硝基苯和甲醇一锅法制取N-甲基苯胺及N，N-二甲基苯胺

摘要

N-甲基苯胺及N，N-二甲基苯胺是合成染料、颜料、医药、农药等的重要有机中间体，用途十分广泛。它们主要是由苯胺和甲基化试剂反应制得。反应原料苯胺主要由硝基苯催化加氢获得，在各种甲基化试剂中，以甲醇最为经济并且环境友好。 本文在硝基化合物液相催化氢化反应体系以及硝基苯和乙醇一锅法制备N-乙基苯胺反应体系的工作基础上，提出由硝基苯和甲醇一锅法制备N-甲基苯胺和N，N-二甲基苯胺的绿色合成路线。 该合成路线以硝基苯和甲醇为原料，在雷尼镍催化剂（在443 K下于甲醇中处理8h）作用下，通过耦合甲醇制氢，硝基苯液相加氢制取苯胺以及苯胺N-甲基化反应一锅法制取N-甲基苯胺和N，N-二甲基苯胺，改变了传统的以甲醇等为溶剂、氢气为还原剂的硝基苯催化加氢制备苯胺的过程。在这一过程中，甲醇既是硝基苯还原制备苯胺的氢源，又是苯胺的N-甲基化试剂和反应的溶剂。 本文在系统考察了反应温度、反应压力、反应时间、催化剂、反应原料等对制备N-甲基苯胺、N，N-二甲基苯胺影响的基础上，总结出较佳的反应条件为：以雷尼镍为催化剂，60 ml甲醇和10 ml硝基苯为原料，在413 K和1.4 MPa（N2）下，反应9h，N-甲基苯胺的收率为70％；以60 ml硝基苯和2ml甲醇为原料，在443 K和3.0 MPa下，反应7h，N，N-二甲基苯胺最高收率达到98％。 作者以硝基苯和甲醇一锅法制备N，N-二甲基苯胺为例，通过对总包反应的分步考查，探讨了该反应体系的反应机理，以及主要副产物的来源。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章文献综述

1.1 N-甲基苯胺及N，N-二甲基苯胺性质和应用

1.2苯胺N-甲基化研究现状

1.2.1芳胺N-烷基化研究进展

1.2.2 N-甲基苯胺研究进展

1.2.3 N,N-二甲基苯胺研究进展

1.3制氢与芳香硝基物加氢还原方法研究现状

1.3.1制氢方法概述

1.3.2硝基苯加氢还原制取苯胺方法概述

1.4多功能催化反应研究

1.5立题依据和研究思路

1.5.1实验设计思路

1.5.2研究内容

参考文献

等二章实验部分

2.1试剂与仪器

2.2催化剂

2.3催化剂表征

2.3.1比表面及孔结构测定

2.3.2催化剂吸附氢测定

2.4反应装置及流程图

2.5仪器和分析方法

第三章反应条件对一锅法制备N-甲基苯胺和N,N-二甲基苯胺的影响

3.1反应条件对一锅法制备N-甲基苯胺的影响

3.1.1反应温度的影响

3.1.2反应压力的影响

3.1.3反应时间的影响

3.2反应条件对一锅法制备N,N-二甲基苯胺的影响

3.2.1催化剂对反应的影响

3.2.2催化剂用量的影响

3.2.3原料配比对反应的影响

3.2.4原料中水含量对反应的影响

3.2.5反应温度的影响

3.2.6反应时间的影响

3.3本章小结

参考文献

第四章反应机理探讨

4.1甲醇制氢

4.2硝基苯加氢

4.3苯胺N-甲基化

4.4副反应机理讨论

4.5一锅法制备N，N-二甲基苯胺反应历程讨论

4.6选择性制备N-甲基苯胺机理推测

4.7本章小结

参考文献

第五章结论和展望

5.1结论

5.2展望

致谢

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