專利名稱:一種催化加氫制備1,5-二氨基萘的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及1,5-二氨基萘的制備工藝,具體的說是一種催化加 氫制備1, 5-二氨基萘的方法。
背景技術(shù):
1,5-二氨基萘是一種重要化工中間體,廣泛用于染料工業(yè),也是 制備1, 5-萘二異氰酸酯的原料,用途十分廣泛。
目前制備1, 5-二氨基萘一般采用在酸性條件下的鐵粉還原法還 原1,5-二硝基萘,例如CN: 1100403A公開了將二硝基萘,鐵粉,酒 精,水,冰醋酸,火堿,亞硫酸氫鈉,按一定的比例配備后,經(jīng)混合, 攪拌,升溫,保溫,稀釋,析出過濾,烘干等過程,用來生產(chǎn)1,5-二氨基萘和1, 8 - 二氨基萘,但該法產(chǎn)生了大量金屬殘渣和含鹽酸的 高濃度有機廢水,處理十分困難,嚴重污染環(huán)境。現(xiàn)在國外紛紛研究 制備1, 5-二氨基萘的新方法。
US: 6538158公開了以萘為原料,通過溴化制備1, 5-二溴萘,再 氨解制備1, 5-二氨基萘,該工藝缺點是有大量1, 4-二溴萘生成,分 離提純困難。
US: 0143137公開了以鄰硝基甲苯為原料,通過與丙稀睛堿催化 加成,酸催化閉環(huán),催化加氫制備1,5-二氨基萘,該工藝缺點是合 成工藝復雜。
CN: 1692097A公開了以5-取代-1-四氫萘酮脫氫制成萘酚化合物 后,通過對該萘酚化合物的羥基進行氨基化制備1,5-二氨基萘,該 工藝同樣復雜。
由此可見,尋找一種簡便的制備1,5-二氨基萘的方法是很迫切 的實際需求。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷,本發(fā)明的目的在于提供一種催化加
氫制備1, 5-二氨基萘的方法,制備方法簡便,可在較低的溫度和壓 力下催化1, 5-二硝基萘轉(zhuǎn)化制備1, 5-二氨基萘,并獲得較高的反應 收率。
為達到以上目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案是
一種催化加氫制備1,5-二氨基萘的方法,其特征在于在溶劑 中,以1,5-二硝基萘為原料,以含量為5%的Pd/C為催化劑,且在 反應體系中加入金屬離子為助劑,用氮氣置換空氣至少3次后,再用 氫氣置換氮氣至少3次,然后再充入氫氣,在反應壓力為0.1 1.5MPa、反應溫度為80 12(TC的反應條件下進行催化加氫反應,制 取1, 5 - 二氨基萘。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述溶劑為苯胺、乙醇、異丙醇、四 氫吠喃中的一種,所述溶劑的質(zhì)量為1, 5 - 二硝基萘質(zhì)量的3 4倍。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述Pd/C的質(zhì)量為1, 5 - 二硝基萘 質(zhì)量的0.5 5%。。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述Pd/C的質(zhì)量為1, 5 - 二硝基萘 質(zhì)量的1 4%。。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述金屬離子為鈷離子、錫離子或鎳 離子中的一種,金屬離子的質(zhì)量為鈀質(zhì)量的0.3 3倍。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,反應壓力為0.4 1.2MPa,反應溫度 為90 100°C。
本發(fā)明所述的催化加氫制備1,5-二氨基萘的方法,制備方法簡 便,可在較低的溫度和壓力下催化1,5-二硝基萘轉(zhuǎn)化制備1,5-二氨 基萘,并獲得較高的反應收率。
具體實施例方式
本發(fā)明公開了一種催化加氫制備1,5-二氨基萘的方法,在溶劑 中,以1, 5 - 二硝基萘為原料,以含量為5%的Pd/C為催化劑,且在 反應體系中加入金屬離子為助劑,用氮氣置換空氣至少3次后,再用 氫氣置換氮氣至少3次,然后再充入氫氣,在反應壓力為0.1 1.5MPa、反應溫度為80 12(TC的反應條件下進行催化加氫反應,制 取1, 5 - 二氨基萘。含量為5%的Pd/C指的就是Pd在催化劑中的含量 為5%。例如所述反應壓力可以為0. 1 MPa、 0. 2MPa、 0. 3 MPa、 0.4 MPa、 0, 5 MPa、 0. 6 MPa、 0. 7 MPa、 0. 8 MPa、 0. 9 MPa、 1 MPa、 1. 1 MPa、 1. 2 MPa、 1. 3 MPa、 1. 4 MPa或1. 5 MPa;所述反應溫度可以為 80°C、 82°C、 84°C、 86°C、 88°C、 90°C、 92°C、 94°C、 96°C、 98°C、 100°C、 102°C、 104°C、 106°C、 108°C、 110°C、 112°C、 114°C、 116 °C、 118。C或120。C。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述溶劑為苯胺、乙醇、異丙醇、四 氫畎喃中的一種,所述溶劑的質(zhì)量為1, 5 - 二硝基萘質(zhì)量的3 4倍。 上述溶劑都是純?nèi)軇?。例如所述溶劑的質(zhì)量為1, 5 - 二硝基萘質(zhì)量 的3倍、3. l倍、3.2倍、3.3倍、3.4倍、3. 5倍、3. 6倍、3. 7倍、 3.8倍、3.9倍或4倍。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述Pd/C的質(zhì)量為1,5-二硝基萘 質(zhì)量的0. 5 5°;。例如所述Pd/C的質(zhì)量為1, 5 - 二硝基萘質(zhì)量的 0,5%0、 0.7%0、 0.9%0、 1%>、 1.2%0、 1.4%)、 1.6%0、 1.8%0、 2%0、 2. 2%0、 2. 4%0、 2. 6%0、 2. 8%0、 3%0、 3. 2%0、 3. 4%0、 3. 6%0、 3. 8%0、 4%0、 4.2%0、 4.4%0、 4.6%0、 4.8%0或5%0。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述Pd/C的質(zhì)量為1,5-二硝基萘 質(zhì)量的1 4%。。例如所述Pd/C的質(zhì)量為1, 5 - 二硝基萘質(zhì)量的1 %0、 1.1%)、 1.3%0、 1.5%0、 1.7%0、 1.9%0、 2.1%0、 2.3%>、 2.5%0、 2.7%)、 2.9%0、 3.1%0、 3. 3%0、 3. 5%0、 3. 7%0、 3.9%)或4%0。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述金屬離子為鈷離子、錫離子或鎳離子中的一種,金屬離子的質(zhì)量為鈀質(zhì)量的0.3 3倍。例如所述 金屬離子的質(zhì)量為鈀質(zhì)量的0.3倍、0.5倍、0.7倍、0.9倍、l倍、 1.2倍、l."咅、1.6倍、1.8倍、2倍、2.2倍、2.4倍、2. 6倍、2.8
倍或3倍。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,反應壓力為0.4 1.2MPa,反應溫度 為90 100°C 。例如所述反應壓力可以為0. 4 MPa、 0. 5 MPa、 0. 6 MPa、 0. 7 MPa、 0. 8 MPa、 0. 9 MPa、 1 MPa、 1. 1 MPa或1. 2 MPa;所述反 應溫度可以為90。C、 91°C、 92°C、 93°C、 94°C、 95°C、 96°C、 97°C、 98°C、 99。C或100°C。
以下為上述技術(shù)方案的具體實施例 實施例1:
在容積為lOOOmL的釜式高壓反應器中放入200g乙醇,以1, 5 -二硝基萘50g為原料,以0. 025g(折合干催化劑)含量為5%的Pd/C為 催化劑,再向反應體系中直接加入lmL濃度為0. lmol/L的硝酸鈷的 水溶液,密閉后先用氮氣置換空氣3 5次,再用氫氣置換3 5次, 然后充入lMPa氫氣,緩慢加熱升溫至120°C,調(diào)整氫氣閥,使反應 體系壓力達到1. 5MPa, 23小時后,壓力不再下降。冷卻后取樣進行 液相色譜分析,對1, 5 - 二硝基萘轉(zhuǎn)化率為90%,收率為82%。
實施例2:
在容積為1000mL的釜式高壓反應器中放入170g異丙醇,以1, 5 -二硝基萘50g為原料,以0. lg(折合干催化劑)含量為5%的Pd/C為催 化劑,再向反應體系中直接加入lmL濃度為0. lmol/L的四氯化錫的 水溶液,密閉后用氮氣置換空氣3 5次,用氫氣置換3 5次,然后 充入lMPa氫氣,緩慢加熱升溫至IO(TC,調(diào)整氫氣閥,使反應體系 壓力達到1.5MPa, 8小時后,壓力不再下降。冷卻后取樣進行液相色 譜分析,對1, 5 - 二硝基萘轉(zhuǎn)化率為92%,收率為83%。實施例3:
在容積為lOOOmL的釜式高壓反應器中放入200g四氫吠喃,以 1, 5 - 二硝基萘50g為原料,以O(shè). 15g(折合干催化劑)含量為59&的Pd/C 為催化劑,再向反應體系中直接加入lmL濃度為0. lmol/L的硝酸鎳 的水溶液,密閉后密閉后用氮氣置換空氣3 5次,用氫氣置換3 5 次,然后充入0.2MPa氫氣,緩慢加熱升溫至8(TC,調(diào)整氫氣閥,使 反應體系壓力達到0. 5MPa, 5小時后,壓力不再下降。冷卻后取樣進 行液相色譜分析,對1,5-二硝基萘轉(zhuǎn)化率92%,收率為82%。
實施例4:
在容積為1000mL的釜式高壓反應器中放入150g苯胺,以1, 5 -二硝基萘50g為原料,以0. lg(折合干催化劑)含量為5%的Pd/C為催 化劑,再向反應體系中直接加入lmL濃度為0. lmol/L的四氯化錫水 溶液,密閉后用氮氣置換空氣3 5次,用氫氣置換3 5次,然后充 入0.2MPa氫氣,緩慢加熱升溫至ll(TC,調(diào)整氫氣閥,使反應體系 壓力達到0.8MPa, 4小時后,壓力不再下降。冷卻后取樣進行液相色 譜分析,對1,5-二硝基萘轉(zhuǎn)化率98%,收率為96%。
實施例5:
在容積為1000mL的釜式高壓反應器中放入175g異丙醇,以1, 5 -二硝基萘50g為原料,以0. 25g(折合干催化劑)含量為5%的Pd/C為 催化劑,再向反應體系中直接加入1. 25mL濃度為0. lmol/L的硝酸鎳 水溶液,密閉后用氮氣置換空氣3 5次,用氫氣置換3 5次,然后 充入lMPa氫氣,緩慢加熱升溫至8(TC,調(diào)整氫氣閥,使反應體系壓 力達到1.5MPa, 3小時后,壓力不再下降。冷卻后取樣進行液相色譜 分析,對1, 5 - 二硝基萘轉(zhuǎn)化率93%,收率為90%。
實施例6:
在容積為1000mL的釜式高壓反應器中放入200g乙醇,以1, 5 -二硝基萘50g為原料,以0. lg(折合干催化劑)含量為5%的Pd/C為催 化劑,再向反應體系中直接加入lmL濃度為0. lmol/L的硝酸鈷的水 溶液,密閉后先用氮氣置換空氣3 5次,再用氫氣置換3 5次,然 后充入lMPa氫氣,緩慢加熱升溫至12(TC,調(diào)整氫氣閥,使反應體 系壓力達到1.5MPa, IO小時后,壓力不再下降。冷卻后取樣進行液 相色譜分析,對1,5-二硝基萘轉(zhuǎn)化率為90%,收率為82%。
實施例7:
在容積為1000mL的釜式高壓反應器中放入175g異丙醇,以1, 5 -二硝基萘50g為原料,以0. lg(折合干催化劑)含量為5%的Pd/C為催 化劑,再向反應體系中直接加入1. 25mL濃度為0. lmol/L的硝酸鎳水 溶液,密閉后用氮氣置換空氣3 5次,用氫氣置換3 5次,然后充 入lMPa氫氣,緩慢加熱升溫至8(TC,調(diào)整氫氣閥,使反應體系壓力 達到1.5MPa, 6小時后,壓力不再下降。冷卻后取樣進行液相色譜分 析,對1, 5 - 二硝基萘轉(zhuǎn)化率93%,收率為90%。
權(quán)利要求
1. 一種催化加氫制備1,5-二氨基萘的方法,其特征在于在溶劑中,以1,5-二硝基萘為原料,以含量為5%的Pd/C為催化劑,且在反應體系中加入金屬離子為助劑,用氮氣置換空氣至少3次后,再用氫氣置換氮氣至少3次,然后再充入氫氣,在反應壓力為0.1~1.5MPa、反應溫度為80~120℃的反應條件下進行催化加氫反應,制取1,5-二氨基萘。
2. 如權(quán)利要求1所述的催化加氫制備1, 5-二氨基萘的方法,其 特征在于所述溶劑為苯胺、乙醇、異丙醇、四氫吠喃中的一種,所 述溶劑的質(zhì)量為1, 5 - 二硝基萘質(zhì)量的3 4倍。
3. 如權(quán)利要求1所述的催化加氫制備1, 5-二氨基萘的方法,其 特征在于所述Pd/C的質(zhì)量為1, 5 - 二硝基萘質(zhì)量的0. 5 5%。。
4. 如權(quán)利要求3所述的催化加氫制備1, 5-二氨基萘的方法,其 特征在于所述Pd/C的質(zhì)量為1, 5 - 二硝基萘質(zhì)量的1 4%。。
5. 如權(quán)利要求1所述的催化加氫制備1, 5-二氨基萘的方法,其 特征在于所述金屬離子為鈷離子、錫離子或鎳離子中的一種,金屬 離子的質(zhì)量為鈀Pd質(zhì)量的0. 3 3倍。
6. 如權(quán)利要求1所述的催化加氫制備1, 5-二氨基萘的方法,其 特征在于反應壓力為0.4 1.2MPa,反應溫度為90 100。C。
全文摘要
一種催化加氫制備1,5-二氨基萘的方法,涉及1,5-二氨基萘的制備工藝,在溶劑中,以1,5-二硝基萘為原料,以含量為5%的Pd/C為催化劑,且在反應體系中加入金屬離子為助劑,用氮氣置換空氣至少3次后,再用氫氣置換氮氣至少3次,然后再充入氫氣,在反應壓力為0.1~1.5MPa、反應溫度為80~120℃的反應條件下進行催化加氫反應,制取1,5-二氨基萘。本發(fā)明所述的催化加氫制備1,5-二氨基萘的方法,制備方法簡便,可在較低的溫度和壓力下催化1,5-二硝基萘轉(zhuǎn)化制備1,5-二氨基萘,并獲得較高的反應收率。
文檔編號B01J23/44GK101544569SQ20091014281
公開日2009年9月30日 申請日期2009年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月18日
發(fā)明者倪海平, 陳玉忠 申請人:南通海迪化工有限公司