本发明专利技术公开了一种活性炭负载氧化铋、制备及其在芳香硝基化合物还原制备芳胺上的应用。所述活性炭负载氧化铋催化剂是以活性炭为载体，氧化铋为活性成分，具体方法如下：将Bi(NO3)3·5H2O用30％的HNO3溶液搅拌溶解，并用蒸馏水稀释，得到Bi(NO3)3溶液；再投入活性炭，搅拌条件下，向其中缓慢滴加NaOH溶液，调pH到碱性；转入水热反应釜中进行水热反应，反应结束后，产物洗涤、真空干燥后得到活性炭负载氧化铋的催化剂。本发明专利技术应用于芳香胺制备上操作安全简单，还原介质为适量的常用溶剂，溶剂可回收；常压即可顺利还原，不需要高压反应器；不产生废气废渣；后处理简单，旋干溶剂即可得到产物。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种活性炭负载氧化铋、制备及其在芳香硝基化合物还原制备芳胺上的应用。所述活性炭负载氧化铋催化剂是以活性炭为载体，氧化铋为活性成分，具体方法如下：将Bi(NO3)3·5H2O用30％的HNO3溶液搅拌溶解，并用蒸馏水稀释，得到Bi(NO3)3溶液；再投入活性炭，搅拌条件下，向其中缓慢滴加NaOH溶液，调pH到碱性；转入水热反应釜中进行水热反应，反应结束后，产物洗涤、真空干燥后得到活性炭负载氧化铋的催化剂。本专利技术应用于芳香胺制备上操作安全简单，还原介质为适量的常用溶剂，溶剂可回收；常压即可顺利还原，不需要高压反应器；不产生废气废渣；后处理简单，旋干溶剂即可得到产物。【专利说明】-种活性炭负载氧化祕、制备及其应用
本专利技术属于有机反应催化剂领域，具体涉及一种活性炭负载氧化饿、制备及其在 芳香硝基化合物还原制备芳胺上的应用。
技术介绍
芳香族氨基化合物是一种极为重要的有机原料，广泛用于染料、医药、农用化学 品、添加剂、表面活性剂、纺织助剂、馨合剂W及聚合、阻燃剂等生产。芳香胺的制备主要有 含氨基的化合物缩合制备、硝基化合物的还原等。其中缩合反应包括团素和金属的交换反 应、轻酵缩合等。由于缩合反应需要在反应中加入氨基保护基，其收率较低，一般用于特定 物质的合成。芳香族硝基化合物还原为相应的氨基化合物是精细化工生产制备芳胺的常用 方法。硝基还原制备芳胺由于其操作简便、原料便宜易得而广泛应用。 芳香硝基化合物还原为芳胺的方法主要有电解还原法、〇)/&0体系还原法、催化 加氨法和水合脱法。电解还原法设备投资较大，能耗相对较高，工业业生产还存在一定的 技术问题；〇)/&0还原体系具有设备通用性好，反应容易控制，原料易得等优点，但该法对 催化剂要求高，存在贵金属催化剂回收问题，且反应大都需要高温高压；催化加氨法产品质 量好，H废少，后处理简单，可选择性控制，在工业生产上具有较好的应用前景，但设备投资 大，生产成本高，一般用于大规模生产。 水合脱法还原硝基化合物制芳胺，具有设备投资小、反应条件温和、还原收率高、 可进行部分还原、不产生废气废渣等特点。较早用于水合脱还原芳香族硝基化合物的催化 剂有化/C和Raney Ni，化/C价格高，而Raney Ni不易保存。近年研究较多的是铁（III) 化合物催化剂，铁（III)化合物催化剂虽然价廉，但在温度高于7(TC时铁（III)催化剂活 性迅速下降。饿的多数化合物具有无毒、易处理和耐潮湿的特性。因此，随着环保要求的提 高，饿及其许多化合物在有机合成中得到了广泛的应用。 文献1 (蔡可迎，岳巧，周颖梅，魏贤勇.硝酸饿和活性炭催化的水合脱还原芳 香族硝基化合物制芳胺.化学试剂，2009, 31 (11) ,945-947.) W硝酸饿和活性炭作为催 化剂，催化水合脱还原硝基苯，考察了硝酸饿用量（硝酸饿0. 04-0. 08g/lmmol硝基苯）和 活性炭用量（活性炭0. 00-0. 20g/lmmol硝基苯）对反应的影响，其中得到产物的收率为 20-99%。 文献2 (蔡可迎，刘长宁，周颖梅，岳巧.活性碳负载氨氧化氧饿催化水合脱还原 芳香族硝基化合物.应用化学，2009, 26巧)，1080-1083.)采用浸溃法制备了 BiO(OH)/ C催化剂，考察了 BiO(OH)负载量巧％、10%、15% )对反应的影响，其中得到产物的收率为 44-99%。 上述研究工作在催化剂制备和应用上存在如下缺陷： [000引 （1)催化剂的重复利用率较低，重复数次W后，由于饿（III)的流失，催化剂的催化 活性下降，如文献1 ; (2)催化剂制备过程中，由于只改变了氨水的浓度，而未相应的改变 Bi (N03) 3 ? 5&0的量，导致部分Bi (N03) 3 ? 5&0未完全反应，不符合绿色合成的要求，如文献 2。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种活性高、催化效果好的活性炭负载氧化饿的催化剂； 同时提供了该催化剂的制备方法W及在催化芳香硝基化合物还原制备芳香胺上的应用。 实现本专利技术目的的技术解决方案为： 一种活性炭负载氧化饿，其特征在于，是W活性炭为载体，氧化饿为活性成分，具 体方法如下： [001引第一步：将Bi(N03)3 ? 5&0用30%的HN03溶液揽拌溶解，并用蒸觸水稀释，得到 Bi(N03)3 溶液； 第二步：将活性炭投入到第一步得到的Bi (N03) 3溶液中，在揽拌条件下，向其中缓 慢滴加化0H溶液，调抑到碱性； 第H步；将第二步产物转入水热反应蓋中进行水热反应，反应结束后，产物洗涂、 真空干燥后得到活性炭负载氧化饿的催化剂。 [001引 第一步中Bi(N03)3 .SHsO的量为0. OOlmol?0. 005mol，蒸觸水稀释至50?lOOmlo 第二步中，活性炭的质量为4?lOg。 [001引 第二步中，揽拌时间12?2化，调抑=10?14。 第H步中，水热反应温度100-20(TC，水热反应时间12?2化。 第H步中，干燥温度为50?locrc。 本专利技术所述的活性炭负载氧化饿在芳香硝基化合物还原制备芳胺上的应用，用于 催化硝基芳香化合物制备芳香胺类化合物。例如：间H氣甲基苯胺、对甲基苯胺、间漠苯胺。 本专利技术与现有技术相比，其显著优点是： (1)与硝酸饿相比，氧化饿（活性成分）更加稳定，不易流失，从而提高了催化剂的 重复利用率，为后续反应提供便利； (2)与氨氧化氧饿而言，在制备过程中，原料完全的转化为氧化饿，从而减少了催 化剂制备所需要的原料，节约成本，适合于工业生产。 (3)本专利技术涉及的活性炭负载氧化饿催化剂，可W应用在催化芳香硝基化合物还 原制备芳香胺的反应中，为有机合成提供了新的契机。 【专利附图】【附图说明】 附图为活性炭和活性炭负载氧化饿的XRD图。 【具体实施方式】 为了更好地理解本专利技术，下面通过具体的实施例来具体说明本专利技术的技术方案。 -、活性炭负载氧化饿的制备 实施例1 第一步：称取0. 485g(0. OOlmoUBi (N03)3巧&日，放入小烧杯中，用10血体积分数 为30%的HN03溶解，再加蒸觸水稀释至50血，得Bi (N03) 3溶液。 第二步：精确称量4. Og活性炭，加至配制好的Bi (N03) 3溶液中，揽拌12h，得到浸 溃好的Bi(N〇3)3/C溶液。在磁力揽拌下，缓慢滴加30%的化0H溶液，调抑=11-12。第H 步：将第二步产物转入水热反应蓋中，密封，升温至18(TC，保温12h，然后自然冷却至室 温。将得到的沉淀物用蒸觸水洗涂至中性，在6(TC下真空干燥化。所得到的物质即为活性 炭负载氧化饿的催化剂。 如图1所示为本专利技术制备的活性炭负载氧化饿的XRD图，由图可看出在2 0 = 28°、32°、47°和56°左右出现了谱峰，根据特征衍射峰数据与粉末衍射卡片（ro巧查得 的氧化饿的衍射峰对比可W确认，制备出的为氧化饿。说明最终产物为活性炭负载氧化饿。 [00 3引 实施例2 第一步：称取0. 9本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种活性炭负载氧化铋，其特征在于，是以活性炭为载体，氧化铋为活性成分，具体方法如下：将Bi(NO3)3·5H2O用30％的HNO3溶液搅拌溶解，并用蒸馏水稀释，得到Bi(NO3)3溶液；再投入活性炭，搅拌条件下，向其中缓慢滴加NaOH溶液，调pH到碱性；转入水热反应釜中进行水热反应，反应结束后，产物洗涤、真空干燥后得到活性炭负载氧化铋的催化剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：夏明珠，姚建华，张丁，雷武，王风云，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。