[發(fā)明專利]Pd負(fù)載凹凸棒土催化劑及其還原對硝基苯乙腈方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310079539.6
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號: CN103143349A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韋長梅;支三軍;王素青;夏敏;劉炳華
• 申請（專利權(quán)）人: 淮陰師范學(xué)院
• 主分類號: B01J23/44
• 分類號: B01J23/44;C07C255/42;C07C253/30
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標(biāo)事務(wù)所 32110
• 代理人: 韓曉斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及Pd負(fù)載凹凸棒土催化劑及其還原對硝基苯乙腈方法。

背景技術(shù)

凹凸棒石黏土簡稱“凹凸棒土”或“凹土”，是以凹凸棒石為主要成分的一種多孔型鏈層狀含水富鎂鋁硅酸鹽類粘土礦物。凹凸棒土獨特的鏈層狀晶體結(jié)構(gòu)，使之具有許多特殊的物化性能，主要包括吸附性、離子交換、流變性、催化性和可塑性等。由于凹凸棒土的這些特性，因而被廣泛應(yīng)用于石油、化工、建材、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、生活用品等諸多領(lǐng)域。

芳香硝基化合物還原為相應(yīng)的芳胺，因其操作簡便、原料易得成為精細(xì)化工生產(chǎn)制備芳胺的常用方法。芳香硝基化合物還原制備芳胺的方法主要包括催化氫化法(氫氣還原法、氫轉(zhuǎn)移氫化法)、CO/?H₂O?還原法、金屬還原法、硫化堿還原法、金屬氫化物還原法以及電化學(xué)還原法和光化學(xué)還原法等。其中催化加氫法和?CO/?H₂O還原法較符合綠色化學(xué)的要求，尤其催化加氫法工藝相對成熟，具有很高的工業(yè)應(yīng)用價值。而金屬還原法和硫化堿還原法污染較嚴(yán)重，正逐漸被淘汰；金屬氫化物由于其成本較高，其發(fā)展也受到制約；電化學(xué)還原法是一種清潔高效的方法，但其推廣受到了能源、電解槽、電極材料等條件的限制；光催化還原法目前僅停留在實驗階段。催化加氫法具有原料經(jīng)濟性、產(chǎn)品質(zhì)量高、反應(yīng)條件溫和、后處理簡單、污染少等優(yōu)點。近幾年催化加氫技術(shù)在技術(shù)開發(fā)與推廣使用上有了較大突破，在我國化工領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。隨著環(huán)保要求不斷提高及后續(xù)產(chǎn)品不斷開發(fā)，高質(zhì)量的加氫產(chǎn)品需求逐漸加大，催化加氫技術(shù)在化工中的應(yīng)用越來越受到重視。已報道的催化加氫技術(shù)研究中以制備苯胺、甲基苯胺、氨基苯酚、氨基苯甲酸、氯苯胺和溴苯胺等技術(shù)居多，對氨基苯乙腈的制備技術(shù)報道極少。對氨基苯乙腈常用于制備降血脂藥物苯扎貝特、β-腎上腺素能受體阻滯劑阿替洛爾、抗抑郁藥文拉法新和治療肥胖及Ⅱ型糖尿病藥苯氧基-2-丙醇胺衍生物，還用于合成可接枝的Leu-Asp-Val肽，該肽可用作血液過濾膜，還可用于制備偶氮染料。

催化加氫所用金屬鈀催化劑以活性炭為載體，活性炭作為載體性能良好應(yīng)用廣泛，但也存在其成本高、易燃的不足，因此需要尋找一種性能良好、低成本、不易燃的物質(zhì)，替代活性炭用于金屬鈀的載體。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種Pd負(fù)載凹凸棒土催化劑及其還原對硝基苯乙腈方法，應(yīng)用Pd/凹土催化劑還原對硝基苯乙腈，催化劑易于制備，生產(chǎn)成本低，不易燃，還原反應(yīng)條件溫和，選擇性好，副反應(yīng)少，易于純化，收率高。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：該Pd負(fù)載凹凸棒土催化劑的制備方法是：將16.7-?167mg?PdCl₂加入到2?mL?5?mol/L的鹽酸溶液中，攪拌溶解；再加入1.0?g凹凸棒土，攪拌并浸漬1-3小時；干燥，研細(xì)并置于溫度為280-350℃的電阻爐石英管中，用氫氣還原至無氯化氫氣體放出；在氫氣保護下冷卻至室溫，得Pd含量為1%-10%的Pd負(fù)載凹凸棒土催化劑（Pd/凹土）。

其中，對硝基苯乙腈還原方法是：在壓力反應(yīng)釜中加入一定配比的對硝基苯乙腈、乙醇和催化劑，用氬氣置換反應(yīng)釜中空氣后通入氫氣，控制一定壓力和溫度下反應(yīng)6h；靜置1h再打開壓力反應(yīng)釜，蒸出部分溶劑乙醇；放置結(jié)晶，過濾，干燥，得粗產(chǎn)品；將粗產(chǎn)品用乙醇重結(jié)晶，活性炭脫色，得淺棕色晶體；其中，對硝基苯乙腈、乙醇和催化劑的質(zhì)量比是1：6.25：0.3-0.5，乙醇的質(zhì)量濃度是95%，催化劑為質(zhì)量濃度1-10%Pd/凹土，反應(yīng)壓力為0.3-0.5MPa，反應(yīng)溫度為40～60℃；選用XT24?雙目體視顯微熔點測定儀測淺棕色晶體，其熔點為46～47℃。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：1、凹土資源豐富，催化劑易于制備，生產(chǎn)成本低，不易燃；2、還原反應(yīng)條件溫和，選擇性好，副反應(yīng)少，易于純化，收率高；3、使用廉價的氫氣，不需要其他還原劑和添加劑，只需少量催化劑，后處理簡單，污染少，節(jié)能環(huán)保。

附圖說明

圖1為原凹土的SEM圖。

圖2為1%Pd/凹土的SEM圖。

圖3為5%Pd/凹土的SEM圖。

圖4為10%Pd/凹土的SEM圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)解決方案，這些實施例不能理解為是對技術(shù)方案的限制。