[发明专利]一种2,4,6-三氨基甲苯盐酸盐的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化学工程技术领域，涉及一种2,4,6-三氨基甲苯盐酸盐的制备方法。

背景技术

2,4,6-三硝基甲苯作为含能化合物被广泛用于武器、采矿和基础建设领域，但它的毒性较大，大量使用会造成严重的生物伤害和环境问题。随着更安全、更高效含能化合物的开发和使用，2,4,6-三硝基甲苯正逐渐被限制和淘汰使用。因此，如何将其有效的转化为安全、高附加值的化工品是一个急需解决的问题。

2,4,6-三氨基甲苯因为分子中同时含有三个氨基而被广泛的用于重要农药、医药和染料的合成，不仅如此，因为氨基的活性较高，它还是非常重要的化工中间体。由于氨基长时间暴露在空气中很容易被氧化而变质，因此2,4,6-三氨基甲苯通常都是以盐酸盐的形式存在。

Shevelev最早报道了以FeCl₃和碳粉为催化剂，在过量水合肼的条件下催化还原2,4,6-三硝基甲苯制备2,4,6-三氨基甲苯盐酸盐的工艺(Synthetic Communications,31(17)2557-2561(2001))，该工艺最大的缺点就是水合肼属于剧毒化学试剂，过量的水合肼会造成严重的环境污染问题。随后Kashaev报道了以Pd/C为催化剂催化2,4,6-三硝基甲苯加氢制备2,4,6-三氨基甲苯的方法(Theoretical Foundations of Chemical Engineering,42(5)650-656(2008))，该方法所使用的Pd/C属于贵金属催化剂，催化剂成本较高。张洪武报道了Au/NaBH₄体系催化2,4,6-三硝基甲苯加氢制备2,4,6-三氨基甲苯的方法(Applied Surface Science 331 210-218(2015))，该方法以Au为催化剂，依然存在催化剂成本高的问题，且其使用的NaBH₄的毒性也较大。

上述工艺均存在着催化剂昂贵，催化剂制备成本高，反应体系复杂等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对2,4,6-三氨基甲苯盐酸盐现有制备技术复杂，催化剂成本高的问题提供了一种以廉价金属Co为催化剂，工艺较简单的制备方法。本发明不仅解决了2,4,6-三氨基甲苯盐酸盐制备成本高的问题，还解决了即将被淘汰使用的传统含能化合物2,4,6-三硝基甲苯再利用的问题。

为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：

一种2,4,6-三氨基甲苯盐酸盐的制备方法，包括以下步骤：

以2,4,6-三硝基甲苯为原料，以氮掺杂碳粉负载钴即Co-N/C为催化剂，以H₂为还原剂，以甲苯、乙醇、甲醇和四氢呋喃中的一种为溶剂，在不锈钢反应釜中液相催化加氢制备2,4,6-三氨基甲苯，然后通过向反应液中加入2倍底物摩尔量的盐酸的方法制备2,4,6-三氨基甲苯盐酸盐；其中催化剂的用量以Co原子计与2,4,6-三氨基甲苯的摩尔量比为0.01～0.20:1，H₂的压力为0.1～4.0MPa，液相催化加氢过程的反应温度为80～160℃，反应时间为6～20h。

优选的2,4,6-三氨基甲苯盐酸盐的制备方法，步骤如下：

以2,4,6-三硝基甲苯为原料，以氮掺杂碳粉负载钴即Co-N/C为催化剂，以H₂为还原剂，甲苯或甲醇为溶剂，在不锈钢反应釜中液相催化加氢制备2,4,6-三氨基甲苯，然后通过向反应液中加入2倍底物摩尔量的盐酸的方法制备2,4,6-三氨基甲苯盐酸盐；其中催化剂的用量以Co原子计与2,4,6-三氨基甲苯的摩尔量比为0.05～0.20:1，H₂的压力为1.0～4.0MPa，液相催化加氢过程的反应温度为100～140℃，反应时间为10～20h。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明采用的是廉价易得的Co为催化剂，较现有工艺相比，催化剂原料成本和制备成本均较低，这极大地的降低了2,4,6-三氨基甲苯盐酸盐的生产成本；

(2)2,4,6-三硝基甲苯作为含能化合物被广泛用于武器、采矿和基础建设领域，但它不仅能量有限，而且毒性也较大，大量使用会造成严重的生物伤害和环境问题。随着更安全高效含能化合物的开发和使用，2,4,6-三硝基甲苯正逐渐被限制和淘汰使用。本发明能解决2,4,6-三硝基甲苯被淘汰后再利用问题。

具体实施方式

下面给出本发明的具体实施例，但并不限制本发明的范围。

实施例1