硝基苯和乙醇一锅法合成N-乙基苯胺.pdf

中国科学 B 辑 :化学 2008 年 第 38 卷 第 1 期 : 27 ~ 34 SCIENCE IN CHINA PRESS 硝基苯和乙醇一锅法合成N- 乙基苯胺 * 李小年, 张军华, 项益智, 马磊, 张群峰, 卢春山, 王红, 白赢 浙江工业大学环境与资源催化研究所, 绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地, 杭州 310032 * 联系人, E-mail: xnli@ 收稿日期: 2007-01-31; 接受日期: 2007-03-07 教育部新世纪优秀人才资助计划(批准号: NCET-04-0557)和高等学校博士点专项科研基金(批准号: SRFDP-20060337001)资助 摘要 以硝基苯和乙醇一锅法合成N- 乙基苯胺为例, 报道了芳香硝基物和醇类化合物在一个 关键词 反应器内, 在相同催化剂作用下和在相同反应条件下一锅法合成N-烷基芳胺的新方法. 在该方 硝基苯 法中, 醇类化合物水相重整过程中产生的氢原位地将芳香硝基物加氢还原生成芳胺, 紧接着在 乙醇 一锅法 : 较低的H2 分压条件下, 芳胺与醇发生N-烷基化反应生成相应的N-烷基芳胺. 在硝基苯 无水乙 N- 乙基苯胺 : : : 413 K 和P = 1 MPa 条件下反应8 h, 硝基苯和苯胺被完全转 醇 水的体积比为10 60 0 时, 在T = 耦合 化, N- 乙基苯胺的选择性为85.9%, N, N-二乙基苯胺选择性在0~4%之间, 明显优于传统的合成方 N-烷基化 法. 实验结果表明, 这种方法可及时地将反应过程产生的氢和芳胺从催化剂表面移走, 为提高 雷尼镍 目标产物N-烷基芳胺的选择性提供了可能. N-烷基芳胺是合成染料、医药、农药等的重要中 以雷尼镍、钯炭或稀土元素和碱金属氢氧化物促进的 间体. 通常它是以相应的芳香硝基物为初始原料, 由 氧化铝负载铜-锰为催化剂, 以醇、醛、酮为烷化剂, 化学还原法或催化加氢法先合成芳胺, 在催化剂作 可实现芳香硝基物加氢还原生成芳胺和芳胺N-烷基 用下芳胺再与烷基化试剂(如醇、醚、卤代烃等)发生 化两步反应在同一反应器内连续进行, 即将芳香硝 N-烷基化反应制得. 化学还原法常采用铁粉、锌粉和 基物、烷化剂和催化剂一并加入反应器中, 在一定的 硫化物等将芳香硝基物直接还原制得芳胺, 其生产 温度和压力及催化剂作用下先通入氢气将芳香硝基 过程产生大量的污染物[1], 现已逐渐被以Raney金属 物加氢还原成芳胺, 然后降低体系温度, 不进行产物 (如Raney Ni, Raney Cu等)和负载型贵金属(如Pd/C, 分离, 而是用N2 置换体系内的H2 并维持体系压力, Pt/Al2O3 等) 为催化剂的液相催化加氢法[2~5] 所取代. 再升温至需要的温度进行芳胺N-烷基化反应. 在该 但传统的液相催化加氢工艺需要专门配套制氢装置 方法中, 芳香硝基物和芳胺转化率高, N-烷基芳胺选 或外部供氢体系. 目前以H SO , H