以卤代硝基苯为原料加氢催化合成卤代苯胺催化剂的研究

摘要

卤代苯胺是一种合成染料、医药和农药等的重要中间体，用作抗感染药环丙沙星、农药杀菌剂酰胺唑、除草剂（PUMA）和染料的合成原料。当前卤代苯胺的生产方法有很多，如:铁粉还原法、硫化碱还原法、金属氢化物还原法、电解还原法、加氢还原法等。其中铁粉还原法和硫化碱还原法在制备工艺上有很多缺点，最主要的是对环境的污染严重、能源的消耗很大，致使此类方法逐渐被淘汰;金属氢化物还原法所采用的还原剂的价格高，在实际应用方面比较困难;电解还原法的能耗太高;相比这些方法，催化加氢法因污染小、能耗低、成本低而备受关注。所以本文采用液相催化加氢法来制备出选择性较高2，4-二氯硝基苯胺，主要的内容如下:
　　(1)本文对负载型贵金属催化剂（4种活性炭为载体的单金属催化剂:1％Pt/C、3％Pt/C、2％Ru/C、5％Rh/C以及2种活性炭为载体的双金属催化剂Pt-Pd/C、Pt-Ru/C;3种以Al2O3为载体的单金属催化剂:1％Pt/Al2O3、5％Ru/Al2O3、5％Rh/Al2O3。）进行了筛选。考察了不同贵金属、不同载体的负载型催化剂对加氢反应催化性能的影响。
　　(2)本文对骨架型雷尼镍催化剂进行了筛选（根据雷尼镍的粒径大小、催化活性选择了7种市场上可以购买到的骨架型雷尼镍催化剂:20-40目、50μm、150μm、Mc700型，Mc813型、Rc-S-4751-15-3、Rc-S-4751-18-3;2种自制的骨架型雷尼镍催化剂:T-1型、W-2型。）。
　　(3)研究了以骨架型雷尼镍催化剂液相催化加氢制备2，4-二氯苯胺的反应条件。考察了不同的催化剂用量、加氢反应温度、氢气压力、搅拌速度、反应时间等因素对加氢反应的影响。确定了在2L间歇式高压反应釜中加氢反应的最佳条件:100g原料、400g甲苯和50g无水甲醇作为混合溶剂、15g粒径为150μm Raney-Ni催化剂、反应温度为92℃、氢气压力为0.7Mpa、搅拌速度为667r/min。在最佳反应条件下，带有取代基的2，4-二氯硝基苯的转化率达99.89％，相应的2，4-二氯硝基苯胺选择性达94.80％。
　　(4)以骨架型Mc813型雷尼镍催化剂上带有取代基的2，4-二氯硝基苯催化加氢制备相应的2，4-二氯苯胺为探针反应，研究了不同的脱卤抑制剂（化学添加剂）对加氢反应的影响。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 芳胺制备方法概述

1．1．3 电解还原法

1．1．4 催化加氢还原法

1．2 液相加氢的反应机理

1．2．1 硝基化合物的加氢历程

1．2．2 反应过程中氢气的几种吸附态

1．2．3 硝基化合物加氢反应机理

1．3 负载型贵金属催化剂的研究进展

1．4 骨架型雷尼镍催化剂的研究进展

1．5 抑制脱卤反应的研究进展

1．5．1 催化剂的改性法

1．5．2 加入脱卤抑制法

1．6 课题的研究目的和主要研究内容

1．6．1 课题的研究目的

1．6．2 课题的主要研究内容

第二章 负载型贵金属催化剂和骨架型雷尼镍催化剂的催化性能研究

2．1 引言

2．1．1 实验材料与仪器

2．1．2 实验方法

2．2．1 贵金属催化剂的催化活性研究

2．2．2 骨架型雷尼镍催化剂的催化活性研究

2．3 小结

第三章 雷尼镍催化剂上催化加氢制备2，4-二氯苯胺条件的优化及套用

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验试剂与仪器

3．2．2 实验方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 雷尼镍催化剂催化加氢制备2，4-二氯苯胺条件的优化

3．3．2 产物的气相色谱分析

3．3．3 雷尼镍催化剂的套用

3．4 小结

第四章 雷尼镍催化剂上催化加氢制备2，4-二氯苯胺的脱卤抑制剂的研究

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验材料与仪器

4．2．2 实验方法

4．3 结果与讨论

4．3．1 不同形态的脱卤抑制剂对加氢反应的影响

4．3．2 产物的气相色谱分析

4．4 小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果

致谢