五氯硝基苯催化加氢法合成3,5-二氯苯胺

3,5-二氯苯胺是一种重要农药中间体.采用多氯代硝基苯催化加氢脱氯合成3,5-二氯苯胺是一种清洁合成工艺.研究了合成路线中五氯硝基苯催化加氢制备五氯苯胺工艺,主要考察了催化剂、溶剂、反应温度和反应压力对加氢反应的影响.结果表明:与骨架镍相比,Pd/C催化剂具有较好的催化活性和选择性,虽然负载量为10%Pd/C比5%Pd/C催化活性高,但易发生深度脱氯;反应适宜的溶剂为环己烷;在优化的反应条件下,五氯硝基苯转化率可达99%以上,五氯苯胺选择性可达95%以上.     

Pt/C催化加氢3-氯-4-甲基硝基苯制备3-氯-4-甲基苯胺

3-氯-4-甲基苯胺是合成有机颜料、染料和农药的重要有机中间体。以3-氯-4-甲基硝基苯为原料,1%Pt/C为催化剂,低压催化加氢制备3-氯-4-甲基苯胺,考察不同溶剂、反应压力、反应温度和催化剂用量对产物收率的影响。结果表明,在3-氯-4-甲基硝基苯10 g、溶剂甲醇用量30 m L、1%Pt/C催化剂用量0.04 g、反应温度80℃和反应压力1.0 MPa条件下,3-氯-4-甲基苯胺收率99.08%,脱氯率0.2%,催化剂可重复使用5次。     

Pd/Co_3O_4金属催化剂的制备及其催化还原邻氯硝基苯的研究

采用浸渍法制备了Pd/Co_3O_4负载型金属催化剂,进一步考察了其催化邻氯硝基苯加氢反应的催化性能。研究表明:以纳米Co_3O_4为载体所制得的Pd/Co_3O_4金属催化剂用于邻氯硝基苯催化加氢反应具有较高的反应活性和选择性,反应转化率达85%以上,其中邻氯苯胺的选择性也达到90%以上。     

常压条件下Pd/C催化邻氯硝基苯加氢反应

用化学还原法制备了活性炭负载Pd、Pt和 Ru共3种贵金属催化剂,在没有添加任何脱氯抑制剂和助剂的前提下,比较研究了3种催化剂在邻氯硝基苯(o-CNB)加氢制邻氯苯胺(o-CAN)反应中的催化性能,发现Pd/C催化剂效果更佳。以Pd/C为催化剂,考察了溶剂种类、反应温度、反应时间和重复使用次数等因素对邻氯硝基苯转化率及邻氯苯胺选择性的影响。实验结果表明:常压条件下,Pd与邻氯硝基苯的质量比为1/2120,反应时间90min,邻氯硝基苯转化率和邻氯苯胺选择性分别可达100%和 87.4%。催化剂在重复使用6次后仍保持较高的活性。该工艺具有反应压力低、催化剂用量少、反应时间短和脱氯少等特点,适合工业化生产。     

Pd/Fe_2O_3金属催化剂的制备及其催化还原邻氯硝基苯的研究

本文采用浸渍法制备了一系列负载型金属催化剂,进一步考察了它们催化邻氯硝基苯加氢反应的催化性能。研究表明:以纳米Fe_2O_3为载体所制得的Pd/Fe_2O_3金属催化剂用于邻氯硝基苯催化加氢反应具有较高的反应活性和选择性,反应转化率达90%以上,其中邻氯苯胺的选择性也达到90%以上。     

非晶态Pd-B/Al2O3催化剂用于邻氯硝基苯加氢合成邻氯苯胺的研究

用化学还原法制得了Pd-B/Al2O3非晶态催化剂,并用于邻氯硝基苯液相加氢反应的研究.采用XRD、SEM、SAED等技术手段对催化剂进行了表征,表明Pd-B以超细颗粒的形式分散在载体上,并且明确了催化剂的非晶态性质、结构形态等.以邻氯硝基苯液相加氢为目标反应,对所制备催化剂的催化性能进行系统评价.在反应温度90℃、氢气压力1.0MPa的反应条件下,邻氯硝基苯的转化率达99.9%,邻氯苯胺的选择性达98.0%;在不加脱卤抑制剂的情况下,脱卤率小于2%,表明负载Pd系非晶态催化剂具有较好的邻氯硝基苯加氢活性及良好的选择性,优于Pd基晶态催化剂和Ni基晶态催化剂.从催化剂的微观结构、金属-载体相互作用、活性组分在载体表面的几何效应和电子效应等方面对非晶态催化剂响影响邻氯硝基苯加氢性能进行了讨论和解释.     

单分散氮掺杂的碳纳米球负载钯催化氯代硝基苯加氢反应

高效钯炭催化剂的研制是卤代硝基苯选择性加氢还原制备卤代苯胺工艺取得突破的关键。以单分散氮掺杂的碳纳米球为载体、钯为活性组分,采用浸渍法制备出负载型的Pd/CN-x(x代表碳基载体的焙烧温度),并对其催化氯代硝基苯加氢制备氯代苯胺反应的性能进行了研究。分别采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射光谱(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、场发射扫描电镜(SEM)以及X射线光电子能谱(XPS)技术对Pd/CN-x催化剂的形貌、结构及表面化学性质进行了表征分析。考察了不同温度下制备出的碳氮材料负载钯催化剂对氯代硝基苯选择性加氢还原反应活性和选择性的影响。研究结果表明,以单分散氮掺杂的碳纳米球为载体能够实现金属Pd颗粒的均匀分散,因而催化剂表现出优异的催化加氢性能。其中,Pd/CN-600催化剂表现出100%的3-氯硝基苯转化率,同时对3-氯苯胺的选择性高达76.9%。此外,载体表面含氮官能团影响活性Pd组分的有效分散,进而影响3-氯苯胺的选择性。     

Ru负载石墨烯催化对氯硝基苯加氢的研究

采用改进石墨氧化法制备了氧化石墨,用NaBH4还原氧化,得到石墨烯(GP),再采用浸渍法制备了Ru/GP催化剂,用于对氯硝基苯(p-CNB)加氢制对氯苯胺(p-CAN)。考察了加氢压力、溶剂体积、溶剂比例、不同溶剂等对p-CNB转化率和p-CAN选择性的影响。结果表明,当反应温度为60℃,加氢压力为4.0 MPa,反应时间为2 h时,对氯硝基苯转化率可达100.0%,对氯苯胺选择性为94.8%。     

载体对非晶态催化剂的氯代硝基苯加氢性能影响

以纳米碳管(CNTs)、γ-Al2O3、活性炭(AC)、SiO2为载体,Pt、Sn为活性组分,采用浸渍-化学还原法制备了负载Pt-Sn双金属非晶态催化剂,采用XRD、SEM、SAED、EDS等技术手段对催化剂进行了表征,明确了催化剂的非晶态性质、结构形态、粒子大小和元素组成等.以氯代硝基苯液相加氢为目标反应,对各催化剂的催化性能进行了评价.结果表明负载Pt-Sn非晶态催化剂在氯代硝基苯加氢反应中具有较好的活性和良好的选择性,其中以CNTs为载体的非晶态催化剂可使三种氯代硝基物加氢转化率达到99.9%,加氢脱氯率小于1.2%.从载体的微观结构、金属-载体相互作用、活性组分在载体表面的几何效应和电子效应等方面对载体响氯代硝基苯加氢性能进行了讨论.     

温和条件下Pt/MSU-S催化氯代硝基苯选择性加氢研究

采用乙醇还原法制备负载型Pt/MSU-S催化剂,采用X射线衍射、透射电镜、N2吸附-脱附对催化剂进行了表征。TEM表明,质量分数为0.5%的Pt在MSU-S载体上高度分散,Pt粒径在5 nm左右,无团聚现象。在常压反应温度30℃下分别考察了Pt/MSU-S催化剂对邻位、间位和对位氯代硝基苯催化加氢性能的影响,反应3 h,底物转化率为100%,邻氯苯胺的选择性达到96%,间氯苯胺和对氯苯胺的选择性达到98%。催化剂重复使用5次后仍然有很高催化活性和选择性。     

对氨基苯酚的工艺研究

研究硝基苯催化加氢制备对氨基苯酚的工艺条件,对影响因素进行了探讨。结果表明,最佳制备工艺条件为:硝基苯20 mL,硫酸浓度15%,氢气压力为20 cm水柱,温度85℃,十二烷基三甲基溴化铵用量为0.1 g,搅拌速率1 500 r/m in,2.5%Pt/C催化剂0.5 g,反应时间为5 h。在此条件下,硝基苯转化率最高达39.8%,对氨基苯酚选择性最高达99%,产品质量达到日本JISK4144—1986标准要求。     

Ir/C催化剂氯代硝基苯选择性催化加氢反应性能

采用浸渍法制备Ir/C和Pd/C催化剂,并用于氯代硝基苯选择性催化加氢反应,采用ICP-MS、XRD、XPS和TEM等手段对催化剂进行表征。结果表明,在相同负载量条件下,Ir在活性炭表面的分散与Pd有显著差异,Ir颗粒粒径更小且更均匀。在氯代硝基苯液相催化加氢反应中,Ir催化剂的催化活性较低,对氢解脱氯副反应有较好的抑制作用,这些性能与Ir的特殊性能有关。     

Pd/CNTs金属纳米催化剂的制备及其催化对氯硝基苯加氢性能

通过硝酸浸渍法对碳纳米管(CNTs)进行预处理改性,并采用乙二醇液相还原法制备Pd/CNTs纳米催化剂,通过XRD、TEM、BET、拉曼光谱、ICP等手段对其进行表征。结果表明,Pd/CNTs催化剂中Pd的负载量为0.9 wt%,Pd纳米颗粒均匀地分散在CNTs表面,粒径平均大小为5 nm。该催化剂用于对氯硝基苯的选择加氢反应,在常压、60℃下反应2 h,转化率为94.7%,选择性为89.2%。     

非晶态镍-硼合金柱撑膨润土催化剂的制备及其加氢性能的研究

采用浸渍-化学还原法制备了非晶态镍-硼合金柱撑膨润土催化剂,考察了催化剂不同制备条件对其催化硝基苯加氢制苯胺反应性能的影响;并对催化剂的晶相、形貌和比表面积等方面进行了表征。结果表明,非晶态镍-硼合金柱撑膨润土催化剂具有较大的比表面积,非晶态镍-硼在柱撑膨润土孔道中分散性较好,具有较好的催化加氢性能和稳定性。非晶态镍-硼柱撑膨润土催化剂在加氢反应的初始压力为2.0 MPa、温度为110 ℃、反应时间为2 h条件下,催化硝基苯加氢制苯胺的转化率和选择性分别达到92.6%和96.1%,并且催化剂在连续使用6次后硝基苯的转化率和苯胺的选择性分别为88.9%和93.8%。     

催化加氢制备3-氯-4-氟苯胺的研究

研究了以Pt-Cu-S/C作催化剂,3-氯-4-氟硝基苯常压加氢制备3-氯-4-氟苯胺的方法,考察了该催化剂对3-氯-4-氟硝基苯的催化加氢反应的性能,探讨了影响加氢反应的主要因素。实验表明,催化剂具有较高的催化活性和选择性。当催化剂中Pt的质量分数为1%,Cu的质量分数为0.1%,S的质量分数为0.03%,催化剂用量为硝基物质量的0.5%,溶剂用量2 m L甲醇/1 g硝基物,反应温度80℃,压力为1.5 MPa时,3-氯-4-氟苯胺的产率为98%,纯度达99.5%以上。     

球形Pd催化剂应用于对氯硝基苯催化加氢

在聚乙二醇、环己胺和水组成的W/O乳状液体系中,用BH4-还原Pd2+制得了球形纳米Pd催化剂,并用XRD、XPS、TEM等方法表征了催化剂的结构、表面电子态和形貌等。通过催化对氯硝基苯加氢制备对氯苯胺来评价其催化性能。结果表明,该催化剂具备较高的催化活性和选择性,对氯硝基苯转化率达到100%,对氯苯胺的选择性达到99%以上,催化剂稳定性较好可以套用6次以上。     

Ir/AlO(OH)催化剂对氯代硝基苯催化加氢反应的研究

采用醇回流还原沉淀法制备含有大量结构水的Ir/AlO(OH)催化剂,用于常压下对氯硝基苯加氢,考察了催化剂用量、反应时间、温度、水的比例以及溶剂等因素对反应的影响。结果表明,当乙醇和水的比例为5∶2,温度为35℃,反应时间为5 h,对氯硝基苯的转化率可达到100.0%,对氯苯胺的选择性大于99%,并且未发现脱卤产物,显示了良好工业应用前景。     

镍基非晶态催化剂上氯代硝基苯选择性加氢合成氯代苯胺

分别以碳纳米管(CNTs),γ-Al2O3,Si O2,Ti O2为载体,Ni、B为活性组分,采用浸渍-化学还原法制备了一系列负载型Ni-B非晶态合金催化剂,并将其用于三种氯代硝基苯液相加氢反应。采用电感耦合等离子体光谱、X-射线衍射、透射电子显微镜、差示扫描量热等手段研究了催化剂的非晶性质、Ni的担载量及催化剂的热稳定性。结果表明,负载型Ni-B非晶态合金催化剂在氯代硝基苯液相加氢反应中表现出较高的活性和良好的选择性,其中以CNTs为载体的非晶态合金Ni-B催化剂可使三种氯代硝基苯的转化率均达到了99.9%,加氢脱氯率小于2.5%。讨论了CNTs和Ni-B非晶态合金之间的相互作用与催化剂的催化性能的关系。     

Ag-Pd/C催化四氯化碳液相加氢反应的研究

制备了Ru-Pd/C,Fe-Pd/C,Ni-Pd/C,Cu-Pd/C和Ag-Pd/C催化剂,并考察了它们对四氯化碳液相加氢脱氯成氯仿的反应性能,重点考察了Ag/Pd摩尔比对Ag-Pd/C催化剂反应性能的影响。结果表明,在所有考察的催化剂中,Ag加入到Pd/C可有效抑制副产物甲烷的生成,显著提高氯仿的选择性。在Ag-Pd/C(2:1)催化剂上四氯化碳转化率为100%时,氯仿选择性高达97%。在Ag-Pd合金催化剂中,Ag可能主要起断裂C-Cl键的作用,而Pd主要提供加氢所需的活化H原子。溶剂对Ag-Pd/C催化剂四氯化碳液相加氢脱氯反应的活性和选择性有重要的影响,四氯化碳液相加氢生成CHCl3和CH2Cl2的反应在甲醇溶剂中是平行反应,而在正庚烷溶剂中则是连串反应。     

Pd-Fe/TiO2常压催化加氢制备3-氯-4-氟苯胺的研究

研究了以Pd-Fe/TiO2作催化剂,3-氯-4-氟硝基苯常压加氢制备3-氯-4-氟苯胺的方法,考察了该催化剂对3-氯-4-氟硝基苯的常压加氢反应的性能,探讨了影响加氢反应的主要因素。实验表明,经KBH4处理过的催化剂具有较高的催化活性,Fe的引入同时提高了催化剂的催化活性和选择性。当催化剂中Pd的质量分数为5%,Fe的质量分数为0.2%,催化剂用量为13.2×10-3g Pd/0.1 mol硝基物,溶剂用量为80 mL无水乙醇/0.1 mol硝基物,反应温度50℃时,3-氯-4-氟苯胺的产率为98.0%,纯度达99.0%以上。