一種硝基苯一步法制備氧化偶氮苯用催化劑及制備方法技術(shù)

技術(shù)編號：44379325 閱讀：2 留言：0更新日期：2025-02-25 09:54

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種硝基苯一步法制備氧化偶氮苯用催化劑及制備方法，其催化劑是非晶相復(fù)合氧化物，化學(xué)式為Ni<subgt;x</subgt;?Al<subgt;y</subgt;?O<subgt;z</subgt;，所述x、y、z分別是Ni、Al、O的個數(shù)，x=1?20，y=80?99，z=2?3；制備方法是將鎳鹽、鋁鹽、絡(luò)合劑溶解于水中，加熱到60?80℃，攪拌3?6小時，80?110℃蒸干，400?700℃空氣中焙燒3?5小時；所述鎳鹽與鋁鹽摩爾比為1:4?99，所述絡(luò)合劑與金屬離子的摩爾比為1?4:1。作為催化劑用于硝基苯一步法制備氧化偶氮苯，可以顯著提高反應(yīng)活性和氧化偶氮苯的收率，獲得最高的硝基苯轉(zhuǎn)化率為88.0%，氧化偶氮苯的選擇性為86.1%，同時具備用量少、成本低、工藝簡單、收率及選擇性高等優(yōu)點。

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【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于多相催化領(lǐng)域，尤其涉及一種硝基苯一步法制備氧化偶氮苯用催化劑及制備方法

技術(shù)介紹

1、氧化偶氮苯類化合物作為一種重要的有機中間體，在染料、藥物等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。以硝基苯為原料制備氧化偶氮苯的方法有一步法和兩步法等，一步法是將硝基苯溶液與供氫體及催化劑混合，在溫和條件下縮合反應(yīng)，直接得到氧化偶氮苯；兩步法是以硝基苯為底物的催化還原過程中，先得到還原產(chǎn)物苯胺，再由苯胺氧化制備偶氮類產(chǎn)物。一步法相比兩步法，具有反應(yīng)過程簡單、效率及選擇性高等優(yōu)點，更具有經(jīng)濟價值。

2、目前，已有關(guān)于以硼氫化鈉/鉀為供氫體，硝基苯一步法制備氧化偶氮苯的相關(guān)報道。chong等報道了氧化鈰負載納米簇催化劑，金與底物比1:394，70℃，180分鐘，硝基苯的轉(zhuǎn)化率達到91%，氧化偶氮苯的選擇性達到89%（nanoscale,?2013,?5(16):?7622-7628.）。diab等報道了ni-phi?催化劑，鎳與底物比1:747，50℃，120分鐘，硝基苯的轉(zhuǎn)化率達到92%，氧化偶氮苯的選擇性達到87%?（chemical?engineering?journal,?2023,?460:?141068.）。這些催化劑體系結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，依賴貴金屬并需要外加添加劑等，成本較高。

3、公開號為cn111333550a的中國專利技術(shù)專利申請，公開了一種氧化偶氮苯衍生物的制備方法，通過硝基苯在含堿性化合物的乙醇水溶液中，50-80℃，在空氣中與葡萄糖水溶液反應(yīng)12-48小時，得到了氧化偶氮苯氧衍生物，產(chǎn)率僅為50?%。

4、公開號為?cn101851175a的中國專利技術(shù)專利申請，公開了?一種氧化偶氮苯類化合物的制備方法，1?mmol的硝基苯化合物需要0.2-8?ml（最好為1-3?ml）聚乙二醇-400；優(yōu)選是硝基苯與固體氫氧化鈉的摩爾比為1:1-10（最好1:2-6），優(yōu)選反應(yīng)在85-95℃進行。

5、公告號為cn103265450b的中國專利技術(shù)專利，公開了一種光催化合成氧化偶氮苯和偶氮苯類化合物的方法，首先將硝基苯類化合物、堿和醇按照1:0.1-20:10-1000?摩爾比混合均勻形成溶液后，按硝基苯類化合物與催化劑的質(zhì)量比為1:0.001-2，在溶液中加入銅/石黑烯催化劑、超聲分散5-240分鐘，然后將分散好的溶液在惰性氣保護、攪拌條件下，在0.001-5p/cm強度下光照加熱至?20-80℃時反應(yīng)3-10小時，可得到氧化偶氮苯類化合物。

6、公告號為cn105085329b的中國專利技術(shù)專利，公開了一種芳香胺氧化制備芳香氧化偶氮苯的方法，是以氧氣為氧源，催化劑為二氧化鈰或v、fe、co、mn、cu與二氧化鈰形成的復(fù)合氧化物，實現(xiàn)芳香胺氧化制備芳香氧化偶氮化合物的方法，所用催化劑與芳香胺的摩爾比為0.1-30mo1%，氧氣壓力為0.3-2mpa，反應(yīng)溫度為100-180℃，反應(yīng)時間為4-48小時。

7、上述四項專利（申請）所公開的催化劑體系雖然相對貴金屬催化劑降低了成本，但還存在著反應(yīng)過程較為復(fù)雜或/和目標產(chǎn)物收率及選擇性較低等問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本專利技術(shù)是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問題，提供一種硝基苯一步法制備氧化偶氮苯用催化劑及制備方法。

2、本專利技術(shù)的一種硝基苯一步法制備氧化偶氮苯用催化劑，是非晶相復(fù)合氧化物，化學(xué)式為nix-aly-oz，所述x、y、z分別是ni、al、o的個數(shù)，x?=1-20，y?=80-99，z=2-3。

3、優(yōu)選的所述非晶相復(fù)合氧化物負載在載體上，與載體的質(zhì)量比為1-30?%，所述載體為zsm-5、mcm-41或多孔炭。

4、一種上述硝基苯一步法制備氧化偶氮苯用催化劑的制備方法，依次按照如下步驟進行：將鎳鹽、鋁鹽、絡(luò)合劑溶解于水中，緩慢加熱到60-80℃，攪拌3-6小時，80-110℃蒸干，400-700℃空氣中焙燒3-5小時；所述鎳鹽與鋁鹽摩爾比為1:4-99，所述絡(luò)合劑與金屬離子的摩爾比為1-4:1。

5、優(yōu)選的所述焙燒溫度為500℃。

6、優(yōu)選的所述鎳鹽、鋁鹽為硝酸鹽，氯化鹽或醋酸鹽。

7、優(yōu)選的所述絡(luò)合劑為檸檬酸、葡萄糖、乙二醇、聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷-聚環(huán)氧乙烷三嵌段共聚物中的一種或兩種。

8、本專利技術(shù)制備的nix-aly-oz非晶相復(fù)合氧化物，作為催化劑用于硝基苯一步法制備氧化偶氮苯，可以顯著提高反應(yīng)活性和氧化偶氮苯的收率，獲得最高的硝基苯轉(zhuǎn)化率為88.0%，氧化偶氮苯、偶氮苯、苯胺的選擇性分別為86.1%、7.5%、6.4%；同時具備用量少、成本低、工藝簡單、收率及選擇性高等優(yōu)點。

本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

1.一種硝基苯一步法制備氧化偶氮苯用催化劑，其特征在于：是非晶相復(fù)合氧化物，化學(xué)式為Nix-Aly-Oz，所述x、y、z分別是Ni、Al、O的個數(shù)，x?=1-20，y?=80-99，z=2-3。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硝基苯一步法制備氧化偶氮苯用催化劑，其特征在于：所述非晶相復(fù)合氧化物負載在載體上，與載體的質(zhì)量比為1-30?%，所述載體為ZSM-5、MCM-41或多孔炭。

3.一種如權(quán)利要求1所述硝基苯一步法制備氧化偶氮苯用催化劑的制備方法，其特征在于依次按照如下步驟進行：將鎳鹽、鋁鹽、絡(luò)合劑溶解于水中，加熱到60-80℃，攪拌3-6小時，80-110℃蒸干，400-700℃空氣中焙燒3-5小時；所述鎳鹽與鋁鹽摩爾比為1:4-99，所述絡(luò)合劑與金屬離子的摩爾比為1-4:1。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述硝基苯一步法制備氧化偶氮苯用催化劑的制備方法，其特征在于：所述焙燒溫度為500℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述硝基苯一步法制備氧化偶氮苯用催化劑的制備方法，其特征在于：所述鎳鹽、鋁鹽為硝酸鹽，氯化鹽或醋酸鹽。

6.根據(jù)權(quán)利要求

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【技術(shù)特征摘要】

1.一種硝基苯一步法制備氧化偶氮苯用催化劑，其特征在于：是非晶相復(fù)合氧化物，化學(xué)式為nix-aly-oz，所述x、y、z分別是ni、al、o的個數(shù)，x?=1-20，y?=80-99，z=2-3。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硝基苯一步法制備氧化偶氮苯用催化劑，其特征在于：所述非晶相復(fù)合氧化物負載在載體上，與載體的質(zhì)量比為1-30?%，所述載體為zsm-5、mcm-41或多孔炭。

3.一種如權(quán)利要求1所述硝基苯一步法制備氧化偶氮苯用催化劑的制備方法，其特征在于依次按照如下步驟進行：將鎳鹽、鋁鹽、絡(luò)合劑溶解于水中，加熱到60-80℃，攪拌3-6小時，80-...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：單文娟，王爽，
申請(專利權(quán))人：遼寧師范大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：

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