CN101362710A - 一种催化加氢制备氨基苯磺酸的方法 - Google Patents

一种催化加氢制备氨基苯磺酸的方法 Download PDF

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Abstract

本发明为一种催化加氢制备氨基苯磺酸的方法，其特征在于：将原料硝基苯磺酸，在有机溶液中，以雷尼镍或活性pd/c为催化剂，氢气为还原剂，在温度20－180℃的条件下反应2－10小时，制得氨基苯磺酸，所述的催化剂用量为所述的原料重量的0.5－15％，氢气压力2－30大气压，其合成路线如式(1)所示；本发明方法工艺路线短，产品纯度高，收率高，催化剂可回收再用，无三废污染。

Description

一种催化加氢制备氨基苯磺酸的方法
技术领域
本发明涉及制备氨基苯磺酸的方法，特别是一种催化加氢制备氨基苯磺酸的方法。
背景技术
以下几种氨基苯磺酸，如：间氨基苯磺酸、对氨基苯磺酸、邻氨基苯磺酸、2，4二氨基苯磺酸是重要的化工中间体，广泛用于生产还原染料、酸性染料、直接染料及活性染料，还适用于生产农药、医药等其它领域，我国现有的制备方法主要是传统的铁粉还原方法，该方法在操作过程在存在产率低，质量差，产生大量的铁泥对环境污染严重，在环境保护要求日益严格的今天，传统的生产方法已没有太大的发展前途。传统方法是用硝基苯磺酸铁粉还原制取氨基苯磺酸，具体步骤举例：
一、硝基还原。还原罐中共加入700kg铁粉，先将80kg铁粉加入还原罐中，再加40kg母液和80kg水，加热至沸腾，开动搅拌器活加入定量热水，在搅拌下、逐渐加入硝基苯磺酸，在沸腾和搅拌下一点一点加入铁粉，一直保持沸腾状态，温度在10℃以下，以不溢料为准，加完铁粉后保持3h，在用硫酸钠浸泡过的滤纸上面再滴反应液，直到滤液不变黑色时反应结束。
二、氨基化物过滤。由于铁粉还原后有铁泥存在，必须把铁泥除去，尤其是滤液为碱性时，生成高铁状物，使过滤更为困难，采取的措施是控制还原液为弱碱性或中性，加热使滤液保持在80℃以上，为根除铁泥，保证产品质量，全部溶液为氨基苯磺酸和氨基苯磺酸钠溶液，将溶液转入蒸发器中。
三、蒸发水分。调节溶液在水分蒸发器中PH值为9，这时全部溶液为钠盐溶液，打开盘管和蒸气阀门，蒸发浓缩溶液，一直浓缩到饱和，逐渐放入产品干燥器收集产品。
传统的氨基苯磺酸的方法采用铁粉作催化剂还原，在实际生产过程中，会产生大量的铁泥，污染环境。
发明内容
本发明目的是提供一种催化加氢制备氨基苯磺酸的方法，是通过硝基苯磺酸催化加氢方法来制备氨基苯磺酸，以克服现有技术存在的上述缺陷。
本发明是一种催化加氢制备氨基苯磺酸的方法，其特征在于：将原料硝基苯磺酸，在有机溶液中，以雷尼镍(镍系催化剂主要有Ni-Al型或Ni-Zn型骨架镍，统称雷尼镍rnney-Ni)或活性pd/c为催化剂，氢气为还原剂，在温度20—180℃的条件下反应2—10小时，制得氨基苯磺酸，所述的催化剂用量为所述的原料重量的0.5-15％，氢气压力0.2—3Mpa，其合成路线如式(1)所示；
Figure A200810223416D00041
所述的式(1)中的n不大于2。
所述的硝基苯磺酸分别为下列的a、b、c、d式：
Figure A200810223416D00042
所述的氨基苯磺酸分别为下列的e、f、g、h式：
Figure A200810223416D00043
所述的反应压力较佳为0.5—3Mpa。
所述的反应温度较佳为20—150℃。
本发明方法是在高压加氢反应釜中进行的，依次加入硝基苯磺酸(硝基苯磺酸可为含硝基苯磺酸的水溶液)和雷尼镍或pd/c催化剂，用氮气置换空气(三次)，再用氢气置换氮气(三次)，升高至预定压力和温度，进行加氢反应，直至不吸氢为止。反应结束后，降低温度压力，压出反应液，过滤催化剂，将滤液用稀盐酸进行酸析，析出白色沉淀，过滤即得白色至淡黄色氨基苯磺酸，氨基苯磺酸的总收率达到92％。
综上所述，本发明方法工艺路线短，产品纯度高，收率高，催化剂可回收再用，无三废污染。
具体实施方式
实施例一、邻氨基苯磺酸的合成
试验1.于1L不锈钢高压反应釜中投溶剂300ml甲醇，50g原料邻硝基苯磺酸，0.4g催化剂Ni-Fe型镍，升温25℃，用氮气置换空气(三次)，再用氢气置换氮气(三次)，再通入氢气，控制氢气压力1Mpa，反应8小时，此时已不吸氢。卸压后出料过滤，滤液脱出甲醇后，得产物邻氨基苯磺酸，色谱分析含量94％，收率95％。将催化剂用甲醇洗涤后循环使用。
试验2.于1L不锈钢高压反应釜中投原料邻硝基苯磺酸50g，300ml乙醇、7.0g催化剂Ni-Al型，用氮气置换空气(三次)，再用氢气置换氮气(三次)，再通入氢气，控制氢气压力3Mpa、120℃温度条件下反应1小时，此时已不吸氢。卸压后出料过滤，滤液脱出甲醇后，得产物邻氨基苯磺酸，色分析含量95％，收率96％。催化剂用甲醇洗涤后备用。
试验3.于1L不锈钢高压反应釜中投原料邻硝基苯磺酸50g，300ml甲醇、0.25g催化剂活性Pd/C，用氮气置换空气(三次)，再用氢气置换氮气(三次)，再通入氢气，控制氢气压力3Mpa，120℃温度条件下反应2小时，卸压后出料过滤，滤液脱出甲醇后，得产物邻氨基苯磺酸，色谱分析含量96％，收率97％。
催化剂用甲醇洗涤后备用。
实施例二、间氨基苯磺酸的合成
试验1.于1L不锈钢高压反应釜中投300ml甲醇，50g原料间硝基苯磺酸，0.4g催化剂Ni-Fe型镍，升温25℃，用氮气置换空气(三次)，再用氢气置换氮气(三次)，再通入氢气，控制氢气压力1Mpa，反应8小时，此时已不吸氢。卸压后出料过滤，滤液脱出甲醇后，得产物间氨基苯磺酸，色谱分析含量94％，收率95％。
催化剂用甲醇洗涤后备用。
试验2.于1L不锈钢高压反应釜中投原料间硝基苯磺酸50g、300ml乙醇、7.0g催化剂Ni-Al型镍，用氮气置换空气(三次)，再用氢气置换氮气(三次)，再通入氢气，控制氢气压力3Mpa、120℃温度条件下反应1小时，此时已不吸氢。卸压后出料过滤，滤液脱出甲醇后，得产物间氨基苯磺酸，色分析含量95％，收率96％。催化剂用甲醇洗涤后备用。
试验3.取原料间硝基苯磺酸50g，300ml甲醇、0.25g催化剂Pd/C，用氮气置换空气(三次)，再用氢气置换氮气(三次)，再通入氢气，控制氢气压力3Mpa、120℃温度条件下反应2小时，此时已不再吸氢。卸压后出料过滤，滤液脱出甲醇后，得产物间氨基苯磺酸，色谱分析含量96％，收率97％。
催化剂用甲醇洗涤后备用。
实施例三、对氨基苯磺酸的合成
试验1.于1L不锈钢高压反应釜中投300ml甲醇，50g原料对硝基苯磺酸，0.4g催化剂Ni-Fe型镍，升温25℃，用氮气置换空气(三次)，再用氢气置换氮气(三次)，再通入氢气，控制氢气压力1Mpa，反应8小时，此时已不吸氢。卸压后出料过滤，滤液脱出甲醇后得产物对氨基苯磺酸，色谱分析含量94％，收率95％。
催化剂用甲醇洗涤后备用。
试验2.于1L不锈钢高压反应釜中投原料对硝基苯磺酸50g、300ml乙醇、7.0gNi-Al型，用氮气置换空气(三次)，再用氢气置换氮气(三次)，再通入氢气，控制氢气压力3Mpa、120℃温度条件下反应1小时，此时已不吸氢。卸压后出料过滤，滤液脱出甲醇后，得产物对氨基苯磺酸，色分析含量95％，收率96％。
催化剂用甲醇洗涤后备用。
试验3.于1L不锈钢高压反应釜中投原料对硝基苯磺酸50g，300ml甲醇、0.25g催化剂Pd/C，用氮气置换空气(三次)，再用氢气置换氮气(三次)，再通入氢气，控制氢气压力3Mpa、120℃温度条件下反应2小时，此时已不吸氢。卸压后出料过滤，滤液脱出甲醇后，得产物对氨基苯磺酸，色谱分析含量96％，收率97％。催化剂用甲醇洗涤后备用。
实施例四、2.4—二氨基苯磺酸的合成
试验1.于1L不锈钢高压反应釜中投300ml甲醇，50g原料2，4-硝基苯磺酸，0.4g催化剂Ni-Fe型镍，升温25℃，用氮气置换空气(三次)，再用氢气置换氮气(三次)，再通入氢气，控制氢气压力1Mpa，反应8小时，此时已不吸氢。卸压后出料过滤，滤液脱出甲醇后得产物2.4—二氨基苯磺酸，色谱分析含量94％，收率95％。催化剂用甲醇洗涤后备用。
试验2.于1L不锈钢高压反应釜中投原料2，4-硝基苯磺酸50g、300ml乙醇、7.0g催化剂Ni-Al型，用氮气置换空气(三次)，再用氢气置换氮气(三次)，通入氢气，控制氢气压力3Mpa、120℃温度条件下反应1小时，此时已不吸氢。卸压后出料过滤，滤液脱出甲醇后，得200ml甲醇产物2.4—二氨基苯磺酸，色分析含量95％，收率96％。
催化剂用甲醇洗涤后备用。
试验3.于1L不锈钢高压反应釜中投原料2，4-硝基苯磺酸50g，300ml甲醇、0.25g催化剂Pd/C，用氮气置换空气(三次)，再用氢气置换氮气(三次)，通入氢气，控制氢气压力3Mpa，在120℃温度条件下反应2小时，此时已不吸氢。卸压后出料过滤，滤液脱出甲醇后，得产物2.4—二氨基苯磺酸，色谱分析含量96％，收率97％。催化剂用甲醇洗涤后备用。

Claims (6)

1.一种催化加氢制备氨基苯磺酸的方法，其特征在于：将原料硝基苯磺酸，在有机溶液中，以雷尼镍或活性pd/c为催化剂，氢气为还原剂，在温度20—180℃的条件下反应2—10小时，制得氨基苯磺酸，所述的催化剂用量为所述的原料重量的0.5-15％，氢气压力0.2—3Mpa，其合成路线如式(1)所示；
2.根据权利要求1所述的催化加氢制备氨基苯磺酸的方法，其特征在于：所述的式(1)中的n不大于2。
3.根据权利要求1所述的催化加氢制备氨基苯磺酸的方法，其特征在于：所述的硝基苯磺酸分别为下列的a、b、c、d式：
Figure A200810223416C00022
4.根据权利要求1所述的催化加氢制备氨基苯磺酸的方法，其特征在于：所述的氨基苯磺酸分别为下列的e、f、g、h式：
5.根据权利要求1所述的催化加氢制备氨基苯磺酸的方法，其特征在于：所述的反应压力为0.5—3Mpa。
6.根据权利要求1所述的催化加氢制备氨基苯磺酸的方法，其特征在于：所述的反应温度为20—150℃。
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