CN103435498B - 一种用改型Cu-13X分子筛催化氨解氯化芳烃合成芳烃胺工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用改型Cu-13X分子筛(3±1.2[Cu(NH3)2] OH·0.84Na2O·Al2O3·(2.5±1.5)SiO2·(6.5±2.5)H2O)催化氨解氯化芳烃合成芳烃胺工艺，有效的改善工艺环境，降低反应温度和压力，控制副反应，提高主产物芳胺的收率，将铜氨络合物的催化氨解作用与分子筛的定位催化作用有机的结合在一起，使芳香氯化物氨解合成芳香胺的收率提高到了99%以上，直接合成含量达到99.5%以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种用改型Cu-13X分子筛催化氨解氯化芳烃合成芳烃胺工艺，属于芳烃氯化物催化氨解领域。
背景技术
对于活泼的芳香氯化物，如芳环上含有硝基的卤素衍生物，用氨水处理时，就可以使卤素被氨基置换。虽然芳香化合物在氨水中很难溶解，但大多数反应仍能在水相中进行，因为随着温和氨浓度的提高，氯化物在氨水中的溶解度会增大。反应属于SN2历程，双分子亲核取代反应，首先是带有未共用电子对的氨分子向芳环与氯相连的碳原子发生亲核进攻，得到带有极性的中间加成物，此加成物迅速转化为铵盐，并恢复环的芳香性，最后脱掉质子，得到产物。第一步氨基衍生物的生成是决速步骤。而对于活性较差的卤化物，在没有铜催化剂存在时，在235℃， 加压下与氨不会发生反应，但在铜催化剂存在时，200℃，便反应生成相应的芳胺。
研究发现：反应速度与铜催化剂及芳香氯化物的浓度成正比，与氨水的浓度无关。铜氨离子与芳香氯化物形成正离子络合物是反应速度的控制阶段。正离子络合物很快与氨、氢氧根离子或芳胺反应，分别得到主产物芳胺、副产物酚和二芳胺。主、副产物之比决定于氨，氢氧离子和芳胺的比例，氨浓度增加，可以减少酚和二芳胺的生成。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用改型Cu-13X分子筛催化氨解氯化芳烃合成芳烃胺工艺。
为解决上述技术问题本发明采用如下技术方案实现：
一种用改型Cu-13X分子筛催化氨解氯化芳烃合成芳烃胺工艺，将改型Cu-13X分子筛压入氯化芳烃，将铜氨络合物的催化氨解作用与分子筛的定位催化作用有机的结合在一起，使芳烃氯化物氨解合成芳烃胺。
所述改型Cu-13X分子筛分子结构为：3±1.2[Cu(NH3)2] OH·0.84Na2O·Al2O3·(2.5±1.5)SiO2·(6.5±2.5)H2O。
所述氯化芳烃指被1～3个氯原子取代的芳烃化合物。
所述氯化芳烃指被氯离子取代的硝基芳烃化合物。
所述芳烃胺为只有一个氯原子被氨解的芳烃胺。
本发明芳烃氯化物氨解合成芳烃胺的收率提高到了99%以上，直接合成含量达到99.5%以上。
本发明的有益效果：本发明的芳烃胺的合成工艺，将铜氨络合物的催化氨解作用与分子筛的定位催化作用有机的结合在一起，有效的改善工艺环境，降低反应温度和压力，控制副反应，提高主产物芳胺的收率。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚明了，本发明采用如下具体实施例对本发明的技术方案作详细说明。
实施例1
向500mL高压釜中投入2～2.5目的改型Cu-13X分子筛约50g压入118g 2,5-二氯硝基苯，加入30%（质量分数）氨水279g，升温至100℃，在该温度下保温1h。反应毕，冷却至30℃，10目过滤，回收Cu-13X分子筛，定性滤纸过滤，水洗，干燥，得对氯邻硝基苯胺105g，收率99%，产品含量为99.8%。
实施例2
向500mL高压釜中投入实施例1回收的改型Cu-13X分子筛约50g压入118g 2,5-二氯硝基苯，加入30%（质量分数）氨水279g，升温至100℃，在该温度下保温1h。反应毕，冷却至30℃，10目过滤，回收Cu-13X分子筛，定性滤纸过滤，水洗，干燥，得对氯邻硝基苯胺105g，收率99%，产品含量为99.85%。
实施例3
向500mL高压釜中投入2～2.5目的改型Cu-13X分子筛约50g压入118g 2,4-二氯硝基苯，加入30%（质量分数）氨水279g，升温至100℃，在该温度下保温1h。反应毕，冷却至30℃，10目过滤，回收Cu-13X分子筛，定性滤纸过滤，水洗，干燥，得5-氯-2-硝基苯胺105g，收率99%，产品含量为99.7%。
上述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明的构思和保护范围进行限定，本发明的普通技术人员对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (5)
1.一种用改型Cu-13X分子筛催化氨解氯化芳烃合成芳烃胺工艺，其特征在于：将改型Cu-13X分子筛压入氯化芳烃，将铜氨络合物的催化氨解作用与分子筛的定位催化作用有机的结合在一起，使芳烃氯化物氨解合成芳烃胺；所述改型Cu-13X分子筛分子结构为：3±1.2[Cu(NH3)2] OH·0.84Na2O·Al2O3·(2.5±1.5)SiO2·(6.5±2.5)H2O。
2.根据权利要求1所述的一种用改型Cu-13X分子筛催化氨解氯化芳烃合成芳烃胺工艺，其特征在于：所述氯化芳烃指被1～3个氯原子取代的芳烃化合物。
3.根据权利要求1所述的一种用改型Cu-13X分子筛催化氨解氯化芳烃合成芳烃胺工艺，其特征在于：所述氯化芳烃指被氯离子取代的硝基芳烃化合物。
4.根据权利要求1所述的一种用改型Cu-13X分子筛催化氨解氯化芳烃合成芳烃胺工艺，其特征在于：所述芳烃胺为只有一个氯原子被氨解的芳烃胺。
5.根据权利要求1所述的一种用改型Cu-13X分子筛催化氨解氯化芳烃合成芳烃胺工艺，其特征在于：芳烃氯化物氨解合成芳烃胺的收率提高到了99%以上，直接合成含量达到99.5%以上。
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