一种制备5-氨基苯并咪唑酮的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及制备5-氨基苯并咪唑酮的方法，具体而言，涉及以5-硝基苯并咪唑酮 和含氢气体为原料，使用镍基非晶态合金催化剂进行加氢还原制备5-氨基苯并咪唑酮的 方法。
【背景技术】
[0002] 5-氨基苯并咪唑酮是合成苯并咪唑酮颜料的重要中间体，苯并咪唑酮颜料是一种 应用广泛的偶氮型高档有机颜料。作为高档有机颜料的分子化学结构多为杂环类衍生物， 苯并咪唑酮的主体结构为偶氮类，具有较好的分子平面性与分子对称性，可以形成分子内 氢键、分子间氢健，或形成金属络合物或增加相对分子质量，以提高颜料的性能。
[0003] 5-氨基苯并咪唑酮分子中由于氨基与羰基的存在，容易形成分子间的氢健，使得 该颜料具有优异的耐光、耐气候牢度、耐热稳定性、耐迁移性与耐溶剂性能，耐光牢度可达 7-8级，耐热性超过250°C。由于具有各种优越的性能，使得苯并咪唑酮颜料能满足比较特 殊的应用要求，如用于油漆行业制造轿车原始面漆、修补漆和金属漆；用于制造建筑用涂料 和乳胶漆；用于聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯及其它需要在高温下加工的聚合物的着色；用 于丙纶、晴纶、粘胶、改性粘胶等纤维原液的着色以及用于制造高级户外广告印刷用油墨。
[0004] 通常，5-氨基苯并咪唑酮是经5-硝基苯并咪唑酮还原而制备，还原方法有铁粉还 原、水合肼还原和催化加氢还原。
[0005] 铁粉还原法所用铁粉价格低廉，是目前工业上采用的主要方法，但是却存在着严 重的环境污染问题，在生产过程中产生大量的废水和"铁泥"，而且劳动强度大，操作环境条 件恶劣，难以实现连续化生产。
[0006] 水合肼还原法设备投资不大，反应条件温和，还原效果好，不产生废气废渣，但是 只适用于小批量，而不适用于大规模工业化生产，并且水合肼毒性很大，对操作者的身体带 来极大的伤害。
[0007] 催化加氢还原法，以氢气为还原剂，能使反应定向进行，由于加氢法不产生有害副 产物，废气废液排放极少，不涉及强酸、强碱介质，具有工艺先进，收率高，产品质量好，环境 友好等优点。用于5-硝基苯并咪唑酮加氢制备5-氨基苯并咪唑酮的催化剂多以RaneyNi 为主。
[0008] CN1974559A公开了一种以骨架镍催化还原5-硝基苯并咪唑酮制备5-氨基苯并咪 唑酮的方法，包括将骨架镍与5-硝基苯并咪唑酮以及无水乙醇按照一定质量比，加入到反 应釜中，反应条件：温度为80-120°C、压力为I. 0-6.OMPa，反应时间为4-15小时，取出滤液， 除去催化剂后，滤液减压蒸馏浓缩，抽滤，将滤饼真空干燥得到5-氨基苯并咪唑酮。本发明 的优点是工艺简单，反应操作简便，成本低，产品收率为89. 0-94. 0%、纯度为97. 0-99. 8%， 产生的"三废"少，对环境的污染小。
[0009] 精细化工（2007, 24(8):829?832)采用骨架镍还原5-硝基苯并咪唑酮合成5-氨 基苯并咪唑酮，催化剂用量为1. 3-1. 4%，反应温度为90-95°C，反应压力为2-3MPa，反应时 间为8-15h，反应溶液为浓度为120mL/m〇15-硝基苯并咪唑酮的乙醇溶液，在此条件下，产 物收率为90%，产物质量分数在99%以上。
[0010] 然而，传统RaneyNi选择性较差，生产较多的副产物，而且容易失活，不能连续操 作；副产物的存在将影响5-氨基苯并咪唑酮的直接使用，需增加多个精制、分离过程以除 去这些杂质，因此使工业生产的成本增加。如何提高催化活性，延长催化剂寿命、推广环境 友好的催化加氢技术的工业应用，是急需解决的问题。
【发明内容】
[0011] 本发明的目的是提供一种洁净、高效、催化剂活性高且使用寿命长，加氢转化率 高、选择性高的5-硝基苯并咪唑酮加氢制备5-氨基苯并咪唑酮的方法。
[0012] 为实现前述目的，本发明提供了一种制备5-氨基苯并咪唑酮的方法，其中，该方 法包括：在镍基非晶态合金催化剂存在下，将5-硝基苯并咪唑酮与含氢气体接触，从接触 后的混合物中分离出5-氨基苯并咪唑酮。
[0013] 本发明的方法，5-硝基苯并咪唑酮转化率高，5-氨基苯并咪唑酮选择性高，5-硝 基苯并咪唑酮的转化率可以达到99. 5%以上，5-氨基苯并咪唑酮的选择性为98. 0%以上， 并且环境友好，具有很好的工业应用前景。
[0014] 与现有技术相比，本发明的5-硝基苯并咪唑酮加氢制备5-氨基苯并咪唑酮的方 法具有明显优势：产物与催化剂体系容易分离，产品纯度好，目标产物选择性高。并且催化 剂可以套用以及回收使用，使产品成本降低，并且本发明的方法不产生有害副产物，废气、 废液排放量极少，环境友好。
[0015] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0016] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0017] 本发明提供了一种制备5-氨基苯并咪唑酮的方法，其中，该方法包括：在镍基
【主权项】
1. 一种制备5-氨基苯并咪唑酮的方法，其特征在于，该方法包括：在镍基非晶态合金 催化剂存在下，将5-硝基苯并咪唑酮与含氢气体接触，从接触后的混合物中分离出5-氨基 苯并咪唑酮。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述镍基非晶态合金催化剂为非晶态的Ni-Al-M 催化剂，所述M为选自I B族、II B族、IIIB族、IVB族、VIB族、WB族和非镍的VDI族金属中 的一种或多种。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中，以催化剂总重量为基准，Ni、Al和M之间的重量 比为 1-200:0. 5-30:1。
4. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述M为钛，所述镍基非晶态合金催化剂按如下 步骤制备：将Ni-Al非晶态合金与含钛化合物溶液接触，含钛化合物为四氯化钛、钛酸乙酯 和钛酸丁酯中的一种或多种，含钛化合物溶液中的溶剂为醇和/或水。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中，将Ni-Al非晶态合金与含钛化合物溶液接触的 条件包括：温度为20-KKTC，时间为5-120min，含钛化合物与Ni-Al非晶态合金的重量比为 0. 001-1:1 ;含钛化合物溶液的用量至少没过所述Ni-Al非晶态合金，含钛化合物溶液中含 钛化合物的浓度为10-30重量％。
6. 根据权利要求4所述的方法，其中，含钛化合物为四氯化钛时，含钛化合物的溶液中 的溶剂为水；含钛化合物为钛酸乙酯和/或钛酸丁酯时，含钛化合物的溶液中的溶剂为乙 醇和/异丙醇。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中，将5-硝基苯并咪唑酮与含氢气体接触的条件包 括：温度为50-250°C，氢气压力为0. l_15MPa，催化剂浓度为0. 01-20重量％，停留时间为 l_500min〇
8. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述将5-硝基苯并咪唑酮与含氢气体接触在溶 剂存在下进行，所述溶剂与5-硝基苯并咪唑酮的质量比为0. 5-10:1。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中，所述溶剂选自具有1-2个碳原子的脂肪醇和具有 4-6个碳原子的脂肪烃中的一种或多种。
【专利摘要】本发明提供了一种制备5-氨基苯并咪唑酮的方法，其中，该方法包括：在镍基非晶态合金催化剂存在下，将5-硝基苯并咪唑酮与含氢气体接触，从接触后的混合物中分离出5-氨基苯并咪唑酮。本发明的方法，5-硝基苯并咪唑酮转化率高，5-氨基苯并咪唑酮选择性高，5-硝基苯并咪唑酮的转化率可以达到99.5％以上，5-氨基苯并咪唑酮的选择性为98.0％以上，并且环境友好，具有很好的工业应用前景。
【IPC分类】C07D235-26
【公开号】CN104557727
【申请号】CN201310515919
【发明人】张晓昕, 王宣, 吴佳, 孟祥堃, 慕旭宏, 宗保宁, 舒兴田
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月28日