專利名稱：以雷尼鎳為催化劑制備3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以雷尼鎳為催化劑制備3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺的方法，特指 使用雷尼鎳催化劑，高效催化3-硝基-4-甲氧基乙酰苯胺的加氫，高選擇性的制備3-氨 基-4-甲氧基乙酰苯胺，屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺是制備C. I.分散藍(lán)79和分散紫58等系列分散染料 的重要中間體。3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺作為偶合組分的分散染料，具有品質(zhì)穩(wěn)定、發(fā)射 強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用性能十分優(yōu)越。目前，國內(nèi)外的需求量十分巨大。國內(nèi)外研究表明，合成3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺的方法主要有兩種，一種是以 2，4-二硝基氯苯為原料，通過采用惰性氣體保護(hù)、調(diào)變?nèi)芤旱乃釅A度、選用高效的?；噭?等方法提高收率。但此工藝過程中的醚化產(chǎn)物2，4-二氨基苯甲醚易被氧化，且?；^程易 產(chǎn)生大量副產(chǎn)物。另一種方法是以對(duì)氨基苯甲醚為原料，經(jīng)過?；?、硝化、還原制得。工業(yè) 上主要采用第二種方法，通過還原3-硝基-4-甲氧基乙酰苯胺來制備3-氨基-4-甲氧基 乙酰苯胺。目前國內(nèi)外的研究重點(diǎn)集中在以對(duì)氨基苯甲醚為原料，經(jīng)硝基還原工藝制備 3_氨基-4-甲氧基乙酰苯胺。3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺的硝基還原工藝主要有四種，分 別是鐵屑還原法、硫化堿還原法、水合胼還原法和催化加氫還原法。鐵屑還原法和硫化堿還 原法工藝簡單，但產(chǎn)生大量廢物，嚴(yán)重污染環(huán)境；水合胼還原法反應(yīng)條件溫和，后處理容易， 但水合胼價(jià)格昂貴、毒性大且收率較低或反應(yīng)時(shí)間過長。催化加氫還原法具有反應(yīng)收率高、 產(chǎn)物選擇性高，后處理簡單等優(yōu)點(diǎn)，作為一種綠色環(huán)保型工藝，具有廣闊的應(yīng)用前景。我國工業(yè)化制備3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺大部分采用鐵屑還原法工藝，造成 嚴(yán)重的環(huán)境污染。我們選用雷尼鎳催化劑，調(diào)整加氫還原工藝中反應(yīng)參數(shù)，高選擇性合成 3_氨基-4-甲氧基乙酰苯胺。因此，該技術(shù)具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種新的催化加氫合成3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺的方法， 即采用雷尼鎳作為催化劑，催化3-硝基-4-甲氧基乙酰苯胺加氫還原為3-氨基-4-甲氧
基乙酰苯胺。催化加氫過程化學(xué)反應(yīng)式如下還原反應(yīng)
O2NH2N 本發(fā)明所述的以雷尼鎳為催化劑制備3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺的方法，包括以下步驟在高壓反應(yīng)釜，以3-硝基-4-甲氧基乙酰苯胺為原料，催化劑與3-硝基-4-甲氧 基乙酰苯胺的質(zhì)量比為1 10 2 10，溶劑與3-硝基-4-甲氧基乙酰苯胺的用量比為 20 l(v/w)，其中所述溶劑為甲醇或者乙醇，反應(yīng)溫度為80 110°C，反應(yīng)壓力為0.8 2MPa，反應(yīng)時(shí)間為2 6h，進(jìn)行間歇式反應(yīng)。反應(yīng)過程中維持?jǐn)嚢?，反?yīng)結(jié)束后，冷卻靜置。 產(chǎn)物采用AgilentllOO型高效液相色譜進(jìn)行定量檢測。本發(fā)明所用的雷尼鎳(Raney Ni)催化劑制備方法如下將Ni-Al合金，在5 20min內(nèi)加入到50°C的20wt. %的氫氧化鈉溶液中，其中 Ni-Al合金質(zhì)量比為Ni Al = I 1 1 4，加完后加熱至80°C，并保持80°C反應(yīng)90 120min，整個(gè)過程維持?jǐn)嚢锠顟B(tài)。反應(yīng)結(jié)束后，降溫、過濾，用乙醇洗濾餅三次后用蒸餾水洗 至PH = 7，最后將制得的雷尼鎳置于無水乙醇中保存?zhèn)溆谩１景l(fā)明的顯著特點(diǎn)是雷尼鎳催化劑活性高，使得硝基催化加氫得到較高的原料轉(zhuǎn) 化率和產(chǎn)物選擇性，且反應(yīng)過程綠色環(huán)保。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明實(shí)施例1將質(zhì)量比為1 1的Ni-Al合金在5min內(nèi)加入到150mL、50°C的20wt. %的氫氧 化鈉溶液中，加完后加熱至80°C，并保持80°C反應(yīng)90min，整個(gè)過程維持?jǐn)嚢锠顟B(tài)。反應(yīng)結(jié) 束后，降溫、過濾，用乙醇洗滌濾餅三次后用蒸餾水洗至PH = 7，最后將制得的雷尼鎳置于 無水乙醇中保存?zhèn)溆?。稱量上述制備的雷尼鎳催化劑1.0g，3-硝基-4-甲氧基乙酰苯胺 IOg,即催化劑與原料質(zhì)量比為1 10，加入到IOOOmL的反應(yīng)釜中，加入200mL甲醇，開動(dòng)攪 拌。通入氮?dú)鈒Omin，充分置換反應(yīng)釜中氧氣，加入氫氣，使得壓力為O.SMPa。然后，逐漸升 溫至80°C，反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜冷卻至30°C左右，取樣進(jìn)行液相色譜檢測。分析 得出，原料轉(zhuǎn)化率85. 1 %，產(chǎn)物選擇性99. 5%。實(shí)施例2將質(zhì)量比為1 2的Ni-Al合金在20min內(nèi)加入到150mL、50°C的20wt. %的氫氧 化鈉溶液中，加完后加熱至80°C，并保持80°C反應(yīng)120min，整個(gè)過程維持?jǐn)嚢锠顟B(tài)。反應(yīng) 結(jié)束后，降溫、過濾，用乙醇洗滌濾餅三次后用蒸餾水洗至PH = 7，最后將制得的雷尼鎳置 于無水乙醇中保存?zhèn)溆谩７Q量上述制備的雷尼鎳催化劑1. 0g，3-硝基-4-甲氧基乙酰苯胺 10g，即催化劑與原料質(zhì)量比為1 10，加入到IOOOmL的反應(yīng)釜中，加入200mL甲醇，開動(dòng)攪 拌。通入氮?dú)鈒Omin，充分置換反應(yīng)釜中氧氣，加入氫氣，使得壓力為2.0MPa。然后，逐漸升 溫至100°C，反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜冷卻至30°C左右，取樣進(jìn)行液相色譜檢測。分 析得出，原料轉(zhuǎn)化率88. 1 %，產(chǎn)物選擇性99. 4%。實(shí)施例3將質(zhì)量比為1 4的Ni-Al合金在5min內(nèi)加入到150mL、50°C的20wt. %的氫氧 化鈉溶液中，加完后加熱至80°C，并保持80°C反應(yīng)lOOmin，整個(gè)過程維持?jǐn)嚢锠顟B(tài)。反應(yīng) 結(jié)束后，降溫、過濾，用乙醇洗滌濾餅三次后用蒸餾水洗至PH = 7，最后將制得的雷尼鎳置 于無水乙醇中保存?zhèn)溆?。稱量上述制備的雷尼鎳催化劑1. 0g，3-硝基-4-甲氧基乙酰苯胺10g，即催化劑與原料質(zhì)量比為1 10，加入到IOOOmL的反應(yīng)釜中，加入200mL甲醇，開動(dòng)攪 拌。通入氮?dú)鈒Omin，充分置換反應(yīng)釜中氧氣，加入氫氣，使得壓力為1.5MPa。然后，逐漸升 溫至110°C，反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜冷卻至30°C左右，取樣進(jìn)行液相色譜檢測。分 析得出，原料轉(zhuǎn)化率91.9%，產(chǎn)物選擇性99. 0 %。實(shí)施例4將質(zhì)量比為1 1的Ni-Al合金在15min內(nèi)加入到150mL、50°C的20wt. %的氫氧 化鈉溶液中，加完后加熱至80°C，并保持80°C反應(yīng)llOmin，整個(gè)過程維持?jǐn)嚢锠顟B(tài)。反應(yīng) 結(jié)束后，降溫、過濾，用乙醇洗滌濾餅三次后用蒸餾水洗至PH = 7，最后將制得的雷尼鎳置 于無水乙醇中保存?zhèn)溆?。稱量上述制備的雷尼鎳催化劑1. 5g，3-硝基-4-甲氧基乙酰苯胺 10g，即催化劑與原料質(zhì)量比為1.5 10，加入到IOOOmL的反應(yīng)釜中，加入200mL甲醇，開 動(dòng)攪拌。通入氮?dú)鈒Omin，充分置換反應(yīng)釜中氧氣，加入氫氣，使得壓力為O.SMPa。然后，逐 漸升溫至90°C，反應(yīng)4h。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜冷卻至30°C左右，取樣進(jìn)行液相色譜檢測。 分析得出，原料轉(zhuǎn)化率98. 0%，產(chǎn)物選擇性99. 4%。實(shí)施例5將質(zhì)量比為1 2的Ni-Al合金在5min內(nèi)加入到150mL、50°C的20wt. %的氫氧 化鈉溶液中，加完后加熱至80°C，并保持80°C反應(yīng)90min，整個(gè)過程維持?jǐn)嚢锠顟B(tài)。反應(yīng)結(jié) 束后，降溫、過濾，用乙醇洗滌濾餅三次后用蒸餾水洗至PH = 7，最后將制得的雷尼鎳置于 無水乙醇中保存?zhèn)溆?。稱量上述制備的雷尼鎳催化劑1.5g，3-硝基-4-甲氧基乙酰苯胺 10g，即催化劑與原料質(zhì)量比為1.5 10，加入到IOOOmL的反應(yīng)釜中，加入200mL甲醇，開 動(dòng)攪拌。通入氮?dú)鈒Omin，充分置換反應(yīng)釜中氧氣，加入氫氣，使得壓力為1.5MPa。然后，逐 漸升溫至80V，反應(yīng)4h。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜冷卻至30°C左右，取樣進(jìn)行液相色譜檢測。 分析得出，原料轉(zhuǎn)化率98. 4%，產(chǎn)物選擇性99. 2%。實(shí)施例6將質(zhì)量比為1 4的Ni-Al合金在IOmin內(nèi)加入到150mL、50°C的20wt. %的氫氧 化鈉溶液中，加完后加熱至80°C，并保持80°C反應(yīng)90min，整個(gè)過程維持?jǐn)嚢锠顟B(tài)。反應(yīng)結(jié) 束后，降溫、過濾，用乙醇洗滌濾餅三次后用蒸餾水洗至PH = 7，最后將制得的雷尼鎳置于 無水乙醇中保存?zhèn)溆?。稱量上述制備的雷尼鎳催化劑1.5g，3-硝基-4-甲氧基乙酰苯胺 IOg,即催化劑與原料質(zhì)量比為1. 5 10，加入到IOOOmL的反應(yīng)釜中，加入200mL乙醇，開 動(dòng)攪拌。通入氮?dú)鈒Omin，充分置換反應(yīng)釜中氧氣，加入氫氣，使得壓力為l.OMPa。然后，逐 漸升溫至90°C，反應(yīng)4h。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜冷卻至30°C左右，取樣進(jìn)行液相色譜檢測。 分析得出，原料轉(zhuǎn)化率98. 8 %，產(chǎn)物選擇性99. 6 %。實(shí)施例7將質(zhì)量比為1 1的Ni-Al合金在5min內(nèi)加入到150mL、50°C的20wt. %的氫氧 化鈉溶液中，加完后加熱至80°C，并保持80°C反應(yīng)90min，整個(gè)過程維持?jǐn)嚢锠顟B(tài)。反應(yīng)結(jié) 束后，降溫、過濾，用乙醇洗滌濾餅三次后用蒸餾水洗至PH = 7，最后將制得的雷尼鎳置于 無水乙醇中保存?zhèn)溆谩７Q量上述制備的雷尼鎳催化劑3. Og，3-硝基-4-甲氧基乙酰苯胺 IOg,即催化劑與原料質(zhì)量比為3 10，加入到IOOOmL的反應(yīng)釜中，加入200mL乙醇，開動(dòng)攪 拌。通入氮?dú)鈒Omin，充分置換反應(yīng)釜中氧氣，加入氫氣，使得壓力為O.SMPa。然后，逐漸升 溫至90°C，反應(yīng)6h。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜冷卻至30°C左右，取樣進(jìn)行液相色譜檢測。分析得出，原料轉(zhuǎn)化率98. 9%，產(chǎn)物選擇性99. 4%。實(shí)施例8將質(zhì)量比為1 2的Ni-Al合金在5min內(nèi)加入到150mL、50°C的20wt. %的氫氧化 鈉溶液中，加完后加熱至80°C，并保持80°C反應(yīng)90min，整個(gè)過程維持?jǐn)嚢锠顟B(tài)。反應(yīng)結(jié)束 后，降溫、過濾，用乙醇洗滌濾餅三次后用蒸餾水洗至PH = 7，最后將制得的雷尼鎳置于無 水乙醇中保存?zhèn)溆谩７Q量上述制備的雷尼鎳催化劑3. 0g，3-硝基-4-甲氧基乙酰苯胺10g， 即催化劑與原料質(zhì)量比為3 10，加入到IOOOmL的反應(yīng)釜中，加入200mL乙醇，開動(dòng)攪拌。 通入氮?dú)鈒Omin，充分置換反應(yīng)釜中氧氣，加入氫氣，使得壓力為l.OMPa。然后，逐漸升溫至 110°C，反應(yīng)6h。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜冷卻至30°C左右，取樣進(jìn)行液相色譜檢測。分析得 出，原料轉(zhuǎn)化率100 %，產(chǎn)物選擇性99. 5 %。實(shí)施例9將質(zhì)量比為1 4的Ni-Al合金在5min內(nèi)加入到150mL、50°C的20wt. %的氫氧化 鈉溶液中，加完后加熱至80°C，并保持80°C反應(yīng)90min，整個(gè)過程維持?jǐn)嚢锠顟B(tài)。反應(yīng)結(jié)束 后，降溫、過濾，用乙醇洗滌濾餅三次后用蒸餾水洗至PH = 7，最后將制得的雷尼鎳置于無 水乙醇中保存?zhèn)溆?。稱量上述制備的雷尼鎳催化劑3. 0g，3-硝基-4-甲氧基乙酰苯胺10g， 即催化劑與原料質(zhì)量比為3 10，加入到IOOOmL的反應(yīng)釜中，加入200mL乙醇，開動(dòng)攪拌。 通入氮?dú)鈒Omin，充分置換反應(yīng)釜中氧氣，加入氫氣，使得壓力為1. 5MPa。然后，逐漸升溫至 100°C，反應(yīng)6h。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜冷卻至30°C左右，取樣進(jìn)行液相色譜檢測。分析得 出，原料轉(zhuǎn)化率100 %，產(chǎn)物選擇性99. 2 %。
權(quán)利要求
以雷尼鎳為催化劑制備3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺的方法，其特征在于包括以下步驟在高壓反應(yīng)釜，以3-硝基-4-甲氧基乙酰苯胺為原料，以雷尼鎳為催化劑，催化劑與3-硝基-4-甲氧基乙酰苯胺的質(zhì)量比為1∶10～2∶10，溶劑與3-硝基-4-甲氧基乙酰苯胺的用量比為體積與質(zhì)量比為20∶1，其中反應(yīng)溫度為80～110℃，反應(yīng)壓力為0.8～2MPa，反應(yīng)時(shí)間為2～6h，進(jìn)行間歇式反應(yīng)，反應(yīng)過程中維持?jǐn)嚢?，反?yīng)結(jié)束后，冷卻靜置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以雷尼鎳為催化劑制備3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺的方法， 其特征在于本發(fā)明所用的雷尼鎳催化劑制備方法如下將Ni-Al合金，在5 20min內(nèi)加入 到50°C的20wt. %的氫氧化鈉溶液中，其中Ni-Al合金質(zhì)量比為Ni Al = I 1 1 4， 加完后加熱至80°C，并保持80°C反應(yīng)90 120min，整個(gè)過程維持?jǐn)嚢锠顟B(tài)；反應(yīng)結(jié)束后， 降溫、過濾，用乙醇洗濾餅三次后用蒸餾水洗至PH = 7，最后將制得的雷尼鎳置于無水乙醇 中保存?zhèn)溆谩?br> 全文摘要
本發(fā)明公開了一種雷尼鎳催化加氫制備3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺的方法。該方法使用雷尼鎳作為催化劑，高效催化3-硝基-4-甲氧基乙酰苯胺還原成3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺。在反應(yīng)溫度80～110℃，反應(yīng)壓力0.8～2MPa，反應(yīng)時(shí)間2～6h下，由3-硝基-4-甲氧基乙酰苯胺液相間歇式催化加氫制備3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺，原料轉(zhuǎn)化率為85.1～100％，產(chǎn)物3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺選擇性的為99.0～99.6％。本發(fā)明為清潔工藝、成本低、制備產(chǎn)品純度高、工藝過程安全環(huán)保，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07C231/12GK101880242SQ201010213470
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者廖喜慧, 曹建翠, 殷恒波, 沈靈沁, 王愛麗, 顏曉波 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)