System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种卤代硝基芳烃还原成卤代芳胺类化合物的方法技术_技高网

一种卤代硝基芳烃还原成卤代芳胺类化合物的方法技术

技术编号:42024227 阅读:5 留言:0更新日期:2024-07-16 23:15
本发明专利技术属于医药和天然化合物化工中间体及相关化学技术领域,提供了一种卤代硝基芳烃还原成卤代芳胺类化合物的方法。本发明专利技术以硝基芳烃及其衍生物为原料、纳米多孔铜铁为催化剂、氢气为氢源,高效地加氢还原硝基芳烃化合物,其中氢气的压力为0.1~20.0MPa,4‑硝基氯苯及其衍生物在溶剂中的摩尔浓度为0.01~2mmol/mL,硝基芳烃及其衍生物与所用催化剂摩尔比为1:0.01~1:0.5,纳米多孔铜铁催化剂的孔骨架大小为1‑50nm之间。本发明专利技术的的方法获得的产物产率高,反应条件非常温和,操作和后处理简单,催化剂重复性好,且多次使用催化效果没有明显降低,为其实现工业化提供可能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医药和天然化合物化工中间体及相关化学,涉及一种卤代硝基芳烃还原成卤代芳胺类化合物的方法


技术介绍

1、卤代硝基芳烃还原反应生成的相应的卤代芳胺是一类具有重要应用价值的有机中间体,在染料、制药和农药等领域发挥着重要作用。然而,由于其具有特殊的化学结构和特殊的反应性,寻找高效、环保且可持续的催化剂一直是该领域的研究热点。

2、金属还原法是最早实现工业化制备芳胺的方法。该方法通常利用铁、锌、锡或铝等金属在酸性水溶液中还原硝基芳烃。其中铁屑还原法工艺最为成熟,生产过程易于控制,产品质量较好,但对于含有卤素、羰基、氰基等特殊官能团的芳胺,在利用金属还原法生产时,这些特殊官能团也会发生不同程度的还原,并且会产生大量废渣,污染环境,因此该方法的应用越来越少[keum y s,li q x.chemosphere,2004,54,255-263]。20世纪60年代初就有人开始对水合肼的催化还原进行研究,水合肼还原硝基化合物制备芳胺,具有反应条件温和、还原收率高、不产生废渣废水、后处理简单等特点。但缺点也是不可忽视的,比如制备工艺不成熟、催化体系价格昂贵、原子经济性底等[liaw d j,liaw b y,yu c w.polymer,2001,42,5175-5179;wang c s,leu t s.polymer,2000,41,3581-3591;furst a,berlo rc,hooton s.chem.review.,1958,65,51-68.]。电化学还原法一般用铜等金属作为阴极,在电解质溶液中通过电解还原芳香硝基化合物制备相应的芳胺,离子液体也可作为电解质溶液。但该方法需要特殊的电化学设备,其能源消耗很大,生产成本较高。[ravichandran c,noel m.j.appl.electrochem.,1994,24,1256-1261;silvester d,wain a,leigha.j.electroanal.chem.,2006,596,131-140.]金属氢化物还原法常用lialh4、nabh4等作为还原剂,在钯、铜、镍、银等催化剂的作用下还原硝基化合物,该方法的选择性较差,容易把硝基芳烃上其他可还原的官能团同时还原。上述这几种方法由于过程复杂、产物选择性差,且会对环境造成严重的污染而逐渐被淘汰。而光催化还原法主要利用光生电子的能力催化还原有机物,但仅有少量的文献报道,且目前仍处于研究阶段[ferry j,glazew.langmuir,1998,14,3551-3555.]。近年来,工业上主要通过催化加氢还原法制备芳胺类化合物,这类方法因具有工艺清洁、三废少等优点而倍受关注,成为催化硝基还原领域的研究热点。

3、而纳米多孔铜铁催化剂(cufenpore)是一种新型的纳米催化剂,具有独特的双连续三维多孔结构,孔道直径约为1-50nm,比表面积大,结构稳定,不仅容易制取、回收,而且可以重复使用,克服了传统纳米结构催化剂的不足。[tanaka s,kaneko t,asao n,etal.chem.commun.,2011,47,5985-5987;kaneko t,tanaka s,asao n,etal.adv.synth.catal.,2011,353,2927–2932.]

4、因此,将纳米多孔铜铁催化剂用于催化卤代硝基芳烃还原成卤代芳胺类化合物的方法中是一个不错的技术手段。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种硝基芳烃加氢还原制备芳胺类化合物的方法,该方法反应条件非常温和,最高产率可达到96%,所使用的催化剂具有活性高、稳定性好等优点,多次重复使用其催化活性基本不变。

2、本专利技术的技术方案:

3、一种卤代硝基芳烃还原成卤代芳胺类化合物的方法,以硝基芳烃及其衍生物为原料,在催化剂的存在下,氢气为氢源,在有机溶剂中高效地加氢还原硝基芳烃及其衍生物生成芳胺,反应路线如下:

4、

5、反应温度为50~150℃,反应时间为12~36h;

6、r选自氢、卤素、烷基、甲氧基、硝基中的一种;

7、其中,所用催化剂为纳米多孔铜铁催化剂(cufenpore),孔径大小为1~50nm之间;硝基芳烃及其衍生物与所用催化剂的摩尔比为1:0.01~1:0.5;氢气的压力为0.1~20.0mpa;硝基芳烃及其衍生物在有机溶剂中的摩尔浓度为0.01~2mmol/ml。

8、有机溶剂为乙腈、乙酸乙酯、甲醇、二氯甲烷、四氢呋喃、乙醇、1,4-二氧六环、1,2-二氯乙烷、甲苯、水中的一种或两种以上混合。

9、分离方法使用柱层析法,硅胶或碱性氧化铝作为固定相,展开剂一般为极性与非极性的的混合溶剂,如乙酸乙酯-石油醚、乙酸乙酯-正己烷、二氯甲烷-石油醚、甲醇-石油醚。

10、本专利技术的有益效果是该反应的条件非常温和,产物产率高,操作和后处理简单,催化剂重复性好,且重复利用多次催化效果没有明显降低,为其实现工业化提供可能。

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【技术保护点】

1.一种卤代硝基芳烃还原成卤代芳胺类化合物的方法,其特征在于,以硝基芳烃及其衍生物为原料,在催化剂的存在下,氢气为氢源,在有机溶剂中加氢还原硝基芳烃及其衍生物生成芳胺,反应路线如下:

2.根据权利要求1所述的卤代硝基芳烃还原成卤代芳胺类化合物的方法,其特征在于,所述的纳米多孔铜铁催化剂的孔径大小为1~50nm之间。

3.根据权利要求1所述的卤代硝基芳烃还原成卤代芳胺类化合物的方法,其特征在于,所述的硝基芳烃及其衍生物与催化剂的摩尔比为1:0.01~1:0.5。

4.根据权利要求1所述的卤代硝基芳烃还原成卤代芳胺类化合物的方法,其特征在于,所述的氢气的压力为0.1~20.0MPa。

5.根据权利要求1所述的卤代硝基芳烃还原成卤代芳胺类化合物的方法,其特征在于,所述的硝基芳烃及其衍生物在有机溶剂中的摩尔浓度为0.01~2mmol/mL。

6.根据权利要求1所述的卤代硝基芳烃还原成卤代芳胺类化合物的方法,其特征在于,所述的有机溶剂为乙腈、乙酸乙酯、甲醇、二氯甲烷、四氢呋喃、乙醇、1,4-二氧六环、1,2-二氯乙烷、甲苯、水中的一种或两种以上混合。

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【技术特征摘要】

1.一种卤代硝基芳烃还原成卤代芳胺类化合物的方法,其特征在于,以硝基芳烃及其衍生物为原料,在催化剂的存在下,氢气为氢源,在有机溶剂中加氢还原硝基芳烃及其衍生物生成芳胺,反应路线如下:

2.根据权利要求1所述的卤代硝基芳烃还原成卤代芳胺类化合物的方法,其特征在于,所述的纳米多孔铜铁催化剂的孔径大小为1~50nm之间。

3.根据权利要求1所述的卤代硝基芳烃还原成卤代芳胺类化合物的方法,其特征在于,所述的硝基芳烃及其衍生物与催化剂的摩尔比为1:0.01~1:0.5。

4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:包明王超越冯秀娟王云鹏
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:

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