[发明专利]硝基化合物催化还原制备氨基化合物的方法

说明书

技术领域

本发明属于催化还原领域，具体涉及一种以铂纳米线为催化剂催化还原硝基化合物制备氨基化合物的方法。

背景技术

胺类化合物是化学工业中重要有机合成中间体，可以用来合成抗氧化剂、染料、活性组分、聚合物改性剂、粘合剂、抗光蚀剂、感光材料、食品添加剂以及药物等。

现有技术中，从硝基化合物还原制备氨基化合物的方法通常为：⑴铁粉或者硫化碱还原法，⑵水合肼还原法，以及⑶催化加氢还原法等。工业上主要采用的是铁粉或者硫化碱还原法，该方法工艺成熟，设备投资少，催化剂价格低廉，操作简便，但是该过程中会产生大量的三废（废渣，废液，废气），环境污染大、对设备的腐蚀严重，特别是硫化碱，已近慢慢被环保部分列为禁止使用的还原催化剂；水合肼还原法，设备投资小，反应条件温和，还原效果好，可进行部分还原，不产生废气废渣，但是只适用于小批量、短线芳胺的合成，而不适合大规模工业化生产；催化加氢还原法，反应完全，副产物少，对环境污染小，但往往需要高温高压，对生产装置和工艺控制的要求较高。

另外，近些年发明了一些Pt基纳米催化剂，对硝基催化选择性加氢具有较高的活性，参见文献：Journal of Catalysis 265 (2009) 19–25，该文献中，反应温度为40℃、压力为2barH₂、转化率95.1%，选择性93.1%。

但是，上述技术方案中的催化剂都没有将硝基化合物还原的温度和压力有效的降低，更没有实现常温常压下即可反应。

因此开发一种低温高活性的新型催化剂，降低反应温度，提高硝基化合物的平衡转化率和单程转化率或实现低温、低压合成氨基化合物，变的非常重要。

发明内容

本发明目的是克服现有技术中的不足，提供一种工艺简单，收率高，反应条件温和、绿色，产品性能稳定的由硝基化合物催化还原制备氨基化合物的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种由硝基化合物制备氨基化合物的方法，在0~100℃，0.1~10个大气压下，以铂纳米线为催化剂，以硝基化合物为反应物制备氨基化合物。

上述铂纳米线直径为2~3nm，其合成方法为：(1) 参考文献Angew. Chem. Int. Ed. 46 (2007), 6333-6335. 合成FePt纳米线; (2) 然后在酸性条件下加热搅拌把Pt纳米线外面包裹的Fe给腐蚀掉即得铂纳米线。

应用上述催化剂催化还原硝基化合物制备氨基化合物时，可以采用以下两种方法中的一种：

1） 将所述催化剂和硝基化合物分散在溶剂中，然后在0~100℃，0.1~10个大气压下，向溶剂中通入氢气还原制备氨基化合物；

2） 将所述催化剂固定在载体、固定床、管式反应器或釜式反应器中，将氢气通过固定的催化剂，同时将溶有硝基化合物的溶液通过催化剂，在0~100℃，0.1~10个大气压下还原制备氨基化合物。

上述技术方案中，所述由硝基化合物催化还原制备氨基化合物是指将硝基化合物中的硝基还原为氨基；所述硝基化合物为含有1～3个苯环的芳香硝基化合物，所述含有1～3个苯环的芳香硝基化合物上的硝基位于苯环上；优选地，所述含有1～3个苯环的芳香硝基化合物含有1～2个硝基；更优选地，所述硝基化合物为C₆～C₂₈的含有1～3个苯环、1～2个硝基的芳香硝基化合物；更优选的技术方案中，所述硝基化合物选自：                                                、、、 1-硝基蒽醌；其中，R选自下表所述取代基：o-CH₃、m-CH₃、p-CH₃、p-NH₂、p-N(CH₃)₂、p-OCH₃、p-COOCH₃、p-Cl、p-OH、p-COOH、p-COOH、或中的一种。

上述技术方案中，所述溶剂选自：水、甲醇、乙醇、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、正己烷、三乙胺、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、水与甲醇等体积混合物、水与乙醇等体积混合物中的一种。

上述技术方案中，反应压力越大，则反应时间越短，在常压下反应也可以顺利进行。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：