[发明专利]一种合成对二甲氨基苯甲酸酯的催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种使用催化剂制备对二甲氨基苯甲酸酯的方法，其特征在于：所述方法为：在固定床反应器中，将催化剂分为质量相等的催化剂A和催化剂B两部分，催化剂A装填在反应管的下端，催化剂B和等质量的石英砂混合后装填在反应管的上端；在反应管顶部设置有第一进口，在反应管的下端且在催化剂A和催化剂B的交界处设置有第二进口；将氢气按照4:6分为氢气A和氢气B两部分；原料对硝基苯甲酸酯和溶剂混合后预热至反应温度，与氢气B一起从第一进口进入；甲醛预热至反应温度，与氢气A一起从第二进料口进入，反应产物从反应管底部流出，经过气液分离后，得到目标产物对二甲氨基苯甲酸酯，溶剂和过量的氢气回收利用；其中，反应温度为40-70℃、反应压力为0.5-1MPa、对硝基苯甲酸酯的空速为0.4-0.8g/(g.h)；

所述催化剂包括金属Ni、Pd和载体氧化铝，所述催化剂中Ni的质量百分含量为0.8-1.1%，Pd的质量百分含量为0.2-0.5%，其余为氧化铝；

所述催化剂是通过以下制备方法得到的：

（1）载体预处理：将氧化铝在盐酸溶液中浸泡2h，取出后在120℃烘干干燥12h，然后浸泡在乙醇中至吸附饱和，取出后在120℃烘干干燥12h，然后在马弗炉中800-900℃下焙烧0.5-1.5h，得到预处理好的氧化铝载体；

（2）等体积浸渍法制备负载Ni的催化剂前驱体：将六水合硝酸镍溶解到乙醇水溶液中，再将氧化铝载体加入其中，搅拌均匀，在120℃下烘干干燥12h，在马弗炉中400-600℃下焙烧0.5-1h，然后用氢气在400-600℃下还原2h，得到负载Ni的催化剂前驱体；

（3）浸渍Pd：将海绵钯加入王水中，加热到60-90℃溶解后自然冷却至室温，用去离子水稀释定容到钯离子浓度为0.004-0.01g/mL，得到Pd溶液；将催化剂前驱体装填在反应管中，在氮气保护的条件下，将Pd溶液从反应管上端滴加加入，Pd溶液流经催化剂前驱体从反应管下端流出，将流出的Pd溶液再循环至反应管上端滴加加入，如此循环，至反应管下端流出的Pd溶液无色时，停止滴加Pd溶液，将氮气换为氢气，升温至100℃保持2h，然后升温至200-500℃下活化2h，冷却，即得到合成对二甲氨基苯甲酸酯的催化剂。

2.根据权利要求1所述一种使用催化剂制备对二甲氨基苯甲酸酯的方法，其特征在于：所述氧化铝为中空条形的γ氧化铝，长3-6mm，直径1.5mm，中间空腔内径0.8mm。

3.根据权利要求1所述一种使用催化剂制备对二甲氨基苯甲酸酯的方法，其特征在于：步骤（1）中所述盐酸溶液的体积浓度为5-10%。

4.根据权利要求1所述一种使用催化剂制备对二甲氨基苯甲酸酯的方法，其特征在于：步骤（2）中所述乙醇水溶液的体积浓度为50%。

5.根据权利要求1所述一种使用催化剂制备对二甲氨基苯甲酸酯的方法，其特征在于：所述海绵钯与王水的比例为（2-5）g：10mL。

6.根据权利要求1或2所述一种使用催化剂制备对二甲氨基苯甲酸酯的方法，其特征在于：所述对硝基苯甲酸酯、甲醛、氢气、溶剂的摩尔比为1：（2.2-2.6）：（5.5-7）：2。

7.根据权利要求6所述一种使用催化剂制备对二甲氨基苯甲酸酯的方法，其特征在于：当所述目标产物对二甲氨基苯甲酸酯为对二甲氨基苯甲酸乙酯时，所述原料对硝基苯甲酸酯为对硝基苯甲酸乙酯，所述溶剂为乙醇；

当所述目标产物对二甲氨基苯甲酸酯为对二甲氨基苯甲酸异戊酯时，所述原料对硝基苯甲酸酯为对硝基苯甲酸异戊酯，所述溶剂为异戊醇；

当所述目标产物对二甲氨基苯甲酸酯为对二甲氨基苯甲酸异辛酯时，所述原料对硝基苯甲酸酯为对硝基苯甲酸异辛酯，所述溶剂为异辛醇；

当所述目标产物对二甲氨基苯甲酸酯为对二甲氨基苯甲酸甲酯时，所述原料对硝基苯甲酸酯为对硝基苯甲酸甲酯，所述溶剂为甲醇；

当所述目标产物对二甲氨基苯甲酸酯为对二甲氨基苯甲酸正丁酯时，所述原料对硝基苯甲酸酯为对硝基苯甲酸正丁酯，所述溶剂为正丁醇。

8.根据权利要求1或2所述一种使用催化剂制备对二甲氨基苯甲酸酯的方法，其特征在于：所述固定床反应器中，反应管为内衬石英管的不锈钢管，所述石英管内径为15-25mm。