[發明專利]一種1-氨基蒽醌的制備方法

有效

• 申請號: 202110353925.4
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113045440B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 吳秀榮;葉友余;黃華南;胡華南;王衛杰
• 申請（專利權）人: 九江善水科技股份有限公司
• 主分類號: C07C225/34
• 分類號: C07C225/34;C07C221/00;B01J31/20;B01J31/24;B01J31/02;C07F15/04
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 夏材祥

本發明一種1?氨基蒽醌的制備方法以超順磁納米顆粒負載的羰基鎳為催化劑，1?硝基蒽醌作為反應底物，加入溶劑后通氫氣，在60?80℃、0.3?0.5MPa下反應2?8 h；其后對反應產物外加磁場回收催化劑后，再經后處理，得到1?氨基蒽醌；其中：催化劑的質量為1?硝基蒽醌的0.003倍，1?硝基蒽醌和溶劑的質量比為15∶4。本發明1?氨基蒽醌合成工藝簡便，選擇性高，對環境友好，設備投資小，適合工業化生產。提出的超順磁納米顆粒負載的羰基鎳的催化活性適中，可選擇性地還原硝基，避免了羰基過度還原，1?氨基蒽醌收率高，催化劑經外加磁場便可收集回用，而且至少可以重復使用5次。

技術領域

本發明涉及一種1-氨基蒽醌的制備方法，尤其是一種綠色、高效、以超順磁納米顆粒負載的羰基鎳為催化劑制備1-氨基蒽醌的方法，具體屬于有機合成技術領域。

背景技術

1-氨基蒽醌是合成蒽醌系列染料的重要中間體，其用途最廣，消耗量也最大，在染料工業中占有極其重要的地位。近年來，隨著環保要求的逐年提高，國內外對蒽醌系列染料已減產或停產。因此改進工藝、減少污染、提高質量、降低成本是1-氨基蒽醌生產所急需要解決的問題。

生產1-氨基蒽醌的工藝主要有硫化堿法和磺化氨解法。其中硫化減法是國內生產1-氨基蒽醌的主流方法，該法合成的I-氨基蒽醌雜質含量較高，需要復雜的純化工序，精制方法主要有保險粉法、升華法、精餾法及硫酸法，工藝流程長、三廢多，對環境污染較為嚴重。因此，尋找環境友好、經濟綠色工藝是生產1-氨基蒽醌的必然途徑。目前，比較受關注的綠色工藝主要有2種，氨解法和催化加氫還原法。氨解法需高溫高壓，存在安全隱患。相比較而言，催化加氫還原法在操作和設備安全上均比氨解法更有優勢，尤其是高溫對染料色澤會有很大影響，另外反應時間長、溫度高導致副反應多，有些副產物對設備腐蝕較為嚴重，設備投資增加。與硫化堿法相比，催化加氫還原法不產生大量難處理的堿性含硫廢液，而且產品收率較高。然而催化加氫法在實際生產中也存在其明顯不足，例如催化劑用量大、效率低、回收處理困難、費用高，而且催化劑的篩選、活性和選擇性等技術問題的解決仍較為困難，這方面仍終未獲突破。中國專利（201010596904.7)公開了一種催化加氫制備高純度1-氨基蒽醌的方法，該方法以1-硝基蒽醌為原料，N，N-二甲基甲酰胺或二甲苯等為溶劑，加入催化劑進行加氫還原反應。其中，所用的活性炭催化劑組成是：Pd、Ni、Co、Cu、Ru、Pt中的一種或幾種的摻雜，包括其非負載形態、負載形態及非晶態形式，雖然其中記載了產品純度高達99%，收率高達98%以上，但是該技術方法僅留在小試階段，并無工業化大生產的記載。再者Pd/C催化劑反應活性過高，導致反應選擇性降低，結構中羰基也被還原，還原液需氧化后才能獲得相應純度的1-氨基蒽醌。此外，采用有機溶劑N，N-二甲基甲酰胺或二甲苯等，對空氣或地表水等均存在一定程度的污染。因此開發一種催化反應活性較為溫和且綠色環保的催化體系尤為重要。

近些年來，采用超順磁納米顆粒負載型催化劑的應用是一種新興的綠色催化反應技術。基于此，本發明提出一種超順磁納米顆粒負載的羰基鎳催化劑應用于1-氨基蒽醌的生產中。與Pd/C催化還原的相工藝相比，超順磁納米顆粒負載的羰基鎳催化活性適中，反應過程易控制，還原后無需氧化步驟即可得到高純度的1-氨基蒽醌，且反應溫度低、收率高，催化劑回收簡單高效，外加磁場即可回收，且催化劑可重復套用。

發明內容

本發明的目的在于采用超順磁納米顆粒負載型催化劑用于1-氨基蒽醌的綠色催化合成中。

本發明一種1-氨基蒽醌的制備方法采用超順磁納米顆粒負載的羰基鎳為催化劑，以1-硝基蒽醌作為反應底物，經催化加氫得到1-氨基蒽醌，具體過程為：

以超順磁納米顆粒負載的羰基鎳為催化劑，1-硝基蒽醌作為反應底物，加入溶劑后通入氫氣，在60-80℃、0.3-0.5MPa條件下反應2-8h；其后對反應產物外加磁場回收催化劑后，再經酸化、冷卻降溫、壓濾和干燥處理，得到1-氨基蒽醌；其中：催化劑的質量為1-硝基蒽醌的0.003倍，1-硝基蒽醌和溶劑的比例為1mol/80 L；

所述的超順磁納米顆粒負載的羰基鎳的結構式為：