[发明专利]一种催化还原硝基化合物制备氨基化合物的方法

说明书

技术领域

本发明属于催化还原硝基化合物制备氨基化合物的技术领域，具体涉及一种催化还原硝基化合物制备氨基化合物的方法。 

背景技术

胺类化合物是化学工业中重要的有机合成中间体，可以用来合成抗氧化剂、染料、活性组分、聚合物改性剂、粘合剂、抗光试剂、感光材料、食品添加剂以及药物等。现有技术中，从硝基化合物还原制备氨基化合物的方法通常为：铁粉或者硫化碱还原法，催化加氢还原法等。工业上主要采用的是铁粉或者硫化还原法，该方法工艺成熟，设备投资少，催化剂价格低廉，操作简便，但是该过程中会产生大量的三废（废渣，废液，废气），环境污染大、对设备的腐蚀严重，特别是硫化碱，已经慢慢被环保部分列为禁止使用的还原催化剂；催化加氢还原法，反应完全，副产物少，对环境污染少，但往往需要高温高压，要使用昂贵的金属催化剂，对生产装置和工艺控制的要求较高，如顾宏伟等报道了在0~100 ℃，0.1~10个大气压下钯纳米线为催化剂催化还原硝基化合物制备氨基化合物的方法(CN102070459)。刘长辉等报道了以氯化苄为原料，经混酸硝化、超声波辐射相转移催化水解及超声波辐射Pd∕C催化氢转移还原等3步反应合成了4-氨基苯甲醇的方法(化学试剂，2011,33（6）：564-566)；近些年发明的一些Pt基纳米催化剂，对硝基催化选择性加氢具有较高的活性（Journal of Catalysis，2009, 265:19-25），不可避免地造成重金属污染；于凤文等报道以超声波处理的活性炭为载体，以钡和钾为助剂制备钌基胺合成催化剂，在10.0Mpa， 400℃的条件下进行了氨合成（科技进展，2003,17（12）:45-47）。也有以活性炭为载体负载金属或金属盐为催化剂催化水合肼还原硝基化合物的方法。贾月存等报道了以N-（2-甲基-5-硝基苯）-4-（3-吡啶-2-嘧啶）胺为主要料，利用活性炭、六水合三氯化铁和六水化三氯化铝组成的复合催化剂催化水合肼还原合成伊马胺的方法（CN1024857179）；以上这些利用水合肼还原的催化剂中都含有金属，容易造成环境污染。后来周宏跃等报道了以水合肼为还原剂，采用硝酸、盐酸及硫酸处理的活性炭为催化剂，催化水合肼还原硝基苯。该文章指出，经化学处理后活性炭表面形成了各种含氧官能团，它们可引发水合肼分解，对硝基苯进行了还原。活性炭表面形成的含氧官能团越多，其催化硝基苯还原速率越快（催化学报，2012, 33(9):1463-1469）。根据此结论，B.K.Pradhan等报道了双氧水处理的活性炭方法，有效地增加了活性炭表面的含氧结构(Carbon,1999,37:1323-1332)，因此，本发明在于使用双氧水处理的活性炭为催化剂，催化水合肼还原硝基化合物的反应。该催化剂用于催化水合肼还原硝基化合物制备氨基化合物，不经适用溶剂广泛，温度适中，而且可以重复利用，再生。 

发明内容

本发明为解决现有技术的不足而提供了一种工艺简单、收率高、反应条件温和、绿色环保、产品性能稳定、催化效率高且催化剂可以循环使用的活性炭催化水合肼还原硝基化合物制备氨基化合物的方法。 

本发明的技术方案为：一种催化还原硝基化合物制备氨基化合物的方法，其特征在于步骤如下：以硝基化合物为主原料，以双氧水处理的活性炭为催化剂，在溶剂中于0-100℃、1-10个大气压下滴加水合肼，将硝基化合物中的硝基还原为氨基制得氨基化合物。 

本发明所述的硝基化合物为含有1-3个苯环的芳香硝基化合物，其中硝基位于苯环上。 

本发明所述的硝基化合物为含有1-3个苯环和1-2个硝基的芳香硝基化合物，其中硝基位于苯环上。 

本发明所述的硝基化合物为 、 、      、  或4-硝基菲，其中R选自以下取代基：o-CH₃、m- CH₃、p- CH₃ 、p-NH₂、p-N(CH₃)₂、p-OCH₃、p-COOCH₃、p-Cl、p-OH、p-CH₃OH、p-COOH、 或  。 

本发明所述的催化剂与硝基化合物的质量比为m（双氧水处理的活性炭）：m（硝基化合物）=1:2-50。 

本发明所述的硝基化合物与水合肼的摩尔比为n（硝基化合物）：n（水合肼）=1:2-10。 

本发明所述的溶剂为水、甲醇、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、正己烷、三乙烷、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺或水与甲醇等体积混合物。