專利名稱:硝基化合物催化還原制備氨基化合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于催化還原領(lǐng)域,具體涉及一種以鉬納米線為催化劑催化還原硝基化合 物制備氨基化合物的方法。
背景技術(shù):
胺類化合物是化學(xué)工業(yè)中重要有機合成中間體,可以用來合成抗氧化劑、染料、活 性組分、聚合物改性劑、粘合劑、抗光蝕劑、感光材料、食品添加劑以及藥物等?,F(xiàn)有技術(shù)中,從硝基化合物還原制備氨基化合物的方法通常為⑴鐵粉或者硫化 堿還原法,⑵水合胼還原法,以及⑶催化加氫還原法等。工業(yè)上主要采用的是鐵粉或者硫化 堿還原法,該方法工藝成熟,設(shè)備投資少,催化劑價格低廉,操作簡便,但是該過程中會產(chǎn)生 大量的三廢(廢渣,廢液,廢氣),環(huán)境污染大、對設(shè)備的腐蝕嚴重,特別是硫化堿,已近慢慢 被環(huán)保部分列為禁止使用的還原催化劑;水合胼還原法,設(shè)備投資小,反應(yīng)條件溫和,還原 效果好,可進行部分還原,不產(chǎn)生廢氣廢渣,但是只適用于小批量、短線芳胺的合成,而不適 合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn);催化加氫還原法,反應(yīng)完全,副產(chǎn)物少,對環(huán)境污染小,但往往需要高 溫高壓,對生產(chǎn)裝置和工藝控制的要求較高。另外,近些年發(fā)明了一些Pt基納米催化劑,對硝基催化選擇性加氫具有較高的活 性,參見文獻Journal of Catalysis 265 (2009) 19 - 25,該文獻中,反應(yīng)溫度為40°C、壓 力為2barH2、轉(zhuǎn)化率95. 1%,選擇性93. 1%。但是,上述技術(shù)方案中的催化劑都沒有將硝基化合物還原的溫度和壓力有效的降 低,更沒有實現(xiàn)常溫常壓下即可反應(yīng)。因此開發(fā)一種低溫高活性的新型催化劑,降低反應(yīng)溫度,提高硝基化合物的平衡 轉(zhuǎn)化率和單程轉(zhuǎn)化率或?qū)崿F(xiàn)低溫、低壓合成氨基化合物,變的非常重要。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種工藝簡單,收率高,反應(yīng)條件溫 和、綠色,產(chǎn)品性能穩(wěn)定的由硝基化合物催化還原制備氨基化合物的方法。為達到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種由硝基化合物制備氨基化合物 的方法,在(Tl00°c,0.廣10個大氣壓下,以鉬納米線為催化劑,以硝基化合物為反應(yīng)物制
備氨基化合物。上述鉬納米線直徑為2 3nm,其合成方法為(1)參考文獻Angew. Chem. Int. Ed. 46 (2007), 6333-6335.合成!^ePt納米線;( 然后在酸性條件下加熱攪拌把Pt納 米線外面包裹的狗給腐蝕掉即得鉬納米線。應(yīng)用上述催化劑催化還原硝基化合物制備氨基化合物時,可以采用以下兩種方法 中的一種
1)將所述催化劑和硝基化合物分散在溶劑中,然后在(T10(TC,0.廣10個大氣壓下, 向溶劑中通入氫氣還原制備氨基化合物;2)將所述催化劑固定在載體、固定床、管式反應(yīng)器或釜式反應(yīng)器中,將氫氣通過固定 的催化劑,同時將溶有硝基化合物的溶液通過催化劑,在(Tioo°c,o. Γιο個大氣壓下還原 制備氨基化合物。上述技術(shù)方案中,所述由硝基化合物催化還原制備氨基化合物是指將硝基化合 物中的硝基還原為氨基;所述硝基化合物為含有1 3個苯環(huán)的芳香硝基化合物,所述含 有1 3個苯環(huán)的芳香硝基化合物上的硝基位于苯環(huán)上;優(yōu)選地,所述含有1 3個苯環(huán) 的芳香硝基化合物含有1 2個硝基;更優(yōu)選地,所述硝基化合物為C6 C28的含有1 3個苯環(huán)、1 2個硝基的芳香硝基化合物;更優(yōu)選的技術(shù)方案中,所述硝基化合物選自
權(quán)利要求
1.一種由硝基化合物制備氨基化合物的方法,其特征在于,在(Tl00°c,0.廣10個大氣 壓下,以鉬納米線為催化劑,以硝基化合物為反應(yīng)物制備氨基化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備方法,其特征在于,所述鉬納米線直徑為2 3nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備方法,其特征在于,具體包括以下步驟將所述催化劑和硝 基化合物分散在溶劑中,然后在(Tioo°c,o.廣10個大氣壓下,向溶劑中通入氫氣還原制備 氨基化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備方法,其特征在于,具體包括以下步驟將所述催化劑固定 在載體、固定床、管式反應(yīng)器或釜式反應(yīng)器中,將氫氣通過固定的催化劑,同時將溶有硝基 化合物的溶液通過催化劑,在(Γ100 ,0. Γιο個大氣壓下還原制備氨基化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備方法,其特征在于,所述硝基化合物為含有1 3個苯環(huán)的 芳香硝基化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述制備方法,其特征在于,所述含有1 3個苯環(huán)的芳香硝基化合 物為含有1 2個硝基芳香硝基化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述制備方法,其特征在于,所述含有1 3個苯環(huán)的芳香硝基化合 物為的C6 C28的含有1 3個苯環(huán)的芳香硝基化合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備方法,其特征在于,所述硝基化合物選自
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備方法,其特征在于,所述溶劑選自水、甲醇、乙醇、二氯甲 烷、氯仿、四氫呋喃、正己烷、三乙胺、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、水與甲醇等體積混合物、水 與乙醇等體積混合物中的一種。
全文摘要
本發(fā)明屬于催化還原領(lǐng)域,具體涉及一種以鉑納米線為催化劑催化還原硝基化合物制備氨基化合物的方法。所述由硝基化合物制備氨基化合物的方法為在0~100℃,0.1~10個大氣壓下,以鉑納米線為催化劑,以硝基化合物為反應(yīng)物制備氨基化合物。由于本發(fā)明采用鉑納米線為催化劑催化硝基化合物還原生成氨基化合物,可以在0~100℃,0.1~10個大氣壓下反應(yīng),避免了高溫高壓的反應(yīng)條件,因此需要的反應(yīng)裝置簡單,同時降低了能源消耗,相對現(xiàn)有技術(shù)更經(jīng)濟。
文檔編號C07D295/135GK102070459SQ201110006899
公開日2011年5月25日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者曹雪琴, 李敏, 洪海燕, 胡磊, 顧宏偉 申請人:蘇州大學(xué)