一种对氯硝基苯选择性加氢制对氯苯胺的方法技术

本发明专利技术涉及催化剂制备技术领域，提出通过活性炭

【技术实现步骤摘要】
一种对氯硝基苯选择性加氢制对氯苯胺的方法


[0001]本专利技术涉及催化剂制备
，提出通过活性炭
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五元合金催化剂催化对氯硝基苯加氢制备对氯苯胺的方法。

技术介绍

[0002]对氯苯胺是一类重要的工业中间体，用于各种特殊和精细化学品，包括药物，染料，除草剂和农药等。工业上的传统制备工艺通常由对氯硝基苯经铁粉、硫化碱还原制得，该方法操作简单，但普遍存在能耗高、收率低以及三废严重等问题，不符合精细化工绿色化的发展趋势。相较而言，催化加氢制备精细化学品以其环境友好、产品质量稳定、原子经济性高、工艺先进等优点而受到人们重视。
[0003]在催化加氢中，影响反应的主要因素是催化性能，这对反应速率和产物的质量有重大影响。此外，在对氯硝基苯的催化加氢过程中，由于氨基的供电子效应，使C
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Cl键电子云密度增大，活泼性增强，容易发生脱氯副反应，从而使对氯苯胺的选择性降低。因此，开发一种使对氯硝基苯选择性加氢的催化剂成为了该领域的研究重点，在实际应用中也引起了相当大的关注。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种活性炭
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五元合金催化剂，通过改变方法制备出来的催化剂具有不同的催化活性，得到了对氯硝基苯高转化率和对氯苯胺高选择性的催化剂，在催化剂的表面添加少量的铂元素，提高了金对对氯硝基苯加氢催化活性，并且降低了对反应环境的要求。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种活性炭
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五元合金催化剂，包括载体和负载于所述载体上的活性组分，所述载体为市售活性炭，所述活性组分为五元合金。
[0007]本专利技术提供了上述方案所述活性炭
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五元合金催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)将所选的五种金属盐溶液与活性炭混合并搅拌
[0009](2)将上述步骤(1)得到的负载五种金属盐活性炭行还原，得到活性炭
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五元合金催化剂。
[0010]优选地，所述步骤(1)中五种金属前驱体为HAuCl4、AgNO3、Cu(NO3)2·
H2O、PdCl3、PtCl4五种。
[0011]优选地，所述步骤(2)中还原的温度为100～700℃，时间为1～5h。
[0012]优选地，所述步骤(2)中还原的温度为200～500℃，时间为2～3h。
[0013]本专利技术提供了一种活性炭
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五元合金催化剂，包括载体和负载于所述载体上的组分，所述载体为市售活性炭，所述载体上的组分为五元液态合金。本专利技术通过选用五种金属反应而成的五元合金，具有优异的单晶结构性能，提高了载体与负载组分的结合能力，同时提高了催化剂的催化性能；五元合金表面有大量可能的原子排列，诱导反应物和中间体的
不同吸附模式，提高反应剂和中间体的吸附位点，并高效激活反应器，避免对氯硝基苯在催化剂表面发生二次反应，抑制或减少了对氯硝基苯加氢形成对氯苯胺，从而提高了对氯苯胺的选择性，从而产生理想的反应速率。此外，原子大小不匹配导致的严重晶格失真使五元合金实际上处于热动力学无平衡状态，具有更高的潜在能量，从而在催化过程中降低能量屏障，促进反应的进行。实施例结果表明，利用本专利技术提供的活性炭负载五元合金催化剂进行对氯硝基苯加氢制备对氯苯胺反应时，对氯硝基苯加氢的转化率可达99.98％，对氯苯胺选择性为79.42％～96.53％。
具体实施方式
[0014]以下对本专利技术的实施方式进行具体说明。有必要指出的是，此处具体的实施方案仅用于对本专利技术进行进一步说明，并不用于限制本专利技术。
[0015]本专利技术活性炭
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五元合金催化剂是在高压平行反应釜中进行对氯硝基苯加氢反应评价，包括以下步骤：
[0016]本专利技术所述的活性炭
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五元合金催化剂是在高压平行反应釜中进行对氯硝基苯加氢反应评价，在高压反应釜中，以对氯硝基苯为溶液，在温度为313K～333K，转速为1000rpm，氢气压力为0.1～1MPa，对氯硝基苯与催化剂的质量比为39∶5条件下，对氯硝基苯加氢得到对氯苯胺。采用FID检测器的气相色谱仪进行分析。
[0017]实施例1
[0018]将6mg PdCl3(10g/L)、3mg PtCl4(10g/L)、4mg HAuCl4(10g/L)、4mg AgNO3(10g/L)、3mg Cu(NO3)2(10g/L)加入10ml烧瓶中，搅拌10分钟后加入2g活性炭，继续搅拌4小时，然后缓慢滴加新制备的NaBH4溶液。进行搅拌1小时，于真空干燥箱中12小时，得到样品。
[0019]将上述所得的Pd6Pt2Au2Ag4Cu5催化剂和2ml(78g/L，对氯硝基苯溶液)、溶剂装填在70mL高压反应釜中，在温度为333K，1MPa氢气的反应压力，以1000rpm的搅拌速度反应1h，对氯硝基苯与催化剂的质量比为39∶5条件下，对氯硝基苯加氢得到对氯苯胺。对氯硝基苯的转化率为99.98％，对氯苯胺选择性为96.53％。
[0020]实施例2
[0021]将4mg PdCl3(10g/L)、4mg PtCl4(10g/L)、4mg HAuCl4(10g/L)、4mg AgNO3(10g/L)、4mg Cu(NO3)2(10g/L)加入10ml烧瓶中，搅拌10分钟后加入2g活性炭，继续搅拌4小时，然后缓慢滴加新制备的NaBH4溶液。进行搅拌1小时，于真空干燥箱中12小时，得到样品。
[0022]将上述所得的Pd4Pt2Au2Ag4Cu6催化剂和对氯硝基苯溶液、溶剂装填在70mL高压反应釜中，在温度为333K，1MPa氢气的反应压力，以1000rpm的搅拌速度反应1h，对氯硝基苯与催化剂的质量比为39∶5条件下，对氯硝基苯加氢得到对氯苯胺。对氯硝基苯的转化率为90.56％，对氯苯胺选择性为95.40％。
[0023]实施例3
[0024]将3mg PdCl3(10g/L)、6mg PtCl4(10g/L)、4mg HAuCl4(10g/L)、4mg AgNO3(10g/L)、3mg Cu(NO3)2(10g/L)加入10ml烧瓶中，搅拌10分钟后加入2g活性炭，继续搅拌4小时，然后缓慢滴加新制备的NaBH4溶液。进行搅拌1小时，于真空干燥箱中12小时，得到样品。
[0025]将上述所得的Pd3Pt3Au2Ag4Cu5催化剂和2ml(78g/L，对氯硝基苯溶液)、溶剂装填在70mL高压反应釜中，在温度为333K，1MPa氢气的反应压力，以1000rpm的搅拌速度反应0.5h，
对氯硝基苯与催化剂的质量比为39∶5条件下，对氯硝基苯加氢得到对氯苯胺。对氯硝基苯的转化率为93.21％，对氯苯胺选择性为88.42％。
[0026]实施例4
[0027]将3mg PdCl3(10g/L)、6mg PtCl4(10g/L)、4mg HAuC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对氯硝基苯催化加氢制备对氯苯胺的方法，是通过活性炭
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五元合金催化剂催化对氯硝基苯加氢制备对氯苯胺的方法，其特征在于方法步骤如下：(1)活性炭负载五种金属盐溶液；(2)用新制备的NaBH4溶液还原并干燥；(3)在高压反应釜中加入对氯硝基苯溶液、活性炭
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五元合金催化剂，对氯硝基苯与催化剂的质量比为39∶(4～7)；用氢气置换，氢气压力在0.1MPa～1MPa；反应温度为303K～333K；搅拌时间为0.5h～1h，得到产品对氯苯胺。2.根据权利要求1中步骤(1)所述的方法，其特征是五元合金催化剂改性所添加的金属物质选自以下物组中的五种HAuCl4、AgNO3、Cu(NO3)2·
H2O、GaCl3、SnCl2·
3H2O、PdCl3、PtCl4、FeCl3、KNO3、GuSO4。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：楼璐君，唐甜，章婕妤，付丽婷，陈宇航，陈先朗，李嵘嵘，
申请(专利权)人：台州学院，
类型：发明
国别省市：