2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺的制备方法与流程

文档序号:15746349发布日期:2018-10-23 23:18阅读:192来源:国知局

本发明属于化学合成技术领域,具体涉及一种2,4-二氯-5-异氧基苯胺的制备方法。



背景技术:

2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺是合成高效除草剂如“噁草酮”、“稻思达”等的关键中间体,由2,4-二氯-5-异丙氧基硝基苯经还原而得。常见的还原方法有:(1)金属粉末法,如还原铁粉、锌粉。以铁粉等金属为还原剂,在不同酸性介质醋酸、硫酸等中将硝基化合物还原成相应的芳胺(Bechamp法)。该方法具有反应条件温和、原料易得、工艺简单、操作简便等优点。其中最重要的是铁粉还原硝基苯制苯胺,是工业上最早采用的苯胺生产方法。但是存在产品质量差、废水废渣排放量大,对环境污染严重的缺点而日趋淘汰。(2)硫化碱及其它还原剂还原法。是以硫化氢、二氧化硫、硼氢化钠、水合肼等还原芳香硝基化合物制备芳胺。此类反应比较缓和,但是原料昂贵,所以一般仅用于特殊原料小规模制备芳胺。(3)电化学还原法。按照电子给予途径大致可以分为两种方法:一种为直接还原法,即用电子给予体作为还原剂合成芳胺,但是也要酸性介质。另一种为间接电还原法,先用电子给予体还原媒介物质,还原后的媒介物质再去还原硝基苯。这种方法有工艺流程简单、产物选择性好、环境效益好等优点。但是产品收率及电流效率都较低,如果实现工业化还需要解决传质、膜寿命、电极活性等问题。(4)催化还原法。采用适当的催化剂,以H2、CO等作为还原剂实现硝基的还原。此方式不涉及强酸、碱介质,具有工艺先进,收率高,产品质量好,对环境友好等优点,是还原芳香硝基化合物的必然发展趋势和首选方法。但是在目前阶段的生产过程中也存在有催化剂“失活”,对于原料含量要求过高等实际生产问题,不利于节约生产成本。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种明显提高反应的收率和产品品质,大大减少废渣和废水的产生量,并简化岗位操作难度,缩短岗位操作时间的2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺的制备方法。

实现本发明目的的技术方案如下:

2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺的制备方法,具体步骤如下:

以2,4-二氯-5-丙氧基硝基苯为原料,石墨烯负载贵金属为催化剂,水为反应溶剂,冠醚为相转移催化剂,在1.5~3MPa氢气反应压力下,100~130℃下反应2~6h,反应结束后,压滤回收催化剂,降至室温,离心得到2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺,其中,催化剂、水与原料的质量比为0.04~0.2:2~5:1,所述的的冠醚选自12-冠-4、15-冠-5或18-冠-6,相转移催化剂与原料的摩尔比为0.005~0.03:1。

优选地,所述的石墨烯负载贵金属选自石墨烯负载钌、铑、钯或铂的催化剂,石墨烯与贵金属的质量比为95:5。

优选地,所述的水与2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺的质量比为3:1。

优选地,所述的相转移催化剂与原料的摩尔比为0.01:1。

优选地,所述的反应温度为110℃。

优选地,所述的氢气压力为2MPa。

优选地,所述的反应时间为4h。

与现有技术相比,本发明具有以下优点:

1)本发明工艺安全环保,易于工业化;

2)本发明合成方法极大提高了收率,降低了成本;

3)本发明合成方法所得产品纯度高,无需进一步分离提纯,可直接用于下一步生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释说明。

实施例1

向1L高压釜中加入2,4-二氯-5-异丙氧基硝基苯100g(0.4mol),水200g,5%石墨烯负载的钌催化剂4g及相转移催化剂18-冠-6 3.15g(0.012mol),密封后通氮气置换釜内空气,通氢两次置换氮气,控制温度110℃,保持氢压1.5MPa搅拌反应,反应2小时后,压滤回收催化剂,将滤液降至室温后,离心,真空干燥,得到2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺87g,收率98.86%。

实施例2

向1L高压釜中加入2,4-二氯-5-异丙氧基硝基苯100g(0.4mol),水500g,5%石墨烯负载的钌催化剂4g及相转移催化剂18-冠-6 0.525g(0.002mol),密封后通氮气置换釜内空气,通氢两次置换氮气,控制温度120℃,保持氢压3MPa搅拌反应,反应6小时后,压滤回收催化剂,将滤液降至室温后,离心,真空干燥,得到2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺84.7g,收率96.25%。

实施例3

向1L高压釜中加入2,4-二氯-5-异丙氧基硝基苯100g(0.4mol),水300g,5%石墨烯负载的铑催化剂20g及相转移催化剂15-冠-5 2.64g(0.012mol),密封后通氮气置换釜内空气,通氢两次置换氮气,控制温度120℃,保持氢压1.5MPa搅拌反应,反应2小时后,压滤回收催化剂,将滤液降至室温后,离心,真空干燥,得到2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺86g,收率97.72%。

实施例4

向1L高压釜中加入2,4-二氯-5-异丙氧基硝基苯100g(0.4mol),水300g,5%石墨烯负载的钯催化剂20g及相转移催化剂15-冠-5 0.44g(0.002mol),密封后通氮气置换釜内空气,通氢两次置换氮气,控制温度130℃,保持氢压3MPa搅拌反应,反应6小时后,压滤回收催化剂,将滤液降至室温后,离心,真空干燥,得到2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺84g,收率95.45%。

实施例5

向1L高压釜中加入2,4-二氯-5-异丙氧基硝基苯100g(0.4mol),水300g,5%石墨烯负载的钯催化剂4g及相转移催化剂12-冠-4 0.705g(0.004mol),密封后通氮气置换釜内空气,通氢两次置换氮气,控制温度120℃,保持氢压1.5MPa搅拌反应,反应2小时后,压滤回收催化剂,将滤液降至室温后,离心,真空干燥,得到2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺85.5g,收率97.16%。

实施例6

向1L高压釜中加入2,4-二氯-5-异丙氧基硝基苯100g(0.4mol),水300g,5%石墨烯负载的铂催化剂20g及相转移催化剂12-冠-4 0.705g(0.004mol),密封后通氮气置换釜内空气,通氢两次置换氮气,控制温度120℃,保持氢压3MPa搅拌反应,反应6小时后,压滤回收催化剂,将滤液降至室温后,离心,真空干燥,得到2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺85g,收率96.59%。

对比例1-不加入相转移催化剂

向1L高压釜中加入2,4-二氯-5-异丙氧基硝基苯100g(0.4mol),水300g,5%石墨烯负载的钯催化剂4g,密封后通氮气置换釜内空气,通氢两次置换氮气,控制温度120℃,保持氢压1.5MPa搅拌反应,反应2小时后,压滤回收催化剂,将滤液降至室温后,离心,真空干燥,得到2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺80g,收率90.9%。

对比例2-使用传统的Pd/C催化剂

向1L高压釜中加入2,4-二氯-5-异丙氧基硝基苯100g(0.4mol),水300g,Pd/C催化剂4g及相转移催化剂12-冠-4 0.705g(0.004mol),密封后通氮气置换釜内空气,通氢两次置换氮气,控制温度120℃,保持氢压1.5MPa搅拌反应,反应2小时后,压滤回收催化剂,将滤液降至室温后,离心,真空干燥,得到2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺78.5g,收率89.2%。

对比例3-降低氢气压力

向1L高压釜中加入2,4-二氯-5-异丙氧基硝基苯100g(0.4mol),水300g,5%石墨烯负载的钯催化剂4g及相转移催化剂12-冠-4 0.705g(0.004mol),密封后通氮气置换釜内空气,通氢两次置换氮气,控制温度120℃,保持氢压1MPa搅拌反应,反应2小时后,压滤回收催化剂,将滤液降至室温后,离心,真空干燥,得到2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺79.3g,收率90.11%。

对比例4-减少相转移催化剂用量

向1L高压釜中加入2,4-二氯-5-异丙氧基硝基苯100g(0.4mol),水200g,5%石墨烯负载的钌催化剂4g及相转移催化剂18-冠-6 0.105g(0.004mol),密封后通氮气置换釜内空气,通氢两次置换氮气,控制温度110℃,保持氢压1.5MPa搅拌反应,反应2小时后,压滤回收催化剂,将滤液降至室温后,离心,真空干燥,得到2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺80g,收率90.9%。

对比例5-更改投料比

向2L高压釜中加入2,4-二氯-5-异丙氧基硝基苯100g(0.4mol),水800g,5%石墨烯负载的钌催化剂2g及相转移催化剂18-冠-6 0.525g(0.002mol),密封后通氮气置换釜内空气,通氢两次置换氮气,控制温度120℃,保持氢压3MPa搅拌反应,反应6小时后,压滤回收催化剂,将滤液降至室温后,离心,真空干燥,得到2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺81g,收率92.04%。

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