一种对氨基苯酚的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种对氨基苯酚的合成方法，采用Ｐｔ／尼龙催化剂，使硝基苯与氢气进行加氢反应，并在酸性介质中重排生成对氨基苯酚，有效地解决了现有技术中环境污染严重的问题，具有较大工业化应用价值。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其是硝基苯催化加氢制备对氨基苯酚的方法。对氨基苯酚是一种重要的有机中间体，广泛应用于染料，橡胶，医药，感光材料等工业中，近年来对氨基苯酚老生产工艺由于严重的环境污染纷纷停产，造成市场较为紧张。对氨基苯酚的合成方法主要有1.对硝基苯酚的铁粉还原法，2.硝基苯的电化学还原法，3.对硝基苯酚的催化氢化法，4.硝基苯的催化氢化法。传统的对氨基苯酚的工业化生产方法通常是对硝基苯酚的铁粉还原法，由于对硝基苯酚的成本高，还原后的铁泥严重污染环境。而硝基苯的电化学还原法，能源消耗大，且污水严重。对硝基苯酚催化氢化法，也同样存在着原料成本高的缺点。所以近年来人们大量的研究工作集中于硝基苯的催化氢化法合成对氨基苯酚，这一方法由于使用氢气和可以循环使用的催化剂对硝基苯进行加氢反应，降低了对环境的污染，其中使用的催化剂一般为铂/碳催化剂，例如中国专利CN85103667A所公开的对氨基苯酚的合成方法，所使用的是Pt/碳催化剂，选择性良好，但是由于此种催化剂的金属容易流失，所以对催化剂的寿命影响很大。加之要达到所述的高选择性，反应速度将大大降低，反应时间极长，缺乏实用性。美国专利US 4,885,389所公开的对氨基苯酚的合成方法，使用了Pt/C催化剂或Pt/氧化铝催化剂，其中Pt/C催化剂也存在着金属容易流失的缺点，而Pt/氧化铝催化剂在酸性介质存在下载体容易溶解，失活较快。本专利技术的目的是提出一种切实可行的对氨基苯酚的合成方法，解决现有技术中的环境污染问题，且催化剂上活性金属不易流失，催化剂寿命得到延长。解决本专利技术目的的技术方案如下在氢气、表面活性剂和酸性介质存在的条件下，使硝基苯与Pt/尼龙催化剂接触，进行反应，然后分离所得对氨基苯酚。上述的表面活性剂可以是阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂。酸性介质可以是硫酸、盐酸或等质子酸等等。硝基苯可以取自工业原料硝基苯。表面活性剂的用量以硝基苯的重量百分比为基准，为0.2％～0.7％。上述酸性介质中的用量以硫酸为例可以为硫酸浓度为12％～20％，与硝基苯的体积比为3～5∶1。加氢反应的工艺条件为反应温度为10～200℃，最好为50～100℃；反应系统的压力为0.01～5.0MPa，最好为0.1～1.0MPa；以硝基苯的重量百分比为基准，催化剂的用量为0.5％～50％，最好为5％～15％。Pt/尼龙催化剂的载体可以是尼龙-6、尼龙-66、尼龙-1011、尼龙-1010、尼龙-1012等聚酰胺类材料。以催化剂的重量百分比为基准，Pt的含量为0.01％～10％，最好为1％～3％。Pt/尼龙催化剂中可以包含有助剂，助剂可以是Rh、Ru等过渡金属以及Sn中的一种或儿种。助剂与Pt的摩尔比为0.00∶1～1∶1，最好为0.05∶1～0.2∶1。Pt/尼龙催化剂制备的简要过程可以为将尼龙制成粉末，然后根据需要，称取适量的尼龙粉末，放入三口烧瓶，加水，搅拌，根据准备制备催化剂的含铂量或其它助剂的量，加入适量的氯铂酸溶液(或同时加入其他金属元素的氯化物溶液)，氮气保护，对催化剂进行还原，过滤，在空气中干燥，得到Pt/尼龙催化剂。催化剂的还原方式可以是有机溶剂还原，也可以是氢气直接还原。上述有机溶剂可以是易于被氧化的物质，例如，可以是甲醇或甲醛中的一种或两种。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和效果本专利技术成功地将Pt/尼龙催化剂应用于硝基苯加氢一步合成对氨基苯酚的反应，降低了传统工艺的环境污染，减少了催化剂上金属流失等问题，延长了催化剂的使用寿命。并且加氢工艺条件较为缓和，操作简便，操作弹性较大，原料成本较低，为工业生产对氨基苯酚提供了一种现实可行的方法。详细情况见下面的实施例试验所用催化剂见表1，硝基苯的加氢反应过程为将Pt/尼龙催化剂，表面活性剂(以下实施例采用的是十六烷基三甲基溴化铵)及酸性介质(以下实施例采用的是硫酸水溶液10ml)，硝基苯3.4ml放入250ml三口烧瓶反应器中，瓶口密封，将体系中空气置换为氢气，并使与水缓冲罐相连的氢气计量管中充满氢气，记录反应过程中氢气的消耗量。从而测定催化剂的活性，产物经过液相色谱分析得到产物中生成对氨基苯酚的选择性。反应条件及结果见表2。表1 试验所用催化剂组成 注此表中Pt含量，助剂含量等均是以催化剂的重量百分比为基准。表2 反应条件及反应结果 续表2 注本表中催化剂用量、表面活性剂用量是以所用硝基苯重量百分比为基准；活性是指1mmol催化剂催化硝基苯/氢气体系每分钟消耗氢气的摩尔数；选择性是指所生成的对氨基苯酚与苯胺的重量之比。实施例17中的催化剂是循环使用50次后的催化剂2，实施例18中的催化剂是循环使用85次后的催化剂2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对氨基苯酚的合成方法，硝基苯在氢气、表面活性剂、催化剂和酸性介质存在的条件下反应，然后分离出对氨基苯酚，其特征在于反应所用的催化剂的金属组分包括Ｐｔ，载体为尼龙。

【技术特征摘要】
1.一种对氨基苯酚的合成方法，硝基苯在氢气、表面活性剂、催化剂和酸性介质存在的条件下反应，然后分离出对氨基苯酚，其特征在于反应所用的催化剂的金属组分包括Pt，载体为尼龙。2.按照权利要求1所述的对氨基苯酚的合成方法，其特征在于所述的反应条件为反应温度10～200℃；反应系统的压力为0.01～5.0MPa；以硝基苯的重量百分比为基准，催化剂的用量为0.5％～50％。3.按照权利要求1所述的对氨基苯酚的合成方法，其特征在于所述的尼龙是尼龙-6、尼龙-66、尼龙1011、尼龙1010、尼龙1012中的一种或几种。4.按照权利要求1所述的对氨基苯酚的合成方法，其特征在于所述的表面活性剂用量以硝基苯重量百分比为基准，为0.2％～0.7％。5.按照权利要求1所述的对氨基苯酚的合成方法，其特征在于所述的酸性介质是硫酸，硫酸的浓度为12～20％，与硝基苯的体积比为3～5∶1。6.按照权利要求1或2所述的对氨基苯酚的合成方法，其特征在于所述的反应温度是50～100℃。7.按照权利要求1或2所述的对氨基苯酚的合成方法，其特征在于所述的反应压力是0.1～1.0MPa。8.按照权利要求1或2所述的对氨基苯酚的合成方法，其特征在于所述的催化剂用量以硝基苯的重量百分比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文麾，王占宇，张超，胥红玉，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中国石油化工总公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]