一種制備5-氨基苯并咪唑酮的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及制備5-氨基苯并咪唑酮的方法，具體而言，涉及以5-硝基苯并咪唑酮 和含氫氣體為原料，使用鎳基非晶態(tài)合金催化劑進(jìn)行加氫還原制備5-氨基苯并咪唑酮的 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 5-氨基苯并咪唑酮是合成苯并咪唑酮顏料的重要中間體，苯并咪唑酮顏料是一種 應(yīng)用廣泛的偶氮型高檔有機(jī)顏料。作為高檔有機(jī)顏料的分子化學(xué)結(jié)構(gòu)多為雜環(huán)類衍生物， 苯并咪唑酮的主體結(jié)構(gòu)為偶氮類，具有較好的分子平面性與分子對稱性，可以形成分子內(nèi) 氫鍵、分子間氫健，或形成金屬絡(luò)合物或增加相對分子質(zhì)量，以提高顏料的性能。
[0003] 5-氨基苯并咪唑酮分子中由于氨基與羰基的存在，容易形成分子間的氫健，使得 該顏料具有優(yōu)異的耐光、耐氣候牢度、耐熱穩(wěn)定性、耐遷移性與耐溶劑性能，耐光牢度可達(dá) 7-8級，耐熱性超過250°C。由于具有各種優(yōu)越的性能，使得苯并咪唑酮顏料能滿足比較特 殊的應(yīng)用要求，如用于油漆行業(yè)制造轎車原始面漆、修補(bǔ)漆和金屬漆；用于制造建筑用涂料 和乳膠漆；用于聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯及其它需要在高溫下加工的聚合物的著色；用 于丙綸、晴綸、粘膠、改性粘膠等纖維原液的著色以及用于制造高級戶外廣告印刷用油墨。
[0004] 通常，5-氨基苯并咪唑酮是經(jīng)5-硝基苯并咪唑酮還原而制備，還原方法有鐵粉還 原、水合肼還原和催化加氫還原。
[0005] 鐵粉還原法所用鐵粉價格低廉，是目前工業(yè)上采用的主要方法，但是卻存在著嚴(yán) 重的環(huán)境污染問題，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢水和"鐵泥"，而且勞動強(qiáng)度大，操作環(huán)境條 件惡劣，難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。
[0006] 水合肼還原法設(shè)備投資不大，反應(yīng)條件溫和，還原效果好，不產(chǎn)生廢氣廢渣，但是 只適用于小批量，而不適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，并且水合肼毒性很大，對操作者的身體帶 來極大的傷害。
[0007] 催化加氫還原法，以氫氣為還原劑，能使反應(yīng)定向進(jìn)行，由于加氫法不產(chǎn)生有害副 產(chǎn)物，廢氣廢液排放極少，不涉及強(qiáng)酸、強(qiáng)堿介質(zhì)，具有工藝先進(jìn)，收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，環(huán)境 友好等優(yōu)點(diǎn)。用于5-硝基苯并咪唑酮加氫制備5-氨基苯并咪唑酮的催化劑多以RaneyNi 為主。
[0008] CN1974559A公開了一種以骨架鎳催化還原5-硝基苯并咪唑酮制備5-氨基苯并咪 唑酮的方法，包括將骨架鎳與5-硝基苯并咪唑酮以及無水乙醇按照一定質(zhì)量比，加入到反 應(yīng)釜中，反應(yīng)條件：溫度為80-120°C、壓力為I. 0-6.OMPa，反應(yīng)時間為4-15小時，取出濾液， 除去催化劑后，濾液減壓蒸餾濃縮，抽濾，將濾餅真空干燥得到5-氨基苯并咪唑酮。本發(fā)明 的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單，反應(yīng)操作簡便，成本低，產(chǎn)品收率為89. 0-94. 0%、純度為97. 0-99. 8%， 產(chǎn)生的"三廢"少，對環(huán)境的污染小。
[0009] 精細(xì)化工（2007, 24(8):829?832)采用骨架鎳還原5-硝基苯并咪唑酮合成5-氨 基苯并咪唑酮，催化劑用量為1. 3-1. 4%，反應(yīng)溫度為90-95°C，反應(yīng)壓力為2-3MPa，反應(yīng)時 間為8-15h，反應(yīng)溶液為濃度為120mL/m〇15-硝基苯并咪唑酮的乙醇溶液，在此條件下，產(chǎn) 物收率為90%，產(chǎn)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)在99%以上。
[0010] 然而，傳統(tǒng)RaneyNi選擇性較差，生產(chǎn)較多的副產(chǎn)物，而且容易失活，不能連續(xù)操 作；副產(chǎn)物的存在將影響5-氨基苯并咪唑酮的直接使用，需增加多個精制、分離過程以除 去這些雜質(zhì)，因此使工業(yè)生產(chǎn)的成本增加。如何提高催化活性，延長催化劑壽命、推廣環(huán)境 友好的催化加氫技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用，是急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的目的是提供一種潔凈、高效、催化劑活性高且使用壽命長，加氫轉(zhuǎn)化率 高、選擇性高的5-硝基苯并咪唑酮加氫制備5-氨基苯并咪唑酮的方法。
[0012] 為實(shí)現(xiàn)前述目的，本發(fā)明提供了一種制備5-氨基苯并咪唑酮的方法，其中，該方 法包括：在鎳基非晶態(tài)合金催化劑存在下，將5-硝基苯并咪唑酮與含氫氣體接觸，從接觸 后的混合物中分離出5-氨基苯并咪唑酮。
[0013] 本發(fā)明的方法，5-硝基苯并咪唑酮轉(zhuǎn)化率高，5-氨基苯并咪唑酮選擇性高，5-硝 基苯并咪唑酮的轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到99. 5%以上，5-氨基苯并咪唑酮的選擇性為98. 0%以上， 并且環(huán)境友好，具有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的5-硝基苯并咪唑酮加氫制備5-氨基苯并咪唑酮的方 法具有明顯優(yōu)勢：產(chǎn)物與催化劑體系容易分離，產(chǎn)品純度好，目標(biāo)產(chǎn)物選擇性高。并且催化 劑可以套用以及回收使用，使產(chǎn)品成本降低，并且本發(fā)明的方法不產(chǎn)生有害副產(chǎn)物，廢氣、 廢液排放量極少，環(huán)境友好。
[0015] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 以下對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0017] 本發(fā)明提供了一種制備5-氨基苯并咪唑酮的方法，其中，該方法包括：在鎳基
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種制備5-氨基苯并咪唑酮的方法，其特征在于，該方法包括：在鎳基非晶態(tài)合金 催化劑存在下，將5-硝基苯并咪唑酮與含氫氣體接觸，從接觸后的混合物中分離出5-氨基 苯并咪唑酮。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述鎳基非晶態(tài)合金催化劑為非晶態(tài)的Ni-Al-M 催化劑，所述M為選自I B族、II B族、IIIB族、IVB族、VIB族、WB族和非鎳的VDI族金屬中 的一種或多種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，以催化劑總重量為基準(zhǔn)，Ni、Al和M之間的重量 比為 1-200:0. 5-30:1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述M為鈦，所述鎳基非晶態(tài)合金催化劑按如下 步驟制備：將Ni-Al非晶態(tài)合金與含鈦化合物溶液接觸，含鈦化合物為四氯化鈦、鈦酸乙酯 和鈦酸丁酯中的一種或多種，含鈦化合物溶液中的溶劑為醇和/或水。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，將Ni-Al非晶態(tài)合金與含鈦化合物溶液接觸的 條件包括：溫度為20-KKTC，時間為5-120min，含鈦化合物與Ni-Al非晶態(tài)合金的重量比為 0. 001-1:1 ;含鈦化合物溶液的用量至少沒過所述Ni-Al非晶態(tài)合金，含鈦化合物溶液中含 鈦化合物的濃度為10-30重量％。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，含鈦化合物為四氯化鈦時，含鈦化合物的溶液中 的溶劑為水；含鈦化合物為鈦酸乙酯和/或鈦酸丁酯時，含鈦化合物的溶液中的溶劑為乙 醇和/異丙醇。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將5-硝基苯并咪唑酮與含氫氣體接觸的條件包 括：溫度為50-250°C，氫氣壓力為0. l_15MPa，催化劑濃度為0. 01-20重量％，停留時間為 l_500min〇
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述將5-硝基苯并咪唑酮與含氫氣體接觸在溶 劑存在下進(jìn)行，所述溶劑與5-硝基苯并咪唑酮的質(zhì)量比為0. 5-10:1。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述溶劑選自具有1-2個碳原子的脂肪醇和具有 4-6個碳原子的脂肪烴中的一種或多種。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種制備5-氨基苯并咪唑酮的方法，其中，該方法包括：在鎳基非晶態(tài)合金催化劑存在下，將5-硝基苯并咪唑酮與含氫氣體接觸，從接觸后的混合物中分離出5-氨基苯并咪唑酮。本發(fā)明的方法，5-硝基苯并咪唑酮轉(zhuǎn)化率高，5-氨基苯并咪唑酮選擇性高，5-硝基苯并咪唑酮的轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到99.5％以上，5-氨基苯并咪唑酮的選擇性為98.0％以上，并且環(huán)境友好，具有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。
【IPC分類】C07D235-26
【公開號】CN104557727
【申請?zhí)枴緾N201310515919
【發(fā)明人】張曉昕, 王宣, 吳佳, 孟祥堃, 慕旭宏, 宗保寧, 舒興田
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月28日