[發明專利]一種硝基化合物連續化加氫制備芳香胺的方法

在審

• 申請號: 201910069371.8
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109796346A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 馮秀娟;方定橋;包明;于曉強;張勝
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C07C209/36
• 分類號: C07C209/36;C07C211/46;C07C211/47;C07C211/55;C07C213/02;C07C217/84
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉;溫福雪

本發明提供了一種硝基化合物連續化加氫制備芳香胺的方法，屬于非均相催化領域。該方法以硝基化合物為原料、納米多孔鈀為催化劑、氫氣為氫源，利用固定床液相催化加氫工藝將硝基化合物合成為芳香胺，催化劑連續運轉400小時活性未降低。在納米多孔鈀催化劑催化條件下連續加氫得到芳香胺類產品。本發明反應條件溫和、反應選擇性高，底物兼容性，穩定性好，便于工業化生產。

技術領域

本發明涉及一種硝基化合物連續化加氫制備芳香胺的方法，屬于非均相催化領域。

背景技術

芳香胺類化合物是一種用途非常廣泛的有機化工產品和原料，在香料、醫藥、染料和聚酯等行業應用廣泛，開發利用前景廣闊。

目前芳香胺類化合物生產方法大體分為三種，即鐵粉還原法，苯酚氨化法和硝基苯催化加氫法。鐵粉還原法由于污染環境、能耗大、產品分離困難等缺陷，已經被視為要逐漸淘汰的工藝。而苯酚氨化法雖然工藝簡答，但基建投資過大，其中該方法所需溫度為370℃，能耗高，不利于工業化生產

值得注意的固定床非均相催化硝基化合物連續化加氫制備芳香胺類化合物工藝易于實現全自動化生產，降低勞動強度，而且生產效率高，節能減排，生產成本更低。但現行工藝存在以下幾個缺陷：1.反應條件苛刻，反應需要高溫高壓，這會顯著增加工藝的操作成本和設備成本；2.反應過程無法避免地產生副產物，這會是后續分離提純工序更加困難；3.底物兼容性差，很難實現包含敏感基團的硝基化合物連續化加氫。

專利CN107570147公開了以鉑負載催化劑催化硝基化合物連續加氫工藝，該工藝可以得到純度較高的目標產物，但該工藝催化劑制備復雜且反應溫度高，這會顯著增加反應過程能耗。

專利CN102702042公開了一種硝基化合物連續加氫工藝，該工藝以Pd/SiO₂為催化劑，可以以較高收率得到目標產物，但該工藝氫氣壓力高達4MPa，這對反應容器提出更高的要求，且高壓氫氣存在一定安全隱患。

專利CN108623472公開了一種負載型Pd/C催化劑催化的硝基化合物連續加氫工藝，該工藝條件相對溫和，但無法避免副產物的產生，且該工藝底物比較單一。

發明內容

為了克服現有技術中存在的能耗高、反應條件苛刻、催化活性低、催化劑易失活、選擇性差和官能團兼容性差等問題不足，本發明目的是提供一種工藝簡單，低能耗，低成本，收率高，環境友好和官能團兼容性好的硝基化合物連續化催化加氫合成芳香胺類化合物的方法。

為了實現上述發明目的，解決己有技術中存在的問題，本發明采取的技術方案是：

一種硝基化合物連續化加氫制備芳香胺的方法，以硝基取代芳香化合物為原料、納米多孔金屬催化劑、氫氣為氫源，利用固定床液相催化加氫工藝將硝基化合物合成為芳香胺，催化劑連續運轉400小時活性未降低；反應路線如下：

其中，R1選自氫、甲基、氨基和三氟甲氧基中的一種；

R2選自氫、甲基、氨基和三氟甲氧基中的一種；

所述硝基取代芳香化合物選自硝基苯、4-硝基甲苯、4-硝基1,2-二甲苯、4-硝基苯胺和1-硝基-4-(三氟甲氧基)苯中的一種；

所述溶劑選自甲醇、乙醇、甲苯、四氫呋喃、二氧六環和乙酸乙酯中的一種；

所述納米多孔金屬催化劑選自納米多孔鈀催化劑；

所述固定床反應溫度為20℃～100℃；

所述氫油比(氫氣流量和液體物料流量比)為10～500；

所述氫氣壓力為0.1MPa～1.0MPa；

所述液體物料進樣流量為0.01mL/min～1.0mL/min；