一种液相催化加氢制备2-氨基-4-硝基苯酚的方法技术

技术编号:13198825 阅读:102 留言:0更新日期:2016-05-12 09:18
本发明专利技术涉及一种制备2-氨基-4-硝基苯酚的方法,具体的说是一种液相催化加氢制备2-氨基-4-硝基苯酚的方法。以2,4-二硝基氯苯水解后得到的工业级2,4-二硝基苯酚钠为原料,5%Pd/C为催化剂,在液相体系中催化加氢制备2-氨基-4-硝基苯酚。本发明专利技术催化加氢工艺与原有硫化碱还原相比,具有污染小、收率高、品质高的优点,同时,该催化加氢体系以水为溶剂替代低沸点、易挥发的醇类溶剂,解决了催化加氢工艺中溶剂回收问题,提高了生产的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备2-氨基-4-硝基苯酚的方法,具体的说是一种液相催化加氢 制备2-氨基-4-硝基苯酌的方法。
技术介绍
2-氨基-4-硝基苯酚是重要的染料和医药中间体,主要用于酸性媒性棕RH ;中性 黑 BL、BRL、BGL 等。 2-氨基-4-硝基苯酚的制备方法主要有电化学还原法、化学还原法和催化加氢还 原法。电化学还原法由于电极材料、电解设备、成本等因素制约一直停留在研究阶段,产品 收率只有53%,不能实现工业化。 工业上,2-氨基-4-硝基苯酚传统的制备工艺是在碱性条件下,采用硫化碱部分 还原2, 4-二硝基苯酚而得到。美国专利US2464194报道了一种过硫化钠还原2, 4-二硝基 苯酚制备2-氨基-4-硝基苯酚的方法,该专利存在原料浓度低、反应时间长、产品收率低和 经济性差的问题。美国专利US4115652报道了一种NaHS或NH 4HS还原2, 4-二硝基苯酚制 备2-氨基-4-硝基苯酚的方法,该专利产品收率为76%,并且,反应过程中容易产生2-硝 基-4-氨基苯酚副产物,过度加氢副产物2, 4-二氨基苯酚以及偶氮氧化物,需要经过提纯 才能得到合格产品。采用硫化碱还原法,为了保持体系相对稳定的pH值,通常需要向反应 体系中加入大量硫酸镁、氯化铵、氨水或氢氧化钙等无机物,导致产生的大量含盐废水,处 理困难,污染环境。此外,由于产品中含有硫等杂质,存在产品质量差的问题。 催化加氢还原法具有产品收率高、质量好、三废少、环境友好等优点具有较好 的应用前景,是目前实验室研究和技术开发的重要领域。文献报道以 10% Pd/C 为催化剂,三乙胺为溶剂,2, 4-二硝 基苯酚催化加氢制备2-硝基-4-氨基苯酚,产品收率只有57%。文献报道以雷尼镍为催化剂,水合肼为 还原剂,乙醇和二氯乙烷为混合溶剂,该反应体系中水合肼腐蚀性强、毒性强、用量大、成本 高,因此该工艺无工业化生产价值。捷克专利CS225036报道了一种以钯炭为催化剂,醇为 溶剂,2, 4-二硝基苯酚催化加氢制备2-氨基-4-硝基苯酚的方法,产品收率为81. 2%,该 专利采用醇类溶剂,溶剂需要回收,增加了产品成本,同时,该专利中未提及催化剂的重复 使用。 在上述公开的专利中,催化加氢制备2-氨基-4-硝基苯酚在很大程度上解决了原 有硫化碱还原工艺对环境污染严重的问题,无论是采用雷尼镍做催化剂还是使用钯炭做催 化剂,都需要加入醇类作为溶剂,然而醇溶剂的使用增加了产物分离和溶剂回收后处理工 序,从而造成设备投资和能耗的增加,特别是低沸点、易挥发的醇类作为溶剂时还大大降低 了生产的安全性和清洁性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。 为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为: -种液相催化加氢制备2-氨基-4-硝基苯酚的方法, 以2, 4-二硝基氯苯水解后得到的工业级2, 4-二硝基苯酚钠为原料,5% Pd/C为 催化剂,在液相体系中催化加氢制备2-氨基-4-硝基苯酚。 具体是,在高压釜中,以2, 4-二硝基氯苯水解后得到的工业级2, 4-二硝基苯酚钠 为原料,5%Pd/C为催化剂,在40~100°C、氢气压力0. 1~1.5MPa条件下反应生成2-氨 基-4-硝基苯酚钠,反应结束后,过滤将催化剂和滤液分离,滤液经酸析结晶后即为2-氨 基-4-硝基苯酚;过滤后催化剂经再生后直接进行循环套用。 所述的5% Pd/C催化剂制备方法包括以下步骤: 步骤一、将粒度为200~300目、比表面积为800~1000m2/g的椰壳炭浸泡于质 量浓度为〇. 1~3. 0%硫化物溶液中,在20~60°C条件下搅拌2~5h,过滤、烘干,得到活 性炭载体; 步骤二、将步骤一中所述活性炭载体用质量浓度为5~10%的Na2C03水溶液打浆, 在搅拌条件下稳定1~3h,得到活性炭浆液; 步骤三、将氯化钯和过渡金属的硝酸盐用质量浓度为5~10%的稀盐酸溶解,并 加水稀释,得到活性组分混合溶液; 步骤四、将步骤三中所述活性组分混合溶液加入步骤二中所述活性炭浆液中,搅 拌3~6h,得到催化剂前体; 步骤五、将步骤四中所述催化剂前体陈化6~12h,然后采用硼氢化钠对陈化后的 催化剂前体进行还原处理,过滤、洗涤,得到成品催化剂; 上述把炭催化剂中把的质量为活性炭载体质量的4. 5~5. 5%,过渡金属的质量 为活性炭载体质量的〇. 3~0. 8%。 上述钯炭催化剂中钯的质量为活性炭载体质量的5. 0%,过渡金属的质量为活性 炭载体质量的〇. 5%。 上述步骤一中所述优选处理温度为30~50°C ;优选的硫化物溶液(如硫化钠或 硫化钾)的质量浓度为0. 1~1. 〇%,。 上述步骤三中所述的过渡金属为铁、钴、镍、铜、锌、铬或铈。 上述步骤五中所述还原处理的过程为:将质量浓度为5 %的硼氢化钠水溶液滴加 至陈化后的催化剂前体中,滴加完成后搅拌〇. 5~3h ;硼氢化钠的质量为钯质量的3~5 倍。 所述的5% Pd/C催化剂用量为工业级2, 4-二硝基苯酚钠质量的0. 1 %~2. 0%。 优选的5 % Pd/C催化剂的用量为工业级2, 4-二硝基苯酚钠质量的0. 5 %~ 1. 0%〇 所述的2, 4-二硝基苯酚钠水溶液中2, 4-二硝基苯酚钠的质量浓度为15 %~ 30%〇 所述的反应温度为60~80°C。所述的反应压力为0· 6~1. OMPa。 本专利技术与现有技术相比,具有以下优点: (1)本专利技术解决了传统工艺中硫化碱还原产生的大量含盐废水问题,产品收率低、 质量差以及生产周期长等问题。 (2)本专利技术以水为溶剂替代低沸点、易挥发的醇类溶剂,解决了溶剂的回收问题, 降低了设备投资和能耗,提高了生产的安全性。同时,该催化加氢工艺成品收率从原有的 81. 2%提高到95%以上。 (3)本专利技术采用的催化剂可重复使用10次以上,催化剂的活性和选择性基本保持 不变,从而降低了催化剂的使用成本,也减少了催化剂回收、再生过程中的污染和能耗,具 有重要的经济价值和环境意义。【具体实施方式】 以下实施例用于进一步说明本专利技术,以便更好的阐述本专利技术的内容。但本专利技术绝 非仅限于这些实施例。 实施例1 本实施例的钯炭催化剂中钯的质量为活性炭载体质量的5%,过渡金属的质量为 活性炭载体质量的〇. 1 %;所述活性炭载体为经硫化物处理的活性炭载体;所述过渡金属为 铁; 所述钯炭催化剂的制备方法包括以下步骤: 步骤一、将0. lg硫化钠溶于水中配置成质量浓度为0. 1 %的当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种液相催化加氢制备2‑氨基‑4‑硝基苯酚的方法,其特征在于:以2,4‑二硝基氯苯水解后得到的工业级2,4‑二硝基苯酚钠为原料,5%Pd/C为催化剂,在液相体系中催化加氢制备2‑氨基‑4‑硝基苯酚。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:尹荃闫海生任树杰喻滔李丽龚亚军刘冰曲旭坡陈二中
申请(专利权)人:沈阳化工研究院有限公司
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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