芳胺常压气相N—烷基化反应研究.pdf

维普资讯 化 学 研 究 与 应 用 1996年第 8卷痢 3期 Che,r~calResearcha Appllcat[on Vo1．8No．31996 常压气相N_烷基化反应研究 _堕-__堕．一 ．_____·一 李瑞祥 李贤均 ‘2，。2~-f。V 咽川大学化 成都叭 、毋2三， 床催化反应器中常压下研究 了芳胺和 的气栩法 N一烷基化反应 。考察 了 ；-At 系列催化剂的反应性能 ，筛选出了两种适用于苯胺 N—q1基化反应且性能较好的催化 剂 。反应条件为 ：在 甲酢和苯胺舶摩尔 比为 3：1时，反应温鹰为 28OC，液时空速为 0．3h 的 条件下，苯胺转化苹为99 t生成N．N一二甲基苯胺 (DMA)的选择性为 92 。研究了q1醇和 芳环上不同位置玳-／t；N~q1基苯胺的反应规律． 转化率顺序 ：苯胺≈对一 甲苯胺≈问一 苯 胺邻 一 苯胺 扶C．到 c|不同 l构的_胛和苯胺反应的规仆研究．证 叫随醇中碳原子数 日的 增加，醇的反应话性降低 ．正构醇和苯胺反应和异构雕与苯胺反应陋温度升高的变化趋 势相 反 。 关键词 芳胺 =盆基业 N·N一二 甲牲幂胺 健化剂 芳胺N一烷基化反应是有机台成中的一类重要反应．其中的N一烷基化产物，如 N一甲基 苯胺 (MA)，N，N一二 甲基苯胺 (DMA)，一乙基苯胺 (EA)、N，N一二乙基苯胺 (DEA)，都是制 造染料，炸药、塑料等许多化工原料的中问体，其合成方法是苯胺和烷基化试剂如醇、醚、卤代 烷 以及硫酸酯等进行反应 。生产方法分为两太类．液相法和气相法。液相法主要是以无机黢为 催化剂 ．该法对设备腐蚀严重、废酸处理困难、有环境污染、付产物多、而且能耗高 。气相法是 以固体酸为催化剂r ：，避免了无饥酸对设备的严盂腐蚀 ．反应条件温和t消除了对环境的严 重污染 ，已受到国内外学者和技术人员的普遍重视 目前 ，国内外研究气卡日法生产芳胺N～烷基化反应的干}化剂主要分为以下四太类： 1．无机盐 ；硫酸盐 、磷酸盐和硅酸盐 l‘。。 2．分子筛 HzsM一5、HY系列分子筛 _“‘ 3．金属有机化合物；三羧基一三苯基磷镍等 。 4．复合氧化物 。 我们主要考察了 ^(催化剂上苯胺的N—Efj基化反应 以不同碳数的醇和苯胺反应考 察催化剂活性和选择性随醇 ·}】碳数变化的关系 通过改变空逑 以及甲醇年1_苯胺的庠尔比找出 最佳反应条件 。 实 验 部 分 1．催化剂 催化剂为 )3系列．分为A、B、c、D、E五种t均开jXRD法鉴定。 本文于 199年 1月24日收刊 维普资讯 第3期 唐靖等：芳胺常压气相N一烷基化反应研究 403 2反应装置及试剂 苯胺为工业品，经纯化后苯胺含量为 99 ，甲醇为化学纯 。 本实验采 用 固定床反应器，反应前先将苯胺和 醇按一定比例混合均匀，然后用微量泵送八反应器 ．反 应器外径为 25ram ·内径为 20mm，长度为 320ram，由管式电炉加热，程序升温仪控温 。 3一催化剂的活化 催化剂在 气流下 ，分别在 lO0+C和 200C-8．维持 1小时，300C维持 2小时。 4·催化剂的性能评估 实验在常压固定床反应器上进行，所有的催化剂均在 6个不同的 反应温度下进行 ，在