[发明专利]一种催化对硝基氯苯氨解制备对硝基苯胺的方法

说明书

本发明公开了一种催化对硝基氯苯氨解制备对硝基苯胺的方法，包括以下步骤：制备多孔氧化锌；将聚苯乙烯颗粒、多孔氧化锌和氯苯与二甲亚砜的混合溶剂搅拌混合处理，制得纺丝液，静电纺丝处理后制得掺杂多孔氧化锌的多孔聚苯乙烯纤维；将掺杂多孔氧化锌的多孔聚苯乙烯纤维置于四氢呋喃中溶胀，然后过滤，溶胀后的材料和聚乙二醇、四丁基氯化铵、氢氧化钠溶液混合搅拌，升温反应，制得催化剂；将上述制得的催化剂和对硝基苯胺和液氨混合加入到高压反应釜内，升温反应，反应结束后趁热过滤，得到的液体进行冷却结晶，之后过滤，过滤得到的固体干燥后，制得对硝基苯胺。该方法将相转移催化剂固载化，改善了催化剂的稳定性，便于回收。

技术领域

本发明涉及有机合成领域，具体涉及一种催化对硝基氯苯氨解制备对硝基苯胺的方法。

背景技术

对硝基苯胺是一种重要的有机化工原料，可用作防老剂、染料、农药、兽药中间体，更主要用途是制备对苯二胺用于合成芳纶，后者是一种新型高科技合成纤维，未来几年，随着芳纶项目的投产，对对硝基苯胺的需求也将保持快速增长。目前制备对硝基苯胺的方法主要是以对硝基氯苯、氨水为原料，在相转移催化剂的催化下来制备产品。相转移催化剂能以离子对形式把无机离子和有机离子溶解或萃取到有机相中，从而使因相界隔离难以或完全不能进行的反应得以加快进行。这些研究虽取得了一定进展，但还存在如催化剂稳定性差、有毒或不能回收使用等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种催化对硝基氯苯氨解制备对硝基苯胺的方法，该方法将相转移催化剂固载化，改善了催化剂的稳定性，便于回收。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种催化对硝基氯苯氨解制备对硝基苯胺的方法，包括以下步骤：

(1)将醋酸锌溶于乙醇中制得醋酸锌溶液，然后缓慢加入草酸的乙醇溶液、十二烷基三甲基溴化铵搅拌混合反应，制得的胶体溶液干燥后煅烧处理，制得多孔氧化锌；

(2)将聚苯乙烯颗粒、多孔氧化锌和氯苯与二甲亚砜的混合溶剂搅拌混合处理，制得纺丝液，静电纺丝处理后制得掺杂多孔氧化锌的多孔聚苯乙烯纤维；

(3)将掺杂多孔氧化锌的多孔聚苯乙烯纤维置于四氢呋喃中溶胀，然后过滤，溶胀后的材料和聚乙二醇400、四丁基氯化铵、氢氧化钠溶液混合搅拌，升温反应，反应结束后冷却至室温，过滤，得到的沉淀洗涤后，晾干，之后采用四氢呋喃作为提取剂进行索氏提取，干燥，制得催化剂；

(4)将上述制得的催化剂和对硝基苯胺和液氨混合加入到高压反应釜内，升温至170℃反应8－9h，反应结束后趁热过滤，得到的液体进行冷却结晶，之后过滤，过滤得到的固体干燥后，制得对硝基苯胺。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述醋酸锌溶液的浓度为0.1mmol/ml，草酸的乙醇溶液的浓度为6.25wt％，二者体积比为5：(1.5－2)；所述十二烷基三甲基溴化铵的添加量为醋酸锌质量的3－5wt％。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述搅拌混合反应的温度为60℃，反应时间为2－3h；所述干燥的温度为80－90℃，时间为20－24h。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述煅烧的温度为480－520℃，煅烧时间为1.5－2.5h，煅烧时的气氛为空气。

作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述氯苯、二甲亚砜的体积比为3：7，所述纺丝液中聚苯乙烯颗粒的质量浓度为25－35wt％，多孔氧化锌的质量浓度为5－8wt％。

作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述搅拌混合处理的温度为50℃，时间为10－15h。

作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述静电纺丝的条件为：采用旋转收集器进行收集，旋转收集器与针尖的距离为15cm，静电纺丝时进料速度为0.5ml/h，纺丝电压为10KV。