CN115504892A

CN115504892A - 一种连续化催化加氢合成普鲁卡因的方法

Info

Publication number: CN115504892A
Application number: CN202211396305.XA
Authority: CN
Inventors: 李小年; 张群峰; 王清涛; 许孝良; 卢春山; 丰枫
Original assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Current assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date: 2022-11-09
Filing date: 2022-11-09
Publication date: 2022-12-23
Anticipated expiration: 2042-11-09
Also published as: CN115504892B

Abstract

本发明公开了一种连续化催化加氢合成普鲁卡因的方法，涉及化学合成领域。该合成方法实现了釜式连续化加氢生产普鲁卡因，提高了生产效率，降低了劳动强度，而且节能减排，生产成本较低；本发明还采用H₂PdCl₄、尿素、谷氨酸钠混合后焙烧制得负载型配位封装单原子钯，既防止了反应过程中Pd单原子的团聚，也避免了活性金属钯被硝基卡因或普鲁卡因络合流失，增强了催化剂的稳定性，且该催化剂使用条件温和、稳定性好，催化剂用量少，使用寿命长，产品收率高。

Description

一种连续化催化加氢合成普鲁卡因的方法

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体涉及一种连续化催化加氢合成普鲁卡因的方法。

背景技术

麻醉药在临床上发挥着非常重要的作用。局部麻醉药是一类能在用药局部可逆性的阻断感觉神经冲动发生与传递，简称局麻药。即在保持清醒的情况下，可逆的引起局部组织痛觉消失。最早应用的局麻药是从南美洲古柯树叶中提出的生物碱可卡因（cocaine），由于可卡因毒性较强，有成瘾性，高压消毒易水解失效等缺点，其使用受到限制。为了寻找更理想的局部麻醉药，人们开始对可卡因的结构进行剖析、简化和改造。普鲁卡因又名奴佛卡因，化学名为4-氨基苯甲酸-2,2-二乙胺基乙酯，其结构式如式Ⅰ所示，是一种局部麻醉药，能阻断周围神经末梢和纤维的传导，使相应的组织暂时丧失感觉，而起到麻醉作用。在医疗上，广泛应用于浸润麻醉、传导麻醉、脊椎麻醉、硬膜外麻醉，以及封闭疗法等方面，疗效切实、使用安全、刺激性及毒性均小，且无用药成瘾性。近年来，又经临床证明与其它药物制成复合制剂，能增强活力，防止衰老，故又可用于抗衰老疗法。随着临床用药的继续深入，该药物的市场需求巨大。

式Ⅰ

目前，工业上普鲁卡因合成方法主要有以下路线：

1. 酞氯化法：在该方法中，用到强腐蚀性的试剂氯化砜，因此该合成路线对设备要求高，同时氯化亚砜又有毒性，对劳动保护存在问题；

2. 氯代乙酯法：在该方法中，需采用98%的氯乙醇为原料，对硝基苯甲酸氯乙酯与二乙胺缩合需要高压设备，并且合成路线复杂，产率不高；

3. 铁粉还原法：该方法操作工序比较复杂，还需要用到铁粉为还原剂，产生大量铁泥，并且得到普鲁卡因中铁离子含量高、产品品质低。

在当前的普鲁卡因合成方法与工艺中，都存在着技术缺陷。

以硝基卡因作为原料，通过催化加氢合成普鲁卡因是一条全新的工艺，其反应如式Ⅱ所示。该工艺具有反应条件温和、三废排放少、环境友好、产品品质高等潜在优点，是当前的研究热点。但是，现有的催化加氢技术存在着目标产物选择性低、催化剂稳定性差等缺点。常规Pd/C或Pt/C催化剂对芳香硝基化合物加氢具有良好的催化活性，但同时也具有较好的C-N氢解催化活性。因此，如何避免在催化加氢合成普鲁卡因反应中的C-N氢解副反应的发生是高效加氢催化剂设计的难点。此外，硝基卡因或普鲁卡因中的叔胺具有较强的络合能力，在反应过程中可与Pd或Pt络合，导致金属活性组分流失，造成催化剂不可逆失活，显著提高了催化加氢合成普鲁卡因的成本，且反应液中残留的金属离子难以分离将严重影响产品的品质。上述这些因素是制约催化加氢合成普鲁卡因工艺一直未能实现工业应用的关键原因之一。

式Ⅱ

为了改善催化加氢反应的目标产物选择性，通常需要牺牲催化活性为代价，导致选择性催化加氢反应中高活性和高选择性无法兼得。对于催化剂活性组分的流失问题，虽然采用双金属为活性组分，可以缓解反应过程中金属活性组分流失现象，但依然无法根本上解决此问题。

因此，开发一种加氢合成普鲁卡因的高效催化剂是非常必要的。并且，由于液相加氢合成普鲁卡因的催化剂常为粉末状，目前通常催化加氢普遍采用搅拌釜间歇式加氢工艺。该工艺过程存在着辅助操作繁杂、劳动强度大的缺点，而且生产效率偏低、气体损耗高、废气收集困难且处理成本高，存在着较大的安全隐患，也难以实现生产过程的智能化控制。随着国家新的安全生产法规和环保法的实施，当前连续化加氢是催化加氢发展的趋势，连续化工艺具有诸多优势：1.操作简便、生产效率高；2.连续化工艺便于实现智能化控制，生产工艺条件波动小、产品品质高且稳定；3.避免了频繁装料、卸料等过程，显著减少了氢气和溶剂等损耗，节能减排；4.可实现全密闭操作，提高了安全保障。而实现连续化加氢制备普鲁卡因的难点在于获得一种高稳定性的加氢催化剂以及连续化加氢工艺的设计。目前，基于稳定高效的加氢催化剂和硝基卡因加氢反应动力学设计釜式串联连续化加氢反应工艺尚未见报导，且在选择性加氢反应中，高活性和高选择性通常不可兼得。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续化催化加氢合成普鲁卡因的方法，该方法工艺简单、绿色环保，且产品的收率高；本发明第二目的在于提供一种高效催化加氢催化剂，可以实现高活性高选择性高稳定性催化硝基卡因加氢制备普鲁卡因。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种连续化催化加氢合成普鲁卡因的方法，包括：采用多级串联反应釜，以硝基卡因为原料，以二甲苯为溶剂，以负载型配位封装单原子钯催化剂作为反应催化剂，制得普鲁卡因；上述负载型配位封装单原子钯催化剂由活性炭、H₂PdCl₄、尿素、谷氨酸钠混合搅拌，高温焙烧制得；上述负载型配位封装单原子钯催化剂中Pd含量为1-10wt%。本发明采用负载型单原子催化剂，达到活性金属100%利用率，可显著提高催化剂的加氢活性；为了实现在高催化活性时依然具有高目标产物选择性，本发明所述催化剂具有氮掺杂的碳层，可对单原子Pd精准定向锚定，并利用N与Pd间的电子效应，调控Pd的电子云密度，抑制C-N氢解；同时，本发明所述催化剂在单原子Pd上包裹了碳层，既防止了反应过程中Pd单原子的团聚，也避免了活性金属Pd被硝基卡因或普鲁卡因络合流失，增强了催化剂的稳定性。

具体地，上述一种连续化催化加氢合成普鲁卡因的方法，包括以下步骤：

在多级串联反应釜中各釜内分别预先加入硝基卡因、负载型配位封装单原子钯催化剂、二甲苯（其中，硝基卡因、二甲苯、负载型配位封装单原子钯催化剂的质量比为1:0.6-2:0.001-0.03），用氮气置换掉釜内空气，再用氢气置换掉釜内氮气，并维持反应釜内氢气压力为反应压力，升高釜内物料温度并维持至反应温度，打开搅拌器；然后再次将硝基卡因、二甲苯、负载型配位封装单原子钯催化剂（其中，硝基卡因、二甲苯、负载型配位封装单原子钯催化剂的质量比为1:0.6-2:0.001-0.03）组成的液体物料通过物料泵连续输入第一个反应釜内；物料利用各釜之间的高度差或压力差从第一个反应釜连续依次流到第二个，直至最后一个反应釜，反应完的物料从最后一个反应釜的出料口连续排出到气液分离器，同时每个反应釜都连续通入氢气维持反应压力；分离后的氢气经纯化后可继续用于加氢反应，分离后的液体物料进行过滤，过滤得到的固体催化剂则继续循环使用，过滤得到的液体产物进入产品储罐，并经精制后得到产品普鲁卡因。

对本发明而言，上述多级串联反应釜的数量为2-4个。

对本发明而言，上述多级串联反应釜内反应压力为0.2-2.0MPa。

对本发明而言，上述多级串联反应釜内反应温度为40-100℃。

对本发明而言，上述液体物料流量为维持物料在每个釜中的平均停留时间为1-10hr^-1，针对反应釜的数量不同，可依据最后一个反应釜出口处产物含量调整液体物料的进料流量。

对本发明而言，上述多级串联反应釜依次降低各反应釜自身高度的5-30%，或釜内氢气压力依次相差0.05-0.25MPa。

本发明还公开了一种负载型配位封装单原子钯催化剂的制备方法，包括：在活性炭中加水制得浆液，将H₂PdCl₄、尿素、谷氨酸钠的混合水溶液缓慢加入到上述浆液中，搅拌，浸渍，蒸干，高温焙烧，制得负载型配位封装单原子钯催化剂。

具体地，上述一种负载型配位封装单原子钯催化剂的制备方法，包括以下步骤：

称取活性炭，加入水（活性炭与水的质量体积比为1g:2.5-3.5mL）将其配制成温度60-90℃的浆液；配置H₂PdCl₄、尿素、谷氨酸钠的混合水溶液（其中，谷氨酸钠浓度为0.1-0.35g/mL），并将其滴加到上述浆液中，充分搅拌，浸渍0.5-5h后，于90-100℃将水分蒸干；然后将其在惰性气氛或还原气氛中于450-900℃进行高温焙烧，制得负载型配位封装单原子钯催化剂。

对本发明而言，上述H₂PdCl₄与尿素的质量比为1:0.5-2。

对本发明而言，上述H₂PdCl₄与谷氨酸钠的质量比为1:2-10。

对本发明而言，上述活性炭粒度为200-1500目，比表面积为400-2000m²/g，灰分含量≤5wt%。

本发明还公开了上述负载型配位封装单原子钯催化剂的制备方法在提高负载型配位封装单原子钯催化剂中Pd含量中的用途。

本发明还公开了上述负载型配位封装单原子钯催化剂在合成普鲁卡因中的用途。

本发明的有益效果包括：

本发明提供了一种负载型配位封装单原子钯催化剂的制备方法，采用H₂PdCl₄、尿素、谷氨酸钠混合后焙烧制得，所得催化剂上Pd呈现单原子分散状态，Pd的原子利用率高，催化活性好；并且与尿素和谷氨酸钠一道高温焙烧后的含氮碳材料对Pd原子配位封装和保护，既防止了反应过程中Pd单原子的团聚，也避免了活性金属钯被硝基卡因或普鲁卡因络合流失，增强了催化剂的稳定性；本发明所述负载型配位封装单原子钯催化剂中Pd被含氮碳材料中的氮配位，改善了Pd的电子状态，不仅提升了硝基卡因的加氢活性，而且避免了C-N氢解，提升了目标产物选择性，可达99%以上。且本发明催化剂使用条件温和、稳定性好，催化剂用量少，催化剂使用寿命长，产品收率高。另外，本发明实现了釜式连续化加氢生产普鲁卡因，提高了生产效率，降低了劳动强度，而且节能减排，生产成本更低。

因此，本发明提供了一种连续化催化加氢合成普鲁卡因的方法，该方法工艺简单、绿色环保，且产品的收率高。

附图说明

图1为实施例1制备的负载型配位封装单原子钯催化剂的HAADF-STEM图测试结果；

图2为实施例1制备的负载型配位封装单原子钯催化剂的XRD图测试结果。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明确，以下结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细描述：

实施例1：

一种连续化催化加氢合成普鲁卡因的方法，包括以下步骤：

2个有效容积都为2m³的反应釜串联，其中第一个反应釜比第二个反应釜高0.2m，在两个反应釜内分别都预先加入500kg硝基卡因、4kg负载型配位封装单原子钯催化剂、1000kg二甲苯，用氮气置换掉釜内空气，再用氢气置换掉釜内氮气，并维持反应釜内氢气压力，升高釜内物料温度至75℃，打开搅拌器至300rpm；将工业级原料硝基卡因、二甲苯、负载型配位封装单原子钯催化剂以质量比为1:2:0.01进行混合，并通过物料泵连续输入第一个反应釜内；物料利用各釜之间的高度差或压力差从第一个反应釜连续依次流到第二个，反应完的物料从第二个反应釜的出料口连续排出到气液分离器，同时每个反应釜都连续通入氢气维持反应压力，第一个和第二个反应釜内氢气压力分别为1.0MPa和0.95MPa；分离后的氢气经纯化后可继续用于加氢反应，分离后的液体物料进行过滤，过滤得到的固体催化剂则继续循环使用，过滤，液体产物进入产品储罐，并经精制后得到产品普鲁卡因。

负载型配位封装单原子钯催化剂的制备方法，包括：

称取10g活性炭，其粒径为400目，比表面积为1200m²/g，灰粉含量1.5wt%，加入30mL去离子水将其配制成温度90℃的浆液；称取H₂PdCl₄、尿素、谷氨酸钠，加入去离子水配置10mL混合溶液（其中含H₂PdCl₄ 0.5g、含尿素0.5g、含谷氨酸钠2g），并将其滴加到上述浆液中，充分搅拌，浸渍2h后，于100℃将水分蒸干；然后将其在氮气气氛中于600℃进行高温焙烧4h，制得负载型配位封装单原子钯催化剂。

负载型配位封装单原子钯催化剂的HAADF-STEM图如图1所示，由图1可知，Pd粒子粒径较小，且大小均匀，在载体上的分散度良好。

负载型配位封装单原子钯催化剂的XRD图如图2所示，由图2可知，负载型配位封装单原子钯催化剂中除了活性炭的宽背景峰外，Pd元素的相关峰表征不明显，说明Pd以无定型或者高分散的状态存在于载体表面。

实施例2：

一种连续化催化加氢合成普鲁卡因的方法，包括以下步骤：

3个有效容积都为2m³的反应釜串联，其中前一个反应釜比后一个反应釜高0.2m，在三个反应釜内分别都预先加入700kg硝基卡因、3.5kg负载型配位封装单原子钯催化剂、700kg二甲苯，用氮气置换掉釜内空气，再用氢气置换掉釜内氮气，并维持反应釜内氢气压力，升高釜内物料温度至80℃，打开搅拌器至400rpm；将工业级原料硝基卡因、二甲苯、负载型配位封装单原子钯催化剂以质量比为1:1:0.005进行混合，并通过物料泵连续输入第一个反应釜内；物料利用各釜之间的高度差或压力差从第一个反应釜连续依次流到第二个和第三个，反应完的物料从第三个反应釜的出料口连续排出到气液分离器，同时每个反应釜都连续通入氢气维持反应压力，三个反应釜内氢气压力从前至后分别为0.5MPa、0.45MPa、0.4MPa；分离后的氢气经纯化后可继续用于加氢反应，分离后的液体物料进行过滤，过滤得到的固体催化剂则继续循环使用，过滤，液体产物进入产品储罐，并经精制后得到产品普鲁卡因。

负载型配位封装单原子钯催化剂的制备方法，包括：

称取10g活性炭，其粒径为200目，比表面积为1500m²/g，灰粉含量2.0wt%，加入30mL去离子水将其配制成温度60℃的浆液；称取H₂PdCl₄、尿素、谷氨酸钠，加入去离子水配置10mL混合溶液（其中含H₂PdCl₄ 0.3g、含尿素0.4g、含谷氨酸钠1.5g），并将其滴加到上述浆液中，充分搅拌，浸渍2h后，于90℃将水分蒸干；然后将其在氮气气氛中于700℃进行高温焙烧4h，制得负载型配位封装单原子钯催化剂。

实施例3：

一种连续化催化加氢合成普鲁卡因的方法，包括以下步骤：

4个有效容积都为2m³的反应釜串联，其中前一个反应釜比后一个反应釜高0.2m，在四个反应釜内分别都预先加入800kg硝基卡因、8kg负载型配位封装单原子钯催化剂、600kg二甲苯，用氮气置换掉釜内空气，再用氢气置换掉釜内氮气，并维持反应釜内氢气压力，升高釜内物料温度至60℃，打开搅拌器至400rpm；将工业级原料硝基卡因、二甲苯、负载型配位封装单原子钯催化剂以质量比为1:0.8:0.01进行混合，并通过物料泵连续输入第一个反应釜内；物料利用各釜之间的高度差或压力差从第一个反应釜连续依次流到第二个，第三个，直至最后一个反应釜，反应完的物料从第四个反应釜的出料口连续排出到气液分离器，同时每个反应釜都连续通入氢气维持反应压力，四个反应釜内氢气压力从前至后分别为1.5MPa、1.45MPa、1.4MPa、1.35MPa；分离后的氢气经纯化后可继续用于加氢反应，分离后的液体物料进行过滤，过滤得到的固体催化剂则继续循环使用，过滤，液体产物进入产品储罐，并经精制后得到产品普鲁卡因。

负载型配位封装单原子钯催化剂的制备方法，包括：

称取10g活性炭，其粒径为1000目，比表面积为500m²/g，灰粉含量3.0wt%，加入30mL去离子水将其配制成温度60℃的浆液；称取H₂PdCl₄、尿素、谷氨酸钠，加入去离子水配置10mL混合溶液（其中含H₂PdCl₄ 1.0g、含尿素2.0g、含谷氨酸钠3.5g），并将其滴加到上述浆液中，充分搅拌，浸渍2h后，于95℃将水分蒸干；然后将其在氢气气氛中于500℃进行高温焙烧8h，制得负载型配位封装单原子钯催化剂。

实施例4：

一种连续化催化加氢合成普鲁卡因的方法与实施例1的区别：采用商业Pd/C催化剂（购自德工化工有限公司）替代实施例1制备的负载型配位封装单原子钯催化剂。

实施例5：

一种连续化催化加氢合成普鲁卡因的方法与实施例1的区别：负载型配位封装单原子钯催化剂为本实施例制备的。

负载型配位封装单原子钯催化剂的制备方法与实施例1的区别：不添加尿素。

实施例6：

负载型配位封装单原子钯催化剂的制备方法与实施例1的区别：不添加谷氨酸钠。

为了提高负载型配位封装单原子钯催化剂中Pd含量，采取的办法包括：

负载型配位封装单原子钯催化剂的制备方法，包括：在活性炭中加水制得浆液，将尿素、谷氨酸钠的混合水溶液缓慢加入到上述浆液中，搅拌，浸渍，然后加入H₂PdCl₄，继续搅拌，浸渍，蒸干，高温焙烧，制得负载型配位封装单原子钯催化剂。

具体为：

称取活性炭，加入水（活性炭与水的质量体积比为1g:2.5-3.5mL）将其配制成温度60-90℃的浆液；配置尿素、谷氨酸钠的混合水溶液（其中，谷氨酸钠浓度为0.1-0.35g/mL），并将其滴加到上述浆液中，充分搅拌，浸渍0.5-2h后，加入H₂PdCl₄，充分搅拌，浸渍0.5-4h，于90-100℃将水分蒸干；然后将其在惰性气氛或还原气氛中于450-900℃进行高温焙烧3-10h，制得负载型配位封装单原子钯催化剂。

为了提高负载型配位封装单原子钯催化剂中Pd含量，采取的办法还包括：

负载型配位封装单原子钯催化剂的制备方法，包括：在活性炭中加水制得浆液，将尿素、谷氨酸钠的混合水溶液缓慢加入到上述浆液中，搅拌，浸渍，然后加入H₂PdCl₄，继续搅拌，浸渍，蒸干，高温分步焙烧，制得负载型配位封装单原子钯催化剂。高温分步焙烧的工艺为：350-450℃焙烧0.5-1.5h，450-550℃焙烧0.5-1.5h，550-900℃焙烧1-5h。

具体为：

称取活性炭，加入水（活性炭与水的质量体积比为1g:2.5-3.5mL）将其配制成温度60-90℃的浆液；配置尿素、谷氨酸钠的混合水溶液（其中，谷氨酸钠浓度为0.1-0.35g/mL），并将其滴加到上述浆液中，充分搅拌，浸渍0.5-2h后，加入H₂PdCl₄，充分搅拌，浸渍0.5-4h，于90-100℃将水分蒸干；然后将其在惰性气氛或还原气氛中于350-450℃焙烧0.5-1.5h，450-550℃焙烧0.5-1.5h，550-900℃焙烧1-5h，制得负载型配位封装单原子钯催化剂。

实施例7：

负载型配位封装单原子钯催化剂的制备方法，包括：

称取10g活性炭，其粒径为400目，比表面积为1200m²/g，灰粉含量1.5wt%，加入30mL去离子水将其配制成温度90℃的浆液；称取H₂PdCl₄、尿素、谷氨酸钠，加入去离子水配置10mL混合溶液（其中含尿素0.5g、含谷氨酸钠2g），并将其滴加到上述浆液中，充分搅拌，浸渍1h后，加入0.5g H₂PdCl₄，继续搅拌浸渍2h；于100℃将水分蒸干；然后将其在氮气气氛中于600℃进行高温焙烧4h，制得负载型配位封装单原子钯催化剂。

实施例8：

负载型配位封装单原子钯催化剂的制备方法与实施例1的区别：焙烧步骤不同，本实施例采用的焙烧步骤为分步焙烧：400℃焙烧1h，500℃焙烧1h，600℃焙烧2h。

实施例9：

一种连续化催化加氢合成普鲁卡因的方法与实施例7的区别：负载型配位封装单原子钯催化剂为本实施例制备的。

负载型配位封装单原子钯催化剂的制备方法与实施例7的区别：焙烧步骤不同，本实施例采用的焙烧步骤为分步焙烧：400℃焙烧1h，500℃焙烧1h，600℃焙烧2h。

试验例1：

负载型配位封装单原子钯催化剂表面的Pd含量测试

采用PHI-550型多功能电子能谱仪测试XPS，对负载型配位封装单原子钯催化剂表面的Pd含量进行分析。

表1 负载型配位封装单原子钯催化剂表面的Pd含量测试结果

对实施例1、实施例5-9制备的负载型配位封装单原子钯催化剂进行上述测试，结果如表1所示。由表1可知，实施例5与实施例1相比，负载型配位封装单原子钯催化剂表面的Pd含量有所下降，普鲁卡因收率也有所下降，说明添加尿素制备的负载型配位封装单原子钯催化剂相比于不添加尿素，具有更优的Pd负载量；实施例1与实施例6相比，负载型配位封装单原子钯催化剂表面的Pd含量也有所下降，普鲁卡因收率也有所降低，说明添加谷氨酸钠制备的负载型配位封装单原子钯催化剂相比于不添加谷氨酸钠，具有更优的Pd负载量；实施例7与实施例1相比，负载型配位封装单原子钯催化剂表面的Pd含量有所增加，但普鲁卡因收率变化不大，说明分步浸渍可使负载型配位封装单原子钯催化剂的负载型配位封装单原子钯催化剂表面的Pd含量增加，但对催化性能影响不大，原因可能是由于分步浸渍增加了催化剂载体的负载量，但可能导致了载体中金属负载量分布不均，所以对催化性能影响不明显；实施例8与实施例1相比，负载型配位封装单原子钯催化剂表面的Pd含量变化不大，但普鲁卡因收率有所提升，原因可能是由于分步焙烧提升了载体中金属负载量的分布均匀性，从而提升了催化性能；实施例9与实施例1相比，负载型配位封装单原子钯催化剂表面的Pd含量也有所提升，普鲁卡因收率也明显提升；原因可能是由于分步浸渍增加了催化剂载体的负载量，而分步焙烧提升了载体中金属负载量的分布均匀性，因此使得催化性能进一步提升。

试验例2：

产品收率测试

采用气相色谱对产物样品进行分析测试。

表2 产品收率测试结果

表3 反应体系连续运行不同时间后的产品收率测试结果

对实施例1-实施例6合成的普鲁卡因进行上述测试，结果如表2所示。由表2可知，实施例1与实施例4相比，原料转化率、普鲁卡因选择性、普鲁卡因收率均明显提升，说明实施例1制备的负载型配位封装单原子钯催化剂与商业Pd/C催化剂相比，具有更优的催化效果。实施例1与实施例5相比，原料转化率、普鲁卡因选择性、普鲁卡因收率也明显提升，说明添加尿素制备的负载型配位封装单原子钯催化剂相比于不添加尿素，具有更优的催化效果。实施例1与实施例6相比，原料转化率、普鲁卡因选择性、普鲁卡因收率也明显提升，说明添加谷氨酸钠制备的负载型配位封装单原子钯催化剂相比于不添加谷氨酸钠，具有更优的催化效果；并且在尿素和谷氨酸钠同时存在的条件下，起到协同增强的效果，制得的负载型配位封装单原子钯催化剂的催化活性显著增强。

对实施例1、实施例4-9反应体系连续运行不同时间后合成的普鲁卡因进行上述测试，结果如表3所示。由表3可知，实施例1中连续运行10d后，原料转化率、普鲁卡因选择性以及产品普鲁卡因的收率均维持在初始水平，而实施例4连续运行1d后、实施例5连续运行5d后、实施例6连续运行5d后，原料转化率、普鲁卡因选择性以及产品普鲁卡因的收率均发生了较大幅度的下降，表明实施例1制备的负载型配位封装单原子钯催化剂具有更优的催化稳定性；实施例7连续运行13d后、实施例8连续运行13d后、实施例9连续运行16d后，原料转化率、普鲁卡因选择性以及产品普鲁卡因的收率均维持在初始水平，且相比于连续运行10d后的实施例1，仍具有较优的原料转化率、普鲁卡因选择性以及产品普鲁卡因的收率，说明分别进行分步浸渍、分步焙烧或者同时进行分步浸渍、分步焙烧均可提升催化剂的催化稳定性；且同时进行分步浸渍、分步焙烧时具有更加优异的催化稳定性，使得整个反应体系催化效率高、稳定性好、使用寿命长，且提高了生产效率，降低了劳动强度，而且节能减排，生产成本更低。

上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种连续化催化加氢合成普鲁卡因的方法，包括：采用多级串联反应釜，以硝基卡因为原料，以二甲苯为溶剂，以负载型配位封装单原子钯催化剂作为反应催化剂，制得普鲁卡因；其特征在于，所述负载型配位封装单原子钯催化剂由活性炭、H₂PdCl₄、尿素、谷氨酸钠混合搅拌，高温焙烧制得；所述负载型配位封装单原子钯催化剂中Pd含量为1-10wt%。

2.根据权利要求1所述的一种连续化催化加氢合成普鲁卡因的方法，其特征在于：所述多级串联反应釜内反应温度为40-100℃。

3.根据权利要求1所述的一种连续化催化加氢合成普鲁卡因的方法，其特征在于：所述硝基卡因、二甲苯、负载型配位封装单原子钯催化剂的质量比为1:0.6-2:0.001-0.03。

4.权利要求1中所述的负载型配位封装单原子钯催化剂的制备方法，包括：在活性炭中加水制得浆液，将H₂PdCl₄、尿素、谷氨酸钠的混合水溶液缓慢加入到上述浆液中，搅拌，浸渍，蒸干，高温焙烧，制得负载型配位封装单原子钯催化剂。

5.根据权利要求4所述的负载型配位封装单原子钯催化剂的制备方法，其特征在于：所述H₂PdCl₄与尿素的质量比为1:0.5-2。

6.根据权利要求4所述的负载型配位封装单原子钯催化剂的制备方法，其特征在于：所述H₂PdCl₄与谷氨酸钠的质量比为1:2-10。

7.根据权利要求4所述的负载型配位封装单原子钯催化剂的制备方法，其特征在于：所述活性炭粒度为200-1500目，比表面积为400-2000m²/g，灰分含量≤5wt%。

8.权利要求4-7中任一项所述的制备方法在提高负载型配位封装单原子钯催化剂中Pd含量中的用途。

9.权利要求4-7中任一项所述的制备方法制得的负载型配位封装单原子钯催化剂在合成普鲁卡因中的用途。