CN1100440A - 橡胶防老剂4010常压一步合成法 - Google Patents
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Abstract
橡胶防老剂4010常压一步合成法。本发明用
Pd-C作催化剂,甲酸作氢源,在温和的条件下,由
4-硝基二苯胺与环己酮一步得4010。本发明克服了
高压催化氢化法的缺点,收率95%,纯度大于98%,
并且,Pd-C催化剂可再生利用。本发明具有较高的
推广应用价值。
Description
本发明属于精细有机合成。
4010主要用作橡胶防老剂。对臭氧和屈挠疲劳老化有卓越的防护效能;对氧、热、高能辐射等一般老化也有良好的保护作用;对有害金属如铜、锰等对橡胶的破坏也有抑制作用;对硫化没有影响,分散性能好;对未硫化胶(尤其是合成胶)有显著的硬化作用。本品在天然胶及丁苯胶中特别有效,用于丁腈胶、氯丁胶、顺丁胶和其它聚合物中亦有相当效果。
早期由4-硝基二苯胺生产4010,需通过三步反应:
①4-硝基二苯胺还原得4-氨基二苯胺;
②4-氨基二苯胺与环已酮缩合得亚胺;
③亚胺进一步还原得4010。
显然,反应步骤越多,总收率越低,结果是产品成本高,没有竞争力。
目前,国内外生产4010的工艺均采用高压催化氢化法。这条工艺路线设备投资大,生产不安全,不适合中、小企业采用。
本发明的目的就是为改进高压催化氢化,生产不安全的缺点,发明了常压法安全生产的新工艺。
本发明的构思是用催化转移氢一步法制备4010。该法是用钯在活性炭上为催化剂,甲酸作为氢给予体,在温和的条件下,由4-硝基二苯胺与环己酮一步得到4010,收率为95%,纯度大于98%。
由于钯是贵金属,催化剂的套用次数是降低产品成本的关键。因此,我们发明了催化剂的再生方法。经过筛选找到了一种简便易行的方法:先是在每次套用前,催化剂用热的(75-85℃左右)环已酮洗,洗到很浅的淡黄色为止。经过套用10次之后,再用乙醇处理之后,继续按上述方法进行套用,待催化剂失活后,再回收金属钯重新做催化剂。
该法比传统的高温、高压催化氢化法具有以下优点:
①该法采用的催化剂从甲酸中夺取氢很容易发生,因而在低温、常压下可顺利进行反应。
②该法工艺过程简便易行,设备投资小,生产安全,适合于中、小企业采用。
③该法整个工艺过程基本无“三废”污染。
本发明的实施例如下:
1、Pd-C催化剂的制备
在一带有搅拌器的园底烧瓶中,加入用硝酸处理过并洗净烘干的活性炭29g,去离子水300ml,加热至80℃,然后,将1gPdCl2溶于2ml浓盐酸和6ml水所配成的热溶液也加入该园底烧瓶中,15分钟后,冷却至室温,加入38%甲醛溶液4ml,混匀后,用30%NaOH溶液调pH9-10,再加热至80℃,保温30-45分钟,冷却,抽滤,催化剂用去离子水洗至中性,干燥以后密封备用。
2、4010的合成
①反应原理见附图。
②操作步骤
将21.5g(0.10mol)4-硝基二苯胺、12.0g Pd-C催化剂加入到150ml环已酮中,加热至85-100℃,然后在搅拌下滴加0.41mol甲酸(≥80%),加完之后,恒温反应5小时,反应结束,趁热滤出催化剂,并用约75-85℃的环已酮洗涤催化剂,洗涤液与滤液合并,减压蒸出环已酮,剩余物用溶剂汽油分散结晶,产率95%,m.p 116-118℃。
3、催化剂的再生
先用乙醇洗去催化剂表面的有机物,然后将催化剂10g放入100ml无水乙醇中,在搅拌下加热回流1-1.5小时,抽滤,用热的(约55-65℃)无水乙醇洗涤,直至乙醇溶液呈现极浅的淡黄色为止,干燥后备用。
4、金属钯的回收并制备二氯化钯
将失活的Pd-C催化剂放在蒸发皿中,加酒精调湿点火燃烧,如此重复几次,以除去混杂在钯中的有机物。准备足够量的王水,每克钯需王水6-8ml,开始先加王水三分之一的量,待其反应发生。若反应不剧烈,可温热一下,促使反应发生。反应趋于缓和后,再慢慢加入其余的王水,并徐徐加热,蒸发至干。冷却,加入浓盐酸(每克钯需3ml),搅拌温热使溶解。用砂芯漏斗过滤。滤液蒸干,即得氯化钯。滤渣中可能还含用未作用完的钯,与未处理的合并,继续按上述方法处理。
Claims (3)
1、橡胶防老剂4010常压一步合成法,以4-硝基二苯胺和环已酮为反应物,其特征在于,甲酸作为氢给予体,Pd-C作为催化剂,常压下一步合成4010。
2、根据权利要求,所述的橡胶防老剂4010常压一步合成法,其特征在于,反应温度控制在85-100℃为宜。
3、根据权利要求1或2所述的橡胶防老剂4010常压一步合成法,其特征在于,Pd-C催化剂可以按下述方法再生利用:
先用乙醇洗去催化剂表面的有机物,然后将催化剂10g放入100ml无水乙醇中,在搅拌下加热回流1-1.5小时,抽滤,用热的(约55-65℃)无水乙醇洗涤,直至乙醇溶液呈现极浅的淡黄色为止,干燥后备用。
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-
1994
- 1994-01-18 CN CN94110418A patent/CN1050349C/zh not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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USRE44175E1 (en) | 1998-05-18 | 2013-04-23 | Roger Keranen Rains | Process for preparing 4-aminodiphenylamines |
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