CO2/H2O体系中硝基苯催化还原制备对氨基苯酚的研究

论文摘要

对氨基苯酚是重要的精细化工中间体和有机化工中间体,主要用于医药行业、染料行业等。以硝基苯为原料催化加氢制备对氨基苯酚的过程是先生成中间产物苯羟胺,同时苯羟胺经过Bamberger重排得到对氨基苯酚。传统工艺采用硫酸作介质,一方面硫酸介质对设备的耐酸性要求较高；另一方面反应结束后需要加碱中和生成含盐副产物,导致环境污染并且后处理麻烦。本文提出了应用CO2/H2O体系代替传统的硫酸介质用于硝基苯选择性加氢制备对氨基苯酚,在此过程中溶于水的CO2能原位形成碳酸,作为Bamberger重排反应的促进剂。反应后,CO2和水形成的酸性水溶液能够自中和,避免再加碱中和,减少了含盐废水的排放,遵循了“绿色化学”的宗旨。本论文实现了CO2/H2O体系中硝基苯催化还原制备对氨基苯酚,比较了不同催化剂的应用效果,筛选出较优的催化剂为Pd/C。并详细考察了CO2/H2O体系中Pd/C催化硝基苯还原制备对氨基苯酚的反应影响因素,优化反应条件,以5%Pd/C为催化剂,硝基苯与催化剂摩尔比为5320：1,溶剂水H2O60mL,添加剂二甲基亚砜1mg,反应温度140℃,CO2初始压力5.0MPa,H2初始压力0.3MPa,反应时间8h,在此条件下硝基苯转化率达到99.3%,对氨基苯酚产率为53.3%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 对氨基苯酚的简介
• 1.2 对氨基苯酚的合成方法
• 1.2.1 由对硝基苯酚为原料制备对氨基苯酚
• 1.2.2 由苯酚类化合物为原料制备对氨基苯酚
• 1.2.3 由硝基苯为原料制备对氨基苯酚
• 1.3 Bamberger重排制备对氨基苯酚
• 2/H₂O体系的应用'>1.4 CO₂/H₂O体系的应用
• 2/H₂O体系在水解反应中的应用'>1.4.1 CO₂/H₂O体系在水解反应中的应用
• 2/H₂O体系在脱水反应中的应用'>1.4.2 CO₂/H₂O体系在脱水反应中的应用
• 2/H₂O体系在还原反应中的应用'>1.4.3 CO₂/H₂O体系在还原反应中的应用
• 1.5 选题背景及研究内容
• 2/H₂ O体系中硝基苯选择性加氢反应催化剂的筛选'>2 CO₂/H₂O体系中硝基苯选择性加氢反应催化剂的筛选
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 主要试剂与仪器
• 2.1.2 不同催化剂的制备
• 2.1.3 实验方法及分析手段
• 2/H₂O体系中不同催化剂催化硝基苯选择性加氢反应'>2.2 CO₂/H₂O体系中不同催化剂催化硝基苯选择性加氢反应
• 2.2.1 硼化镍、硼化钴催化剂的催化效果
• 2.2.2 雷尼镍、雷尼钴催化剂的催化效果
• 2.2.3 Ru/C、Pt/C、Pd/C及自制Pd/C催化剂的催化效果
• 2.3 本章小结
• 2/H₂O体系中Pd/C催化硝基苯加氢-重排制备对氨基苯酚'>3 CO₂/H₂O体系中Pd/C催化硝基苯加氢-重排制备对氨基苯酚
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 主要试剂与仪器
• 3.1.2 反应过程
• 2/H₂O体系中硝基苯加氢还原-重排制备对氨基苯酚反应条件优化'>3.2 CO₂/H₂O体系中硝基苯加氢还原-重排制备对氨基苯酚反应条件优化
• 3.2.1 反应时间对硝基苯选择性加氢反应的影响
• 3.2.2 底物硝基苯与Pd摩尔比对硝基苯选择性加氢反应的影响
• 3.2.3 反应温度对硝基苯选择性加氢反应的影响
• 3.2.4 压力对硝基苯选择性加氢反应的影响
• 3.2.5 溶剂水量对硝基苯选择性加氢反应的影响
• 3.2.6 添加剂DMSO对硝基苯选择性加氢反应的影响
• 3.2.7 搅拌速率对硝基苯选择性加氢反应的影响
• 3.2.8 不同Pd含量的Pd/C催化剂对硝基苯选择性加氢反应的影响
• 3.3 催化剂Pd/C回收利用
• 3.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢