹性，具有美容、护肤、 防衰老等性能，已成为目前国际市场营养性系列化妆品的主流。其它方面VE可作为食品工业用塑料薄膜制品的抗氧化剂VE添加到感光材 料中，能提高材料的应用性能。将VE作为橡胶助剂加入橡胶中，能 减少橡胶加工中产生的 致癌亚硝胺，而且对胶料的硫化特性无不良 影响。另外VE还有许多新用途正在 开发之中。1.4 VE的生产现状世界合成VE的生产主要集中在西欧和日本。长期以来，世界VE市 场基本被 德国巴斯夫公司、瑞士的罗氏公司、法国罗纳普朗克公司 和日本高砂香料公司所垄断。由于合

12、成VE的中间体很长一段时期国内没有生产技术，因而不 能生产，主要依赖进口，产品成本高，VE产量较低，限制了 VE的应用，因此 合成VE中间体的生产成为制约我国VE发展的“瓶颈。近年来我国合成VE的两 个关键性原 料三甲基氢醌和异植物醇的生产技术取得了一定的突破， 合成VE得以迅速发展。由于合成VE具有良好的市场前景，目前三甲 基氢醌和异植物醇在技术、产量和规模上均远远不能满足日益发展的 VE生产的需求。异植物醇生产现状80年代世界VE需求快速增长导致异植物醇短缺，刺激了异植物醇 的发展， 国外在此时相继新建和扩建了许多装置。目前国外主要生 产厂家有:瑞士罗氏公 司、法国罗纳-普朗克公司、德国巴

13、斯夫公司、 德国赫司特公司、美国路迪亚公 司、日本高砂香料公司等，总生产 能力约为万ta，产量约为万ta。现 多采用或改用罗氏法生产。国内异植物醇研究开发与生产起步较晚，目前正处于发展阶段，近 年来研究 与生产取得一定的突破，主要生产厂家有 :浙江新昌化工 厂，重庆西南合成制药 厂，上海第二制药厂等。总生产能力约为 15001，而国内1999年异植物醇消耗量约为40001，产不足需，据悉 近年来河南一乡镇企业新建数千t级生产装置，一定程度上缓解了供 需矛盾，促进了我国VE的生产与发展。三甲基氢醌及合成现状三甲基氢醌即2，3，5-三甲基氢醌，又名2，3，5三甲基对苯二 酚。三甲基氢醌为白色针状结

14、晶，纯品熔点170172C，难溶于水， 可溶于醇酮等有机 溶剂。三甲基氢醌研究的主要合成路线三甲基氢醌作为VE重要中间体，对其的合成有较多的研究，主要 有 以 下 几种 方 法 。A 偏三甲苯法 偏三 甲苯法其主要过程为：偏三甲苯（1，2，4-三甲苯）经磺化、硝化、加氢还原得2，4， 5-三甲基-3，6-二氨基苯磺酸，水解脱磺酸基后，再经氧化，加氢得到TMHQ。以 偏三甲苯计，TMHQ的总收率为，该工艺具有原料价廉易得，来源丰富, 生产成本较低的优点。缺点是工艺流程长、工序多、收率相对较低，生 产过程中有大量含酚废水和废物，污染严重，目前此法已基本淘汰。B 偏三甲苯电解法偏三甲苯电解法是对偏三

15、甲苯法的改进，其流程如下：OH偏三甲苯经磺化、硝化、电解还原后，再经水解氧化、加氢还 原得到TMHQ。以偏三甲苯为原料电解合成TMHQ的新工艺步骤依然较多，其仅将 偏三甲苯法中的还原方法改为电解还原法，各种酸仍然是反应的重要 部分，环境问题仍然较严重，但其提高了产率，整个过程总产率达75%， 具有一定的实用价值。偏三甲苯直接氧化法偏三甲苯直接氧化法主要反应过程为0H00H00HGH-空气氧化Pd/C处h3CArCH3應漲用过氧乙酸或过氧化氢将偏三甲苯直接氧化为 TMBQ，再经加 氢还原得到TMHQ。该法工艺简单，设备投资少，但原料的转化率、收 率都较低，转化率约为45%,相对于已转化的偏三甲苯其苯醌收率约35%,但该工艺采用 氧化剂为过氧 化氢或过氧乙酸，具有绿色的反应工艺，而且具有流程短 原料来源丰富等优点,是一个非常有前途的工艺,有待进一步开发利 用。均三甲酚法均三甲酚制取TMHQ其主要反应为：用过氧乙酸或过氧化氢将偏三甲苯直接氧化为 TMBQ,再经加氢还 原得到TMHQ。该法工艺简单，设备投资少，但原料的转化率、收率都 较低,转化率约为45%，相对于已转化的偏三甲苯其苯醌收率约 35%，但该工艺采用 氧化剂为过氧 化氢或过氧乙酸，具有绿色的反应工艺，而且具有流程短 原料来源丰富等优点，是一个非常有前途的工艺，有待进一步