由对硝基苯酚制备对氨基苯酚的液相加氢新工艺

摘要

对硝基苯酚制备对氨基苯酚的液相加氢新工艺，由还原、分离、结晶、提纯、干燥各单元过程所构成。原料PNP于还原反应器中在过量的极性溶剂和一定量的催化剂存在条件下，控制氢气压力0.1—10MPa、温度50—170℃，反应0.5—5小时。本工艺中的还原过程无副反应，所以可以得到高纯度的PAP，母液和催化剂可循环使用，是一种无环境污染的清洁工艺。

说明书

本发明涉及化工过程中的还原工艺，确切地说是一种由对硝基苯酚(PNP)制备对氨基苯酚(PAP)的液相加氢新工艺。

PAP是精细化工、尤其是合成医药中的重要的中间体。自1854年培琴普(Bechamp)发现了硝基化合物的铁屑还原方法以来，这一化学还原法就成了工业上制备芳胺的主要方法之一。PAP传统的制备方法就是铁屑(粉)还原法。将水、盐酸、铁屑(粉)投入还原釜中升温至90℃后将PNP和铁屑交替加入还原釜中，在沸腾状态下进行还原反应。反应结束后加入氧化镁和活性炭，搅拌10分种后分离，滤液投入结晶釜中冷却结晶，分离出的结晶为粗品，再精制(重结晶)后干燥即得成品。该方法不仅收率低，同时有大量的废渣(铁泥)和废水生成污染环境，在发达国家早已被淘汰。

除化学还原法以外还有有机电解还原法，以硝基苯为原料直接电解还原制备PAP。如CN1050075A、CN1101951A、CN1064900A、CN1061808A等所公开的方法。

催化加氢制备PAP是国内外竞相开发的新的还原方法。特别是液相催化加氢(液相加氢)合成PAP，我国在“六五”、“七五”和“八五”期间均列为科技攻关项目。

申请人曾以硝基苯为原料液相加氢制备PAP并取得进展。硝基苯在酸性溶剂和铂碳催化剂存在条件下加氢还原，硝基苯首先还原生成羟基苯胺，然后重排得到PAP，分离出反应液先蒸出副产物苯胺，然后冷却结晶，粗品再精制、干燥后得到成品。中国专利88102535、CN107770A、CN1087623A、CN1167108A、CN1105983A等所公开的方法均属此类。该方法具有反应条件容易控制等优点，但副产物苯胺影响产品质量，反复的精制将使工艺路线过长，尤其是还要排放一定量的废水污染环境。

本发明的目的不仅在于为生产符合医药合成要求的高纯度的PAP提供一种新工艺，而且是一种清洁工艺。

本发明以PNP为原料，经还原、分离、结晶、精制、干燥等单元过程后得到PAP。

所述的还原过程是在还原反应器中进行的，以单质氢为还原剂。PNP在过量的极性溶剂和一定量的催化剂存在条件下实现加氢还原。所述的极性溶剂可以是水、醇类比如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇等、酮类比如丙酮、甲乙酮等中的一种或两种以上的混合溶剂；所谓过量即是溶剂的量是原料PNP的两倍(质量比，下同)以上。所述的催化剂可以是铂碳、钯碳、骨架镍中的一种或两种以上的混合催化剂，可以按粉状、粒状或片状使用；所谓一定量即指催化剂用量为原料PNP的0.5-10％。

还原过程的工艺条件为：氢气压力：0.1-10MPa、温度50-170℃、反应终点由HPLC法控制，亦即使用高压液相色谱仪控制终点，有经验的操作工人也可以用反应时间、反应温度或反应压力等参数来控制，一般为0.5-5小时。

加氢还原结束后进行分离，将滤液投入结晶釜中冷却结晶，分离出结晶后的母液回收再用，即返回还原反应器作为下一次加氢还原时的溶剂。结晶再精制、干燥后即得PAP成品。

本工艺中的加氢还原所得到的PAP外观白色晶体，纯度)98％，(HPLC法)99％)，其质量指标符合日本JIS标准和美国药典规定的指标要求，达到国际先进水平。

本工艺中催化剂和母液可反复使用，所以没有废渣和废液排放，也没有废气排放，是一种无环境污染的清洁生产工艺。

本工艺可实现连续化、自动化、同其他工艺比较其规模效应使生产成本大幅度降低，增强了产品在市场上的竞争力。申请人已设计安装了万吨级生产装置，首批产品已出口(见《中国化工报》1998年6月6日第一版)。

非限定实施例叙述如下：

1、将250千克水或者丙醇投入500L带搅拌的还原反应器中，在搅拌下投入125千克原料PNP(纯度以95％计，下同)，然后再投入10千克骨架镍，同时升温，至80℃通入氢气。控制氢气压力0.1-10MPa、温度80-160℃。经HPLC检测，当原料峰值接近消失时即是反应终点，停止加氢，过滤，滤液投入结晶釜中冷却结晶，待PAP完全结晶析出后过滤，滤液返回还原反应器，结晶再精制、干燥得到成品PAP91.2千克，熔点)184℃(纯品为186℃)。

还原反应器可以使用泵循环式反应器等形式。

2、操作同实施例1。

原料120千克，甲醇或者丙酮280千克，催化剂铂碳12千克，温度50-100℃，氢气压力0.1-10MPa，得到PAP87.6千克。

3、操作同实施例1。

原料100千克，溶剂乙醇或者丙醇或者甲乙酮300千克，催化剂钯碳5千克，温度60-120℃，氢气压力0.1-10MPa，得到PAP73.0千克。

4、操作同实施例1。

原料120千克，溶剂丁醇或异丁醇300千克，催化剂骨架镍3千克，温度90-170℃，氢气压力0.1-10MPa，得到PAP87.5千克。

5、操作同实施例1。

原料110千克，水100千克，丁醇150千克，催化剂骨架镍0.5千克，钯碳1千克，温度80-170℃，氢气压力0.1-10MPa，得到PAP80.2千克。

6、操作同实施例1。

原料130千克，甲醇50千克，乙醇100千克，丙酮150千克，催化剂骨架镍1千克钯碳0.5千克，铂碳1.5千克，温度60-140℃，得到PAP94.9千克。

7、操作同实施例1。

原料120千克，溶剂水100千克，甲乙酮150千克，催化剂骨架镍1.5千克，铂碳2.5千克，温度80-140℃，氢气压力0.1-10MPa，得到PAP87.4千克。

8、操作同实施例1。

原料110千克，溶剂乙醇150千克，丙酮100千克，催化剂钯碳2千克，铂碳2千克，温度60-120℃，氢气压力0.1-10MPa，得到PAP80.3千克。