Pd/C催化下硝基类化合物加氢反应中的溶剂效应和取代基效应

摘要

芳香胺类化合物是合成许多精细化学品的重要中间体，被广泛用于染料、医药、添加剂、表面活性剂以及阻燃剂等产品的生产中。目前，芳香胺类化合物绝大多数是由芳硝基化合物还原而制得。工业主要采用的是金属还原法、硫化碱还原法、水合肼还原法和催化加氢还原法，但由于金属还原法、硫化碱还原法和水合肼还原法流程长、三废多、产品质量差，且会对环境造成严重的污染而逐渐被淘汰。液相催化加氢还原法具有工艺清洁、三废少等优点而受到越来越多的重视。
　　一般来说，催化剂以及反应溶剂对芳硝基化合物催化加氢制备芳香胺类化合物反应速率有着非常重要的影响。常用的催化剂主要为Pd、Pt、Ru等贵金属催化剂和Fe、Co、Ni、Cu等过渡金属催化剂。研究发现对于硝基还原来说，Pd催化剂具有极高的活性。但是溶剂效应对催化加氢反应具体的影响鲜有相关的研究，在本文中，为了探讨溶剂效应对芳硝基化合物催化加氢的影响，研究了在相同的反应条件下，利用三种催化剂(Pd/C、Pt/C、Raney Ni)分别催化不同溶剂中芳硝基化合物的加氢还原反应。选用的溶剂包括质子溶剂（甲醇，乙醇，异丙醇，正丁醇，异丁醇，仲丁醇）；极性非质子溶剂（四氢呋喃，二氧六环，N,N’-二甲基甲酰胺，二甲基亚砜）；非极性非质子溶剂（正己烷，甲苯）。在研究的过程中，发现了不同的取代基在不同的位置会对芳硝基化合物的催化加氢反应产生一定的影响，从而研究了取代基效应对芳硝基化合物催化加氢反应的影响。文中选取了六种不同取代基对其取代的芳硝基化合物的取代基效应进行研究，包括吸电子基团：-CF3，-F，-CN，-COOCH3；供电子基团：-CH3，-OCH3。实验选取5％Pd/C为催化剂，甲醇为溶剂，研究了液相体系中，六种基团分别在芳硝基化合物的对、间、邻位时芳硝基化合物的催化加氢反应。

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1 绪论

1.1 芳香胺类化合物生产技术现状

1.2 硝基苯制备苯胺方法

1.3 硝基苯催化加氢制备苯胺的反应机理

1.4 硝基苯催化加氢制备苯胺的催化剂体系

1.5 溶剂效应在催化加氢反应中的影响

1.6 取代基效应在催化加氢反应中的影响

1.7 本课题研究目的及意义

参考文献

2 溶剂效应的影响

2.1 引言

2.2 实验主要原料、试剂及化学仪器

2.3 实验方法

2.4 分析方法

2.5 结果与讨论

2.6 结论

参考文献

3 质子溶剂对硝基苯催化加氢的影响

3.1 引言

3.2 实验主要原料、试剂及化学仪器

3.3 实验方法

3.4分析方法

3.5 结果与讨论

3.6 结论

参考文献

4 取代基效应的影响

4.1 引言

4.2 实验主要原料、试剂及化学仪器

4.3 实验方法

4.4 分析方法

4.5 结果与讨论

4.6 结论

参考文献

5 总结与展望

5.1 总结

5.2展望

致谢

附录一 作者简介

附录二 已发表和待发表文章目录