萘氧化胺化制备1,5-二氨基萘过程研究

摘要

1,5-二氨基萘是非常重要的工业原料，在有机合成、颜料、染料、医药、农药、橡胶助剂、树脂、感光材料等多种精细化工产品中的应用逐渐增多，特别是随着高级聚氨酯主要原料1,5-二异氰酸酯的需求量大大增加，针对其合成方法的研究不断增多。传统制备1,5-二氨基萘的工艺，如萘硝化还原法、胺化取代法，通常需要多步反应，往往产生较多副产物、污染环境，并不符合绿色化学的要求。萘一步胺化反应制备1,5-二氨基萘，明显提高了合成过程的原子经济性，反应条件温和、反应原料及产物对环境危害低，因此萘一步胺化的研究具有重要的意义。
　　本文采用高效液相色谱法定量分析萘及其一步胺化反应产物。首先采用浸渍法，以钼、锰、镍为活性组分，制备了不同载体以及负载量的单金属负载型催化剂。然后在单金属负载型催化剂的基础上，以γ-Al2O3为载体，制备了不同原子比的钒-钼双金属负载型催化剂。同时对所制备的各催化剂进行了相应表征。
　　本文在相同反应条件以及反应物用量情况下，对单金属负载型催化剂的催化性能进行考察，选择了10％Mo/γ-Al2O3作为萘一步胺化反应的催化剂。当氧源双氧水以及氨基源氨水用量均为5g时，考察了反应溶剂、反应温度、反应时间对反应的影响，确定了反应条件：溶剂DMF20g，反应温度65℃，反应时间2h。此外考察了氨水与双氧水的用量对反应的影响，发现当氨水为5g不变时，增加双氧水的量提高了反应产物的收率。当双氧水：氨水为2:1，氨水为5g时，得到最好的产物收率。当双氧水用量为5g保持不变时，增加氨水的量对反应产物的收率基本没有影响。这个结果表明，双氧水的氧化作用是促使萘分子上C-H键的活化的一个很重要的因素，或者是对于双氧水与氨水相互作用生成羟胺的过程起到较大作用。钒-钼双金属负载型催化剂的反应结果均好于单金属负载型催化剂，并且产物的收率随着钒钼比的增大而增大，当钒钼原子比为0.8时，得到了最好的5.12%的产物收率。

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2 1,5-二氨基萘制备方法

1.3 芳香族一步胺化反应的研究现状

1.4 课题研究内容及意义

第2章 分析方法的建立

2.1 高效液相色谱法

2.2 实验试剂

2.3 分析条件

2.4 萘一步胺化反应产物定量分析

2.5 分析方法准确性检测

2.6 小结

第3章 钼、锰、镍单金属负载型催化剂作用下萘一步胺化反应的研究

3.1 前言

3.2 实验试剂与仪器

3.3催化剂的制备

3.4 催化剂的表征

3.5 反应装置及操作

3.6 萘一步胺化反应结果与讨论

3.7 小结

第4章 钒-钼双金属负载型催化剂作用下萘一步胺化反应的研究

4.1 前言

4.2 实验试剂与仪器

4.3 钒-钼双金属负载型催化剂的制备与表征

4.4 钒-钼双金属负载型催化剂催化性能考察

4.5 小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果