【技术实现步骤摘要】
本专利技术化工合成，具体涉及一种催化加氢制备3-甲基-4-氨基苯甲酸的方法。
技术介绍
1、3-甲基-4-氨基苯甲酸是一种重要的有机中间体，广泛应用于医药、农药和染料工业。目前合成3-甲基-4-氨基苯甲酸主要是铁粉还原和催化加氢还原两种方式，铁粉还原产生大量固废和废水，对环境造成负担，还伴随着低产率和高能耗的问题。催化加氢技术因其在提高反应效率、降低能耗和减少副产物生成方面的潜力而受到关注。然而，现有的催化加氢技术在合成3-甲基-4-氨基苯甲酸时仍面临一些挑战，包括催化剂的选择性和稳定性不足，以及对反应条件的严格要求。尽管近年来在催化剂的开发和反应条件优化方面取得了一些进展，但市场上仍缺乏一种高效、经济、环境友好的催化加氢方法来合成3-甲基-4-氨基苯甲酸。
2、中国专利cn 106831460a公开了一种3-甲基-4-氨基苯甲酸的制备的方法，在反应装置中加入3-甲基-4-硝基苯甲酸和季铵盐型相转移催化剂后，加入溶剂搅拌均匀，加入还原铁粉和质子酸反应，得到反应液；然后将反应装置降温，加入碳酸钠和活性炭脱色，调ph值为碱性，过滤铁泥，用碳酸钠溶液洗两次，混合过滤母液和清洗液，得浅黄色溶液；将浅黄色溶液加入酸调ph值为微酸性，析出类白色沉淀，经过滤，水洗，干燥，得到3-甲基-4氨基苯甲酸，此专利技术的制备方法简单、成本低，然而制备过程会产生较多的有毒铁泥和废水，且产品收率最高仅达90.1％。
3、中国专利cn 107501106a公开了一种催化加氢制备3-甲基-4-氨基苯甲酸的方法，在反应容器中加入3-甲基-
4、因此，亟需一种新型的催化加氢方法，以实现高选择性、高产率的3-甲基-4-氨基苯甲酸合成。
技术实现思路
1、针对现有的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种催化加氢制备3-甲基-4-氨基苯甲酸的方法。本专利技术的制备方法步骤简单，一步法即可生成所需产物，同时使用的改性钯催化剂可回收再利用，三废产生量少，实现了经济效益与环境效益协调发展，且3-甲基-4-氨基苯甲酸的收率高、纯度高，具有较好的应用价值。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、本专利技术提供了一种催化加氢制备3-甲基-4-氨基苯甲酸的方法，包含如下步骤：
4、a1.将3-甲基-4-硝基苯甲酸和溶剂混合，边搅拌边调节ph值为碱性，得到3-甲基-4-硝基苯甲酸溶液；
5、a2.将步骤a1得到的3-甲基-4-硝基苯甲酸溶液倒入反应釜中，加入改性钯催化剂和助剂，依次用氮气和氢气各置换2-3次，再通入氢气，控制压力和温度，进行氢化反应，得到反应物；
6、a3.待反应釜冷却，将步骤a2得到的反应物过滤，将滤液调节至ph值为弱酸性，结晶干燥，得到3-甲基-4-氨基苯甲酸。
7、本专利技术的反应机理和作用如下：
8、1.本专利技术合成一种新型的改性钯催化剂，使其具有良好的催化稳定性、较高的选择性，有效减少副反应的发生，且改性钯催化剂易于回收再利用，有着较为广阔的应用前景。
9、首先，本专利技术使用1,3,5-三(4-氨基苯基)苯和2,5-二乙基-1,4对苯二甲醛作为有机配体合成的载体具有高度有序的孔道结构，金属纳米颗粒可进入孔道内以提高3-甲基-4-氨基苯甲酸的产率和纯度，同时固定在孔道中的金属具有高分散性，并且催化剂在低金属负载量和温和的反应条件下可以表现出优异的稳定性和催化性能。
10、其次，金属前躯体对金属离子的吸附性能、改性钯催化剂的催化活性有很大的影响，本申请选择特定的金属前躯体制备金属前驱体溶液，氯钯酸和氯化铱相较于其他金属前驱体的吸附效果好、分散性佳，可以提升硝基苯加氢还原的反应进程。
11、除此之外，申请人合成双金属的催化剂，可以提高催化活性和选择性，这可能是因为铱位点主要强化3-甲基-4-硝基苯甲酸的活化以及中间体的吸附，钯位点则有利于氢气解离，钯上的氢和电子快速转移到铱上，可以最大程度进行加氢过程，实现高活性、高选择性制备3-甲基-4-氨基苯甲酸。
12、2.本专利技术加入胺类物质作为助剂，可以在不影响3-甲基-4-氨基苯甲酸收率和纯度的基础上有效实现脱色，简化了生产工艺，保证了产品的颜色和洁净度。
13、3.本专利技术严格控制反应的压力和温度，避免反应速率缓慢导致收率降低，进一步申请人通过控制改性钯催化剂和助剂的加入量，提高反应的收率和纯度。
14、4.本专利技术用一步法合成3-甲基-4-氨基苯甲酸，减少了中间产物的产生，节约了能耗，简化了工艺，降低了污染物的排放。
15、在一些实施方式中，步骤a1中所述溶剂为甲醇。
16、在一些实施方式中，步骤a1中所述3-甲基-4-硝基苯甲酸溶液的质量分数为10-25％。
17、在一些实施方式中，步骤a1中所述改性钯催化剂的制备方法，包含如下步骤：
18、s1.将1,3,5-三(4-氨基苯基)苯、2,5-二乙基-1,4对苯二甲醛加入至反应釜中，搅拌，加入复合有机溶剂，加热至65-80℃，搅拌，冷却，得到混合溶液；
19、s2.在超声条件下，将去离子水和冰醋酸依次滴加至步骤s1的混合溶液中，滴加完成后超声3-5min，加热至65-80℃，反应2-3d，冷却，过滤，洗涤，干燥，研磨，得到粉末；
20、s3.将步骤s2得到的粉末分散于甲醇中，超声处理20-40min，得到悬浮液备用；将复合金属前驱体分散于甲醇中，搅拌，得到金属前驱体溶液备用；
21、s4.将步骤s3得到的悬浮液、金属前驱体溶液混合，加入硼氢化钠的甲醇溶液，搅拌10-12h，过滤，洗涤，真空干燥，得到改性钯催化剂。
22、在一些实施方式中，步骤s1中所述1,3,5-三(4-氨基苯基)苯和2,5-二乙基-1,4对苯二甲醛的摩尔比为1：(1.05-1.2)。
23、在一些实施方式中，步骤s3中所述复合金属前驱体为氯化钯和氯化铱，两者的摩尔比为(1.2-1.6)：1。
24、优选地，步骤s3中所述复合金属前驱体的总质量为1,3,5-三(4-氨基苯基)苯和2,5-二乙基-1,4对苯二甲醛的质量总和的2.8-6％。
25、在一些实施方式中，步骤s1中所述复合有机溶剂为1,4-二氧六环和二甲苯，两者的体积比为(3-5)：1，且复合有机溶剂占1,3,5-三(4-氨基苯基)苯和2,5-二乙基-1,4对苯二甲醛质量总和的8-9％。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种催化加氢制备3-甲基-4-氨基苯甲酸的方法，其特征在于，包含如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种催化加氢制备3-甲基-4-氨基苯甲酸的方法，其特征在于，步骤A1中所述溶剂为甲醇。
3.根据权利要求1所述的一种催化加氢制备3-甲基-4-氨基苯甲酸的方法，其特征在于，步骤A1中所述改性钯催化剂的制备方法，包含如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种催化加氢制备3-甲基-4-氨基苯甲酸的方法，其特征在于，步骤S1中所述1,3,5-三(4-氨基苯基)苯和2,5-二乙基-1,4对苯二甲醛的摩尔比为1：(1.05-1.2)。
5.根据权利要求3所述的一种催化加氢制备3-甲基-4-氨基苯甲酸的方法，其特征在于，步骤S3中所述复合金属前驱体为氯化钯和氯化铱，两者的摩尔比为(1.2-1.6)：1。
6.根据权利要求1所述的一种催化加氢制备3-甲基-4-氨基苯甲酸的方法，其特征在于，步骤A2中所述改性钯催化剂的加入量为3-甲基-4-硝基苯甲酸质量的2-5％。
7.根据权利要求1所述的一种催化加氢制备3-甲基-4-氨基
8.根据权利要求7所述的一种催化加氢制备3-甲基-4-氨基苯甲酸的方法，其特征在于，所述胺类物质为三乙胺和/或N,N-二甲基甲酰胺。
9.根据权利要求1所述的一种催化加氢制备3-甲基-4-氨基苯甲酸的方法，其特征在于，步骤A2中所述压力和温度的条件具体为：压力1.0-3.5MPa，温度80-140℃。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种催化加氢制备3-甲基-4-氨基苯甲酸的方法，其特征在于，所述3-甲基-4-氨基苯甲酸的收率不小于97％，纯度不小于99％。
...【技术特征摘要】
1.一种催化加氢制备3-甲基-4-氨基苯甲酸的方法，其特征在于，包含如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种催化加氢制备3-甲基-4-氨基苯甲酸的方法，其特征在于，步骤a1中所述溶剂为甲醇。
3.根据权利要求1所述的一种催化加氢制备3-甲基-4-氨基苯甲酸的方法，其特征在于，步骤a1中所述改性钯催化剂的制备方法，包含如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种催化加氢制备3-甲基-4-氨基苯甲酸的方法，其特征在于，步骤s1中所述1,3,5-三(4-氨基苯基)苯和2,5-二乙基-1,4对苯二甲醛的摩尔比为1：(1.05-1.2)。
5.根据权利要求3所述的一种催化加氢制备3-甲基-4-氨基苯甲酸的方法，其特征在于，步骤s3中所述复合金属前驱体为氯化钯和氯化铱，两者的摩尔比为(1.2-1.6)：1。
6.根据权利要求1所述的一种催化加氢制备3-甲...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈鲲，孙玉辉，刘彬，茹安，
申请(专利权)人：河南羲和化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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