N-烷基苯胺与三丙酮胺的催化合成研究

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N-烷基苯胺是一类重要的精细化工中间体,在染料、农药、医药等领域有着广泛的应用,而芳香硝基化合物和醇的还原N-烷基化反应是制备此类化合物的最具有发展前景的的方法之一。本文对N-烷基苯胺的合成进行了系统的研究,建立了一条N-烷基苯胺的连续化合成工艺。1、以硝基苯与苯甲醇的还原N-烷基化合成N-苄基苯胺的反应为模型,对硝基苯以及衍生物与醇的还原N-烷基化反应进行了研究,筛选出了Cu30Cr5/γ-Al2O3催化剂,并且优化了反应条件,在反应温度为200℃,氢气压力为3MPa,原料进料速度为0.3ml/min的条件下,硝基苯完全转化,N-苄基苯胺的选择性为90.6%。催化剂连续使用100小时,仍能保持较好的催化活性。将该催化剂应用于硝基苯以及衍生物与醇的还原N-烷基化反应,相应产物的收率均在90%以上。2、对Cu30Cr5/γ-Al2O3催化剂进行XRD,XPS,BET,H2-TPR等表征,发现催化剂的活性位点是Cu0,助剂Cr的加入有助于Cu0在载体上的分散,抑制了Cu的聚集和烧结,延长了催化剂的使用寿命。三丙酮胺是合成受阻胺光稳定剂的唯一母体,是制约受阻胺光稳定剂工业发展的关键。目前,国内外普遍以硝酸铵为催化剂,采用高压釜间歇法生产三丙酮胺,由于在后处理的过程中使用大量的氢氧化钠,给环境造成了不利影响。本文以分子筛与酸性阳离子交换树脂为催化剂,建立了一条固定床连续法合成三丙酮胺的工艺。1、对丙酮与氨气反应合成三丙酮胺进行了研究,筛选出了HY分子筛催化剂,推测了三丙酮胺合成的反应机理。优化的反应条件为:反应温度为60℃,丙酮与氨气的摩尔比为6:1,丙酮的进料速度为0.26ml/min,在此条件下,丙酮的转化率为49.1%,三丙酮胺的选择性为41.25%。2、筛选出了NKC-9大孔强酸性阳离子交换树脂,并对反应条件进行了优化,此时,丙酮的转化率为59.5%,三丙酮胺的选择性为63.8%。
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