[发明专利]一种对苯二胺的制备方法

说明书

本发明提供一种高效的对苯二胺制备方法，该方法以对二氯苯、氨水为原料，纳米铁酸铜作催化剂制备对苯二胺，与已报道方法相比，该方法使用纳米铁酸铜作催化剂，同时具有铁、铜双金属催化效果，催化活性强，降低了反应的温度和压力，反应条件温和，反应结束后只需通过常规的过滤就可以回收催化剂，回收得到纳米铁酸铜物化性质没有改变，催化剂寿命长，成本低，易于分离回收，可循环使用和对环境无污染。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体地涉及一种以对二氯苯为原料合成对苯二胺的制备方法。

背景技术

对苯二胺，又名乌尔丝D，是最简单的芳香二胺之一，外观呈白色至淡紫红色晶体，熔点140℃，沸点264℃，相对密度1.21。微溶于冷水，溶于热水，易溶于酒精、乙醚及氯仿。作为一种传统的化工中间体，它广泛用于染料、橡胶、国防等工业中。在染料行业可制取偶氮染料，在橡胶行业可制取橡胶防老剂，在国防工业中可制取对位芳纶等。另外，对苯二胺也是汽油阻聚剂和照相显影剂的主要原料。目前橡胶助剂领域以对苯二胺为原料的新型橡胶防老剂4030，国内正在开发与建设中，预计将成为橡胶助剂行业消费对苯二胺新的增长点。因此，从预期看国内对苯二胺的开发具有一定的前景。

对苯二胺的合成路线较多，清洁环保且适合工业化生产路线主要有两条：

路线一：CN107619374A等报道了一种对硝基苯胺催化加氢制备对苯二胺的方法：以对硝基苯胺为原料，氢气为还原剂，在催化剂作用下还原得到对苯二胺，经脱溶、除焦、精馏得到外观白色产品，含量99.9％。

路线二：专利US4193938报道了一种对二氯苯催化氨解合成对苯二胺方法：在高压釜中以氯化亚铜为催化剂，200-220℃，反应压力为4.8-5.8MPa条件下，保温反应12hr，对二氯苯进行氨解得到对苯二胺，收率91.1％。

上述合成路线中，路线一是目前工业化主要方法，工艺成熟，收率高，选择性好，但是原料对硝基苯胺需由氯苯硝化、氨解得到，原料合成繁琐，原子利用率低，硝化过程污染严重；路线二原料易得，可由苯氯化直接得到，原子利用率高，污染小，但是氨解过程中必须采用高温、高压增加设备投资，存在安全隐患。

一直以来，技术人员不断研究对苯二胺合成工艺，以期获得更为经济、绿色、高效的对苯二胺合成工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种更为高效的对苯二胺制备方法，该方法以对二氯苯、氨水为原料，纳米铁酸铜作催化剂制备对苯二胺，反应条件温和，选择性好，收率高。

与已报道方法相比，该方法使用纳米铁酸铜作催化剂，同时具有铁、铜双金属催化效果，催化活性强，降低了反应的温度和压力，反应条件温和，反应结束后只需通过常规的过滤就可以回收催化剂，回收得到纳米铁酸铜物化性质没有改变，催化剂寿命长，成本低，易于分离回收，可循环使用和对环境无污染。

一种以对二氯苯为原料合成对苯二胺的制备方法，反应式如下：

本发明对苯二胺合成方法，按照下述步骤进行：

在1L高压釜内加入对二氯苯、浓度35％-45％氨水、纳米铁酸铜，投料毕，升温至130-150℃，搅拌转速600rpm，反应压力2.0-4.8MPa，保温反应6-24hr，反应结束后，降温泄压回收氨后，60-80℃下热滤回收纳米铁酸铜，滤液经脱溶、负压蒸馏得到对苯二胺，回收得到纳米铁酸铜套用于下一批反应。

其中，对二氯苯与氨水摩尔比位1:10-20，纳米铁酸铜与对二氯苯摩尔比为0.005:1-0.1:1。