CN112705205A - 一种制备芳胺的催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制备芳环上具有卤素取代基的芳胺的催化剂及其制备方法和应用。所述催化剂的活性组分包括氧化镍;优选地,所述氧化镍的平均粒径小于15nm。利用上述催化剂进行芳胺的合成方法,其包括:在上述催化剂和碱性物质存在下,氮氧基芳烃与氢源接触后反应,获得所述芳胺,其中,所述氮氧基芳烃的芳环具有卤素取代基。利用本发明所述催化剂进行芳胺合成时,脱卤素副反应得到明显抑制,从而提高了目标产物(芳环上具有卤素取代基的芳胺)的选择性,具有目标产物选择性高的优点。
Description
技术领域
本发明属于芳胺合成领域,具体涉及一种制备芳胺的催化剂及其制备方法和应用;特别地,涉及一种制备芳环上具有卤素取代基的芳胺的催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
在全球人口持续增长、城市建设与工业用地的增加、生物新能源的开发利用以及气候变化和土地荒漠化等因素的共同驱动下,农药工业获得了长足有效的发展。同时,随着人类对环境和可持续发展要求的不断提高,一些高毒性、高残留的农药正在逐步停止使用,例如2016年欧盟委员会就提议限制草甘膦的使用。这就对开发和使用低毒低残留农药提出了更多挑战。麦草畏属安息香酸系除草剂,具有内吸传导作用,对一年生和多年生阔叶杂草有显著防除效果。对小麦、玉米、谷子、水稻等禾本科作物比较安全,麦草畏在土壤中经微生物较快分解后消失,对环境的危害很小,属环保型农药,因此欧盟食品安全局(EFSA)建议将药草的麦草畏最大残留限量由现行的0.05mg/kg修订为4mg/kg。2015年麦草畏全球销售额达2.9亿美元,有望成为大宗除草剂。国外主要由巴斯夫供应,以1,2,4-三氯苯为起始原料,经水解、羧化和醚化反应制得麦草畏原药。
由于1,2,4-三氯苯的毒性较大,新的麦草畏合成路线是以2,5-二氯苯胺为关键中间体,通过重氮化、羧化和醚化制备原药。2,5-二氯苯胺由对二氯苯经硝化得到2,5-二氯硝基苯,再经硝基还原得到。同时2,5-二氯苯胺也可以用于合成冰染染料大红色基GG、红色基3GL、红色基RC及氮肥增效剂等。
目前2,5-二氯硝基苯的生产方法主要是:以对二氯苯为原料,硫酸为催化剂,经过硝化反应合成2,5-二氯硝基苯。广泛使用的硝化剂有硝酸和硫酸的混合物、硝酸酯、金属硝酸盐等。采用这些硝化剂,在生产过程中会产生大量的废酸及有机酸性废水,严重污染环境;混酸的强腐蚀性还会严重损坏设备;反应过程中发生的多硝化、氧化等副反应还具有较大的安全隐患。
硝基还原主要有铁粉还原法、硫化碱还原法和催化加氢法三种。铁粉还原法,以2,5-二氯硝基苯为原料,在稀酸介质中用铁粉还原后,经中和、分离、精制而得到成品,工艺路线简单,但产生的“三废”对环境污染较大。硫化碱还原法,成本高、收率低,产生的“三废”量大,污染严重。催化加氢法,以2,5-二氯硝基苯为原料,醇类溶剂作为介质,在催化剂的存在下进行加氢反应,反应产物再经分离、精制。从产品收率、原料成本和“三废”情况看,催化加氢工艺具有较明显的优势,该工艺更符合绿色化学、清洁工艺的发展要求和趋势。
发明内容
本发明针对现有技术中氨氧化偶联选择性差,硝基还原成本高、收率低,产生的“三废”量大,污染严重,同时反应过程中易发生脱卤素副反应等问题,提供了一种制备芳胺的催化剂,尤其是制备芳环上具有卤素取代基的芳胺的催化剂,利用所述催化剂进行芳胺合成的方法具有目标产物选择性高的优点。
为此,本发明第一方面提供了一种制备芳胺的催化剂,其活性组分包括氧化镍。在本发明的一些实施方式中,所述芳胺的芳环上具有卤素取代基。
单质镍容易引起C-卤键断裂,脱卤素。本发明所述催化剂利用活性组分氧化镍,进行转移氢化反应,提高反应的选择性。
本发明中,对所述氧化镍的粒径没有特别限制,但作为一般规律,粒径越小,催化剂接触反应物料越充分,从而越有利于催化性能的发挥。在本发明的一些优选的实施方式中,所述氧化镍的平均粒径小于15nm。在本发明的一些具体实施方式中,所述氧化镍的平均粒径2nm、4nm、6nm、7nm、8nm、8.5nm、9nm、9.5nm、10nm、10.5nm、11nm、11.5nm、12nm、12.5nm、13nm、13.5nm、14nm或14.5nm等等。根据催化剂样品XRD谱图中最高衍射峰,由Scherrer公式计算得到催化剂中氧化镍颗粒的平均粒径。
在本发明的一些实施方式中,所述催化剂不含有载体。
在本发明的一些优选的实施方式中,所述不含载体的催化剂的制备方法包括以下步骤:
S1,将含镍化合物的溶液、甘油和碱性沉淀剂混合,得到含氢氧化镍的混合液;
S2,分离氢氧化镍,并对所述氢氧化镍进行焙烧,获得所述制备芳胺的催化剂。
当氧化镍的粒径过大时,反应慢,温度高,副产多,有百分之十几的杂质。因此,本发明所述催化剂在制备中加入甘油,降低了氧化镍粒径,进一步提高反应的选择性。
本发明中,对于含镍化合物的溶液中的含镍化合物以及形成溶液所采用的溶剂没有特别限制,只要溶剂能够溶解所述含镍化合物即可,本领域技术人员可以合理选择所述的含镍化合物以及相应的溶剂。作为举例,当所述溶液采用水或以水为主作为溶剂时,所述的含镍化合物优选硝酸镍、硫酸镍、氯化镍和醋酸镍中的一种或几种。
在本发明的一些实施方式中,所述碱性沉淀剂选自氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢铵中的一种或多种。
本发明中,所需的碱性沉淀剂的量或达到的pH,对本领域技术人员没有特别限制,本领域技术人员可以合理选择。作为非限制性举例,当用氨水作为碱性沉淀剂时,碱性沉淀剂的加入量至沉淀体系的pH为8~9为宜,而当以碱金属氢氧化物为沉淀剂时,碱性沉淀剂的加入量至沉淀体系的pH为8~12均可。
在本发明的一些实施方式中,将所述含氢氧化镍的混合液老化后,再对氢氧化镍进行分离。在本发明的一些优选的实施方式中,所述老化温度的80~200℃,优选为90~150℃,进一步优选100~130℃;所述老化的时间为0.5~6小时。
本发明中,焙烧的目的是将氢氧化镍转化为氧化镍,为达此目的,本领域技术人员可以合理选择焙烧的工艺条件。作为非限制性举例,焙烧温度优选为300~600℃,例如但不限于310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃、400℃、410℃、420℃、430℃、440℃、450℃、460℃、470℃、480℃、490℃、500℃、510℃、520℃、530℃、540℃或550℃等等,更优选为300~500℃。作为非限制性举例,所述焙烧的时间1~6小时,例如但不限于1.5小时、2小时、2.5小时、3小时、3.5小时、4小时、4.5小时、5小时或5.5小时等等。
在本发明的一些实施方式中,所述催化剂中含有载体。
本发明对载体的种类没有特别限制,本领域技术人员可以合理选择,作为非限制性举例,所述载体选自氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化钛、氧化铈和活性炭中的一种或多种。
在本发明的一些实施方式中,所述含载体的催化剂的制备方法包括以下步骤:将含镍化合物的溶液和载体混合,然后进行干燥和焙烧,获得所述制备芳胺的催化剂。
在本发明的一些优选的实施方式中,所述焙烧的温度为300~600℃,优选为300~500℃;所述焙烧的时间为1~6小时。
本发明第二方面提供了一种芳胺的合成方法,其包括:在如本发明第一方面所述催化剂和碱性物质存在下,氮氧基芳烃与氢源接触后反应,获得所述芳胺,其中,所述氮氧基芳烃的芳环具有相应的卤素取代基。
本发明所述方法对芳环上具有卤素取代基的芳胺具有非常高的选择性。对于芳环上不含卤素的芳胺,现有技术中采用雷尼镍、或负载镍单质(可以经负载氧化镍经还原活化而得)已经具有很好的选择性,但我们发现,当芳环上具有卤素时,目标产物的选择性非常低,研究发现现有的雷尼镍或负载镍单质在芳环上具有卤素时发生严重的脱卤素副反应,相比之下,采用本发明所述催化剂进行合成时,脱卤素副反应得到明显抑制,从而提高了目标产物(芳环上具有卤素取代基的芳胺)的选择性。
在本发明的一些实施方式中,所述芳环选自苯环、萘环、蒽环或菲环。
在本发明的另一些实施方式中,所述卤素选自氯和/或溴;
在本发明的一些实施方式中,所述氮氧基选自硝基、亚硝基和羟氨基中的至少一种。仅仅为了说明和更好同比,本发明具体实施方式中的实施例和比较例中,芳环上具有卤素取代基的氮氧基芳烃均以2,5-二氯硝基苯为例,在本发明公开内容的基础上,本领域技术人员知道对于同样属于卤素取代基的氮氧基芳烃的其它化合物也均有可比的技术效果。当芳环上具有卤素取代基的氮氧基芳烃均以2,5-二氯硝基苯为例时目标产物也即芳环上具有卤素的芳胺相应是2,5-二氯苯胺。
为有利于反应过程中传质和传热,在本发明的一些实施方式中,所述反应在溶剂中进行,而溶剂的选择没有特别限制,本领域技术人员可以合理选择。优选地,所述溶剂选自醇、醚和芳烃中的一种或多种。作为非限制性举例,所述醇可以为具有1-8个碳原子的醇,其可以是脂肪醇尤其是一元醇,也可以是芳基取代的脂肪醇;在本发明的一些具体实施方式中,所述醇选自甲醇、乙醇、异丙醇、2-丁醇、2-戊醇、3-戊醇和1-苯乙醇中的一种或多种。所述醚可以为分子中含2~10个碳原子的醚;在本发明的一些具体实施方式中,所述醚选自二甲醚、乙醚、四氢呋喃和1,4-二氧六环中的一种或多种。所述芳烃可以为脂肪烃基取代苯,脂肪烃基的数量可以是1、2、3个,脂肪烃基中的碳数可以是1、2、3、4个;在本发明的一些具体实施方式中,所述芳烃选自苯、甲苯、乙苯、异丙苯、环己基苯、对二甲苯和均三甲苯中的一种或多种。
采用溶剂时,所述溶剂与氮氧基芳烃的质量比可以为0.001~100,例如但不限于0.1、0.5、1、5、10、15、20、25、30、35、40、50、60、70、80或90等等;优选为0.001~50。
在本发明的一些实施方式中,所述氢源与氮氧基芳烃的摩尔比为1~100,优选为1~30,更优选为3~10。所述的氢源是非氢气的氢源物质。
在本发明的另一些实施方式中,所述催化剂用量为所述氮氧基芳烃质量的1~100wt%,优选1~50wt%,更优选1~20wt%。
在本发明的一些实施方式,所述碱性物质与氮氧基芳烃的摩尔比可以为0.1~10,例如但不限于0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、7.0、8.0或9.0等等;优选为0.5~2。
在本发明中,所述氢源在所述反应中提供氢原子或氢离子,将不饱和键还原为饱和键的化合物。在发明的一些实施方式中,所述氢源选自含醛基的化合物(例如但不限于醛比如甲醛、乙醛;甲酸或甲酸盐等等)、伯醇、仲醇和酯中的至少一种;优选地,所述氢源选自伯醇或仲醇。
在本发明的一些优选的实施方式中,所述仲醇具有式(1)所示的结构;
其中,R1和R2各自独立选自C1~C10的烷基或C6~C10的芳基;作为非限制性举例,所述仲醇可以选自乙醇、异丙醇、2-丁醇、2-戊醇、3-戊醇和1-苯乙醇中的至少一种。
本发明中,伯醇或仲醇即可以作为溶剂,也可以作为氢源。
本发明中,对所述碱性物质没有特别限制,本领域技术人员可以合理选择。在本发明的一些实施方式中,所述碱性物质选自碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、伯胺、仲胺、叔胺和季铵碱中的至少一种。所述的碱金属可以是锂、钠、钾、铷或铯,但从经济方面考虑更优选钠或钾。作为碱性物质更加具体化合物的非限制性举例,比如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠、三乙胺或吗啉等等,优选选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸钾中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中,所述反应的温度为20-200℃,优选为20-150℃,更优选为20-100℃。
在本发明的另一些实施方式中,所述反应的时间为30-240min,优选为50-180min。
本发明的技术关键是催化剂的选择,本领域技术人员可以合理选择除此之外的其他上述工艺条件。
本发明的有益效果为:利用本发明所述催化剂进行芳胺合成时,脱卤素副反应得到明显抑制,从而提高了目标产物(芳环上具有卤素取代基的芳胺)的选择性,具有目标产物选择性高的优点。
附图说明
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明实施例1中制备的催化剂的XRD谱图。
具体实施方式
为使本发明更加容易理解,下面将结合实施例来进一步详细说明本发明,这些实施例仅起说明性作用,并不局限于本发明的应用范围。本发明中所使用的原料或组分若无特殊说明均可以通过商业途径或常规方法制得。
实施例1
1、催化剂制备
取4.4g六水合硝酸镍溶于30mL去离子水中,加入1.4g甘油,搅拌均匀,获得硝酸镍的溶液;取2.4g碳酸氢铵溶于30mL去离子水中,将其与上述硝酸镍的溶液混合,再用25%的氨水调节体系的pH值至8-9,搅拌2小时,转移至晶化釜中,120℃老化2小时,自然冷却至室温,用布氏漏斗过滤,滤饼用去离子水和乙醇反复清洗三次,在70℃的条件下干燥24小时,获得氢氧化镍。将上述氢氧化镍转移至蒸发皿中,马弗炉400℃焙烧4小时,即得所需的氧化镍催化剂。氧化镍的平均粒径为10.1nm。
2、2,5-二氯苯胺合成
于100mL烧瓶中加入0.1g氧化镍催化剂,1.92g 2,5-二氯硝基苯,0.56g氢氧化钾,20mL乙醇,加回流冷凝管后,加热至80℃,反应3小时,自然冷却至室温,收集内容物加入内标,用气相色谱分析产物组成。结果显示反应物2,5-二氯硝基苯转化率为53.4%,产物2,5-二氯苯胺的选择性为51.7%。
实施例2
1、催化剂制备
取4.4g六水合硝酸镍溶于30mL去离子水中,加入1.4g甘油,搅拌均匀,获得硝酸镍的溶液;取2.4g碳酸氢铵溶于30mL去离子水中,将其与上述硝酸镍的溶液混合,再用25%的氨水调节体系的pH值至8-9,搅拌2小时,转移至晶化釜中,120℃老化2小时,自然冷却至室温,用布氏漏斗过滤,滤饼用去离子水和乙醇反复清洗三次,在70℃的条件下干燥24小时,获得氢氧化镍。将上述氢氧化镍转移至蒸发皿中,马弗炉400℃焙烧4小时,即得所需的氧化镍催化剂。氧化镍的平均粒径为10.1nm。
2、2,5-二氯苯胺合成
于100mL烧瓶中加入0.1g氧化镍催化剂,1.92g 2,5-二氯硝基苯,0.56g氢氧化钾,15mL甲苯,5mL乙醇,加回流冷凝管后,加热至80℃,反应3小时,自然冷却至室温,收集内容物加入内标,用气相色谱分析产物组成。结果显示反应物2,5-二氯硝基苯转化率为47.2%,产物2,5-二氯苯胺的选择性为49.0%。
实施例3
1、催化剂制备
取4.4g六水合硝酸镍溶于30mL去离子水中,加入1.4g甘油,搅拌均匀,获得硝酸镍的溶液;取2.4g碳酸氢铵溶于30mL去离子水中,将其与上述硝酸镍的溶液混合,再用25%的氨水调节体系的pH值至8-9,搅拌2小时,转移至晶化釜中,120℃老化2小时,自然冷却至室温,用布氏漏斗过滤,滤饼用去离子水和乙醇反复清洗三次,在70℃的条件下干燥24小时,获得氢氧化镍。将上述氢氧化镍转移至蒸发皿中,马弗炉400℃焙烧4小时,即得所需的氧化镍催化剂。氧化镍的平均粒径为10.1nm。
2、2,5-二氯苯胺合成
于100mL烧瓶中加入0.1g氧化镍催化剂,1.92g 2,5-二氯硝基苯,0.56g氢氧化钾,20mL异丙醇,加回流冷凝管后,加热至80℃,反应3小时,自然冷却至室温,收集内容物加入内标,用气相色谱分析产物组成。结果显示反应物2,5-二氯硝基苯转化率为65.3%,产物2,5-二氯苯胺的选择性为72.4%。
实施例4
1、催化剂制备
取4.4g六水合硝酸镍溶于30mL去离子水中,加入1.4g甘油,搅拌均匀,获得硝酸镍的溶液;取2.4g碳酸氢铵溶于30mL去离子水中,将其与上述硝酸镍的溶液混合,再用25%的氨水调节体系的pH值至8-9,搅拌2小时,转移至晶化釜中,120℃老化2小时,自然冷却至室温,用布氏漏斗过滤,滤饼用去离子水和乙醇反复清洗三次,在70℃的条件下干燥24小时,获得氢氧化镍。将上述氢氧化镍转移至蒸发皿中,马弗炉400℃焙烧4小时,即得所需的氧化镍催化剂。氧化镍的平均粒径为10.1nm。
2、2,5-二氯苯胺合成
于100mL烧瓶中加入0.1g氧化镍催化剂,1.92g 2,5-二氯硝基苯,0.56g氢氧化钾,20mL 1-苯基乙醇,加回流冷凝管后,加热至80℃,反应3小时,自然冷却至室温,收集内容物加入内标,用气相色谱分析产物组成。结果显示反应物2,5-二氯硝基苯转化率为50.3%,产物2,5-二氯苯胺的选择性为52.4%。
实施例5
1、催化剂制备
取4.4g六水合硝酸镍溶于30mL去离子水中,加入1.4g甘油,搅拌均匀,获得硝酸镍的溶液;取2.4g碳酸氢铵溶于30mL去离子水中,将其与上述硝酸镍的溶液混合,再用25%的氨水调节体系的pH值至8-9,搅拌2小时,转移至晶化釜中,120℃老化2小时,自然冷却至室温,用布氏漏斗过滤,滤饼用去离子水和乙醇反复清洗三次,在70℃的条件下干燥24小时,获得氢氧化镍。将上述氢氧化镍转移至蒸发皿中,马弗炉400℃焙烧4小时,即得所需的氧化镍催化剂。氧化镍的平均粒径为10.1nm。
2、2,5-二氯苯胺合成
于100mL烧瓶中加入0.1g氧化镍催化剂,1.92g 2,5-二氯硝基苯,0.87g吗啉,20mL乙醇,加回流冷凝管后,加热至80℃,反应3小时,自然冷却至室温,收集内容物加入内标,用气相色谱分析产物组成。结果显示反应物2,5-二氯硝基苯转化率为49.7%,产物2,5-二氯苯胺的选择性为50.6%。
实施例6
1、催化剂制备
取4.4g六水合硝酸镍溶于30mL去离子水中,加入1.4g甘油,搅拌均匀,获得硝酸镍的溶液;取2.4g碳酸氢铵溶于30mL去离子水中,将其与上述硝酸镍的溶液混合,再用25%的氨水调节体系的pH值至8-9,搅拌2小时,转移至晶化釜中,155℃老化2小时,自然冷却至室温,用布氏漏斗过滤,滤饼用去离子水和乙醇反复清洗三次,在70℃的条件下干燥24小时,获得氢氧化镍。将上述氢氧化镍转移至蒸发皿中,马弗炉400℃焙烧4小时,即得所需的氧化镍催化剂。氧化镍的平均粒径为11.9nm。
2、2,5-二氯苯胺合成
于100mL烧瓶中加入0.1g氧化镍催化剂,1.92g 2,5-二氯硝基苯,0.56g氢氧化钾,20mL异丙醇,加回流冷凝管后,加热至80℃,反应3小时,自然冷却至室温,收集内容物加入内标,用气相色谱分析产物组成。结果显示反应物2,5-二氯硝基苯转化率为64.7%,产物2,5-二氯苯胺的选择性为70.3%。
实施例7
1、催化剂制备
取4.4g六水合硝酸镍溶于30mL去离子水中,加入1.4g甘油,搅拌均匀,获得硝酸镍的溶液;取2.4g碳酸氢铵溶于30mL去离子水中,将其与上述硝酸镍的溶液混合,再用25%的氨水调节体系的pH值至8-9,搅拌2小时,转移至晶化釜中,175℃老化2小时,自然冷却至室温,用布氏漏斗过滤,滤饼用去离子水和乙醇反复清洗三次,在70℃的条件下干燥24小时,获得氢氧化镍。将上述氢氧化镍转移至蒸发皿中,马弗炉400℃焙烧4小时,即得所需的氧化镍催化剂。氧化镍的平均粒径为13.0nm。
2、2,5-二氯苯胺合成
于100mL烧瓶中加入0.1g氧化镍催化剂,1.92g 2,5-二氯硝基苯,0.56g氢氧化钾,20mL异丙醇,加回流冷凝管后,加热至80℃,反应3小时,自然冷却至室温,收集内容物加入内标,用气相色谱分析产物组成。结果显示反应物2,5-二氯硝基苯转化率为61.1%,产物2,5-二氯苯胺的选择性为69.4%。
实施例8
1、催化剂制备
取25g六水合硝酸镍溶于150mL去离子水中,取50g氧化铝载体加入上述溶液,室温下浸渍24小时,然后放入烘箱中100℃恒温干燥24小时,在450℃下焙烧4小时,即得负载型氧化镍催化剂。
2、2,5-二氯苯胺合成
于100mL高压釜中加入1g负载型氧化镍催化剂,1.92g 2,5-二氯硝基苯,0.56g氢氧化钾,20mL甲苯,合釜后氢气置换三次,再用氢气将体系压力充至0.5MPa,加热至80℃,反应3小时,自然冷却至室温,放出气体,收集内容物加入内标,用气相色谱分析产物组成。结果显示反应物2,5-二氯硝基苯转化率为85.2%,产物2,5-二氯苯胺的选择性为3.1%。
应当注意的是,以上所述的实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述,但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇,而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改,以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例,但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例,相反,本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。
Claims (10)
1.一种制备芳胺的催化剂,其活性组分包括氧化镍;优选地,所述氧化镍的平均粒径小于15nm;进一步优选地,所述芳胺的芳环上具有卤素取代基。
2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述催化剂不含载体。
3.根据权利要求2所述的催化剂,其特征在于,所述催化剂的制备方法包括以下步骤:
S1,将含镍化合物的溶液、甘油和碱性沉淀剂混合,得到含氢氧化镍的混合液;优选地,所述碱性沉淀剂选自氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢铵中的一种或多种;
S2,分离氢氧化镍,并对所述氢氧化镍进行焙烧,获得所述制备芳胺的催化剂;优选地,所述焙烧的温度为300~600℃,优选为300~500℃;所述焙烧的时间为1~6小时;
优选地,将所述含氢氧化镍的混合液老化后,再对氢氧化镍进行分离;更优选地,所述老化的温度为80~200℃,优选为90~150℃,进一步优选100~130℃;所述老化的时间为0.5~6小时。
4.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述催化剂中含有载体;优选地,所述载体选自氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化钛、氧化铈和活性炭中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的催化剂,其特征在于,所述催化剂的制备方法包括以下步骤:将含镍化合物的溶液和载体混合,然后进行干燥和焙烧,获得所述制备芳胺的催化剂;优选地,所述焙烧的温度为300~600℃,优选为300~500℃;所述焙烧的时间为1~6小时。
6.一种芳胺的合成方法,其包括:在如权利要求1-5中任意一项所述催化剂和碱性物质存在下,氮氧基芳烃与氢源接触后反应,获得所述芳胺,其中,所述氮氧基芳烃的芳环具有卤素取代基;
优选地,所述芳环选自苯环、萘环、蒽环或菲环;
进一步优选地,所述卤素选自氯和/或溴;
更进一步优选地,所述氮氧基选自硝基、亚硝基和羟氨基中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述反应在溶剂中进行;优选地,所述溶剂选自醇、醚和芳烃中的一种或多种;进一步优选地,所述醇选自甲醇、乙醇、异丙醇、2-丁醇、2-戊醇、3-戊醇和1-苯乙醇中的一种或多种;所述醚选自二甲醚、乙醚、四氢呋喃和1,4-二氧六环中的一种或多种;所述芳烃选自苯、甲苯、乙苯、异丙苯、环己基苯、对二甲苯和均三甲苯中的一种或多种;更进一步优选地,所述溶剂与氮氧基芳烃的质量比可以为0.001~100,优选为0.001~50。
8.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于,所述氢源与氮氧基芳烃的摩尔比为1~100,优选为1~30,更优选为3~10;和/或
所述催化剂用量为所述氮氧基芳烃质量的1~100wt%,优选1~50wt%,更优选1~20wt%;和/或
所述碱性物质与氮氧基芳烃的摩尔比可以为0.1~10,优选为0.5~2。
9.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法,其特征在于,所述氢源在所述反应中提供氢原子或氢离子;优选地,所述氢源选自含醛基的化合物、伯醇、仲醇和酯中的至少一种;进一步优选地,所述氢源选自伯醇或仲醇;和/或
所述碱性物质选自碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、伯胺、仲胺、叔胺和季铵碱中的至少一种。
10.根据权利要求6-9中任意一项所述的方法,其特征在于,所述反应的温度为20-200℃,优选为20-150℃,更优选为20-100℃;和/或
所述反应的时间为30-240min,优选为50-180min。
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