液相催化加氢法合成间氨基苯磺酸.pdf

维普资讯 2001年4背月 DYES染TUFF料FFIN工DU业~RY Febr怒uar№2001 研囊鞋渲 液 相 催 化 加 氢 法 合 成 间 氨 基 苯 磺 酸 严新焕 许丹倩 怀哲明 徐振元 (浙江工业大学化工学院，杭州 310014) 摘要 在80℃和氢压为 1．OMPa的条件下．以问硝基苯磺酸为原料催化加氢合成了问氨基苯磺酸，讨论 了反应温度、压力和反应物的初姑浓度对反应的影响．井考按了Pd／C催化荆的稳定性，问氨基苯磺酸的 收率为 92％，含量这99％，自制的Pd／C催化剂可套用 10次以上 关键词 问氨基苯磺酸 Pd／C催化荆 加氢 间氨基苯磺酸是重要的化工中间体 J，广泛应 剂的活性中心被激活之故，随着反应进行，反应速度 用于染料 、医药、农药、显影剂等。传统的制备方 保持不变．直到反应接近终点，反应迅速下降。由于 法是间硝基苯磺酸铁粉还原法台成问氨基苯磺酸，该 在反应过程中，间硝基苯磺酸的浓度在不断下降．而 方法会产生大量 “三废”，且质量也差；电化学法口耗 反应速度不下降，反应速度不随间硝基苯磺酸的变 电量大、成本高。催化加氢法 具有 “三废”污染少、 化而变化，表明该反应对间硝基苯磺酸是零级反应。 产品质量高等优点，是 目前较佳的生产工艺，但生产 成本相对较高．为此本工作 自制了高反应性能的 Pd／C催化剂，催化加氢法台成了间氨基苯磺酸，获 得了良好的结果。 1 实验部分 1．1 原料与仪器 工业级6O％问硝基苯磺酸水溶液由无锡生物 圈I 有机化工厂提供；原料及产品的分析方法均采用液 反应条件(1)353k (2)1．OMPa (3)40％ 相色谱法。日本 日立液相色谱仪，c一18色谱柱，流 动相为水：甲醇=35：65。检测温度 30C。内标法 确定其含量，邻苯二 甲酸二甲酯为内标物。 加氢试验在 50Oral的高压加氢反应釜中进行， 依次加入250g含间硝基苯磺酸重量4O％的水溶液 和0．40g自制 25％的Pd／C催化剂，用氨气置换空 气三次，再用氢气置换氮气三次，升高至预定压力和 温度，进行加氢反应，直至不吸氢。反应结束。降低 温度，压出反应液．过滤出催化剂，滤液用稀盐酸进 {1)间硝基苯磺酸j程度：40％； (2)P IOMPa 行酸析，析出白色沉淀，过滤即得白色的间氨基苯磺 2-2 反应温度对加氢反应速度的影响 酸，经液相色谱分析，含量高于99．5％，间硝基苯磺 温度对加氢反应速度的影响见图2。 酸的总收率达到92％。 由图2可知，加氢反应速度随温度上升而增加， 在较低的反应温度下50C(323K)，反应速度增长较 2 结果与讨论 缓慢．随后反应速度迅速加快到80C(353K)以后反 2．1 反应历程 应速度增长又趋于缓慢。这个反应规律是由该反应 加氢反应速度随时间的变化见图1。 的特点所决定的。由前面讨论所知，氢在催化剂表 由图1的反应历程可知，在反应的初始阶段，反 面的吸附离解是该反应的控制步骤。氢在催化剂表 应速度略有上升，这是由于在反应过程 中，部分催化 面吸附解离过程中需要一定的解离能。在低温下由 ·浙江省测试基金项 目资助 40 - ’