介孔碳负载纳米Pt高效催化卤代芳香硝基化合物选择性还原制卤代芳胺

卤代芳胺主要通过卤代芳硝基化合物选择性还原制备,但加氢过程中常伴随着不同程度的脱卤反应而降低反应的选择性。本文采用柠檬酸镁快速热解法制备的介孔碳材料(MC-c)做为载体,制备了MC-c负载的高分散Pt纳米粒子(Pt/MC-c),并将其用于多种卤代芳香硝基化合物选择性还原制卤代芳胺。研究结果表明,Pt/MC-c催化剂在选择性还原反应中表现出了较高的反应活性和100%的卤代芳胺选择性。邻氯硝基苯为模型反应物的循环实验表面,Pt含量为2%的2%Pt/MC-c催化剂在循环12次后,反应活性和选择性没有明显变化,仍然保持在78%和100%。表明制备的Pt/MC-c催化剂在卤代芳香硝基化合物选择性还原反应中具有优异的反应稳定性。优异的催化性能主要归因于Pt颗粒与介孔碳载体之间的协同作用。     

由卤代芳硝基物制备卤代芳胺的综述

综述了由卤代芳硝基物还原制备卤代芳胺的三类方法,对三类还原方法的优缺点进行了对比和讨论,重点介绍了第三类制备卤代芳胺的还原方法-催化加氢还原法,最后介绍了催化加氢还原卤代芳香硝基物的新方法及新领域。     

催化加氢法合成芳磺酸氨基化合物

阐述了W-2型兰尼镍催化剂在芳磺酸硝基化合物催化加氢还原制备芳磺酸氨基化合物中的应用。以间硝基苯磺酸的催化加氢反应为例进行试验,结果表明,在反应温度80～100℃、反应压力1MPa、反应时间3h的条件下,间氨基苯磺酸产品的含量为99%,收率可达99%以上,催化剂可以连续循环使用20次。     

催化加氢法合成芳磺酸氨基化合物

本文阐述了w-2型兰尼镍催化剂在芳磺酸硝基化合物催化加氢还原制备芳磺酸氨基化合物中的应用。以间硝基苯磺酸的催化加氢反应为例进行实验,实验结果表明,在反应温度80～100℃,反应压力1MPa,反应时间3小时的条件下,间氨基苯磺酸产品的含量为99%,收率可达99%以上,催化剂可以连续循环使用20次。     

对氨基苯甲醇的超声辐射合成研究

采用对硝基甲苯为原料,经卤代、超声辐射相转移催化水解及超声辐射Pt/C催化转移加氢等3步反应,以67.4%的总收率合成了标题化合物。结果表明:N-溴代丁二酰亚胺为较好的卤代试剂,生成对硝基苄溴的收率为75.4%;以四丁基溴化铵为相转移催化剂,在碱性条件下于70℃时超声辐射0.5 h,对硝基苯甲醇的收率为94.8%;考察了超声辐射Pd/C催化甲酸铵还原对硝基苯甲醇的影响因素,优化了反应工艺:在n(对硝基苯甲醇)∶n(甲酸铵)为1∶4,m(对硝基苯甲醇)∶m(Pd/C)为100∶5,超声功率为150 W,超声温度为50℃,反应时间为15 min的条件下,对氨基苯甲醇的收率为94.3%,Pd/C容易分离回收,可重复使用6次以上。用IR、1HNRM、MS谱及元素分析等测试技术表征了产物的结构。     

Pd/C催化剂催化氯苯加氢脱氯性能

以氯苯为模型反应原料,采用Pd/C为催化剂催化加氢氯苯脱氯,考察溶剂种类、反应温度、反应压力和反应时间对Pd/C催化剂催化氯苯加氢脱氯性能的影响。结果表明,采用Pd/C为催化剂,以甲醇与水质量比1∶1为溶剂,在反应温度70℃和反应压力0.8 MPa条件下反应100 min,Pd/C催化剂上氯苯转化率超过50%。以甲醇与水质量比1∶1为溶剂,在减少废水和降低成本方面有较大优势。     

对硝基苯酚催化加氢制备对氨基苯酚的工艺研究

以Pd/C作为催化剂,对对硝基苯酚催化加氢制备对氨基苯酚进行了研究,考察了溶剂的种类、催化剂Pd的含量、反应温度、反应压力、反应时间等因素对反应的影响。结果表明,反应的最适宜条件为:对硝基苯酚40 g,无水乙醇240 mL,反应压力为0.55 MPa,反应温度为95℃,3%Pd/C催化剂1.5 g,反应时间5 h,对氨基苯酚产率在87%左右,质量分数大于99%。     

加氢催化还原芳硝基制芳胺催化剂的研究进展

介绍了芳硝基化合物还原制备芳香胺的方法,主要包括催化加氢还原法、CO还原法、金属还原法、硫化碱还原法、金属氢化物还原法、水合肼还原法、电化学还原法、生物法及光催化等,指出催化加氢还原法是制备芳胺的有效方法。综述了芳硝基加氢还原催化剂的研究进展,对镍、钯、铂、金及一些非金属催化剂的应用研究进行了述评,同时指出,催化加氢还原法制备芳胺催化剂未来的研究方向和重点是开发环境友好型非金属催化剂、新型催化剂载体以及进一步提高金属催化剂的重复利用率和活性,降低催化剂成本。     

Pd亚纳米簇@SiO2催化芳香硝基化合物加氢制芳胺

以新配制的硝酸钯溶液为原料，在十六烷基三甲基溴化铵/正丁醇/环己烷形成的反相微乳液体系中采用一锅法制备Pd亚纳米簇@SiO2核壳材料，得到质量分数达4%（以SiO2的质量计）、平均粒径为0.7 nm的Pd亚纳米簇。采用TEM、XRD、XPS、N2吸附-脱附对材料的物化性质进行了表征，探讨了其对芳香硝基化合物加氢制芳胺反应的催化性能。结果表明，在温和的反应条件下（50 ℃、1.0 MPa H2），催化剂Pd亚纳米簇@SiO2上硝基苯加氢反应4 h，苯胺的收率高达99.5%。在该催化剂上，其他多种芳硝基化合物加氢反应同样获得了较高的芳胺收率（98.5%~100%）。催化剂Pd亚纳米簇@SiO2循环4次后，活性无明显下降。     

2,6-二甲基苯酚原位还原胺化反应研究

采用浸渍法制备Pd基催化剂,用于甲醇水相重整反应与2,6-二甲基苯酚还原胺化反应的耦合。研究载体、甲醇用量、反应温度、催化剂用量以及反应时间等因素的影响,结果表明,在Pd基催化剂作用下,可以实现甲醇水相重整反应与2,6-二甲基苯酚还原胺化反应的耦合,2,6-二甲基苯酚还原胺化反应按照加氢-胺化-加氢-脱氢机理进行,Pd/C催化剂同时具备制氢、加氢、胺化和脱氢的均衡性能,是理想的耦合催化剂。     

Pd/C催化剂对生物质基丁酮催化加氢制取仲丁醇

研究了生物质基丁酮经Pd/C催化加氢制备仲丁醇的工艺条件,考察了反应时间、反应温度、氢压和催化剂用量对仲丁醇收率的影响。结果表明,Pd/C可催化丁酮进行加氢反应,主要产物为仲丁醇。在一定温度条件下,仲丁醇收率随温度的升高而增大,但超过一定范围,继续增加反应温度,收率反而下降。加氢压力1 MPa,反应8 h后,90 ℃、120 ℃和150 ℃条件下仲丁醇收率分别为53.1%、52.8%和45.5%;增大氢压,仲丁醇收率反而明显降低。增加催化剂用量,反应速率加快,反应时间缩短,但对最终仲丁醇收率的影响不大。     

Pt/C催化加氢3-氯-4-甲基硝基苯制备3-氯-4-甲基苯胺

3-氯-4-甲基苯胺是合成有机颜料、染料和农药的重要有机中间体。以3-氯-4-甲基硝基苯为原料,1%Pt/C为催化剂,低压催化加氢制备3-氯-4-甲基苯胺,考察不同溶剂、反应压力、反应温度和催化剂用量对产物收率的影响。结果表明,在3-氯-4-甲基硝基苯10 g、溶剂甲醇用量30 m L、1%Pt/C催化剂用量0.04 g、反应温度80℃和反应压力1.0 MPa条件下,3-氯-4-甲基苯胺收率99.08%,脱氯率0.2%,催化剂可重复使用5次。     

邻硝基苯胺合成邻苯二胺用Pd/C催化剂研究

采用沉淀法,在不同分散剂作用下制备了Pd/C催化剂,并对制备的催化剂进行表征分析。以邻硝基苯胺为原料,研究了Pd/C催化剂在硝基还原催化加氢反应中的性能。结果表明,在分散剂B的作用下所制得的5%Pd/C-B催化剂分散度较高,且在邻硝基苯胺加氢还原反应中表现出优越的催化性能。     

Pt/C催化剂催化邻氯硝基苯加氢制备2,2'-二氯氢化偶氮苯

以邻氯硝基苯为原料,在碱性环境中以Pt/C为催化剂,进行加氢还原生成2,2'-二氯氢化偶氮苯。考察溶剂、反应压力、反应温度及氢氧化钠浓度等对加氢反应的影响,确定了最佳的工艺条件,在氢氧化钠浓度20%、甲苯/氢氧化钠溶液作溶剂、反应温度80℃和反应压力0.8 MPa条件下,2,2'-二氯氢化偶氮苯收率超过88%。与传统硫化碱还原或铁粉还原工艺相比,催化加氢法在减少废水和降低成本等方面优势较大。     

催化加氢制备医药中间体2,5-二甲氧基苯基乙胺

2,5-二甲氧基苯基乙胺是一种有机合成中间体,在医药和精细化工行业具有重要价值。系统研究有机均相催化体系中以负载型催化剂Ru/AC和Ru-Pd/AC对2-(2,5-二甲氧基苯基)硝基乙烯进行催化加氢制备2,5-二甲氧基苯基乙胺。结果表明,采用Ru/AC催化体系,在氢压5.0 MPa、Ru浓度4.9×10-3mol·L~(-1)、反应时间5 h和反应温度150℃条件下,可以获得纯度较高的CC加氢与硝基完全加氢的目标产物,转化率达到100%,目标产物选择性可达93%;采用Ru-Pd/AC催化体系,在氢压3.0 MPa、Ru和Pd总浓度2.46×10-3mol·L~(-1)、反应时间5 h和反应温度190℃条件下,转化率可以达到100%,目标产物选择性为84%。反应结束后,抽滤即可分离催化剂和产物。     

Ru/CNTs催化合成1,4-环己二胺工艺及反应机理

以碳纳米管为载体制备Ru/CNTs催化剂,系统考察反应温度、反应压力、反应时间、催化剂用量、溶剂种类、助剂和催化剂重复使用性能等对催化对苯二胺合成1,4-环己二胺的影响,同时对催化反应机理进行探讨。结果发现,反应为串联反应,较高的反应温度、反应压力、催化剂用量和较长的反应时间利于提高转化率,但过高的反应温度、反应压力和过长的反应时间会导致副反应发生,产物收率下降。适宜的反应条件为:反应温度120℃,反应压力6 MPa,反应时间3 h,对苯二胺10 g,40 mL异丙醇作溶剂,助剂氢氧化锂添加量0.1 g,5%Ru/CNTs催化剂用量0.5 g,此条件下,对苯二胺转化率100%,1,4-环己二胺收率93.87%,催化剂重复使用11次后仍保持较高活性。     

4-氨基苯基-β-羟乙基砜的催化加氢工艺

对4-氨基苯基-β-羟乙基砜的催化加氢工艺及催化剂进行研究,结果表明,催化加氢反应工艺最优条件为:以乙醇为溶剂,3%Pd/C催化剂用量为原料质量的0.3%,反应温度90℃,反应压力1.80 MPa,搅拌速率900 r·min-1。催化剂中添加碱土金属Ba能有效提高催化剂选择性,反应时间3.5 h的原料转化率为99.97%,目标产物收率达98.71%,副产物质量分数1.23%,性能优于国外对比样。     

Liquid‐Phase Catalytic Hydrogenation of p‐Chlorobenzophenone to p‐Chlorobenzhydrol over a 5 % Pd/C Catalyst

The kinetics of the liquid‐phase catalytic hydrogenation of p‐chlorobenzophenone have been investigated over a 5 % Pd/C catalyst. The effects of hydrogen partial pressure (800–2200 kPa), catalyst loading (0.4–1.6 gm dm^–3), p‐chlorobenzophenone concentration (0.37–1.5 mol dm^–3), and temperature (303–313 K) were studied. A stirring speed > 20 rps has no effect on the initial rate of reaction. Effects of various catalysts (Pd/C, Pd/BaSO₄, Pd/CaCO₃, Pt/C, Raney nickel) and solvents (2‐propanol, methanol, dimethylformamide, toluene, xylene, hexane) on the hydrogenation of p‐chlorobenzophenone were also investigated. The reaction was found to be first order with respect to hydrogen partial pressure and catalyst loading, and zero order with respect to p‐chlorobenzophenone concentration. Several Langmuir‐Hinshelwood type models were considered and the experimental data fitted to a model involving reaction between adsorbed p‐chlorobenzophenone and hydrogen in the liquid phase.