FR2682105A1 - Materiau a base de carbure(s) de tungstene, catalyseur et procede utile pour l'hydrogenation de derive nitro ou nitroso aromatique utilisant ce catalyseur. - Google Patents

Materiau a base de carbure(s) de tungstene, catalyseur et procede utile pour l'hydrogenation de derive nitro ou nitroso aromatique utilisant ce catalyseur. Download PDF

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    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/20—Carbon compounds
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    • C07C209/30—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds
    • C07C209/32—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds by reduction of nitro groups
    • C07C209/36—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds by reduction of nitro groups by reduction of nitro groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings in presence of hydrogen-containing gases and a catalyst
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    • C07C209/38—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds by reduction of nitroso groups

Abstract

La présente invention a pour objet un matériau pour catalyseur, un catalyseur et un procédé d'hydrogénation d'un dérivé utilisant ce catalyseur. Selon ce procédé, ledit dérivé est hydrogéné en présence de carbure de tungstène, la pression partielle d'hydrogène étant au moins égale à environ deux atmosphères (2.105 Pascals). Application à la synthèse organique.

Description

MATERIAU A BASE DE CARBURE(S) DE TUNGSTENE, CATALYSEUR ET PROCEDE
UTILE POUR L'HYDROGENATION DE DERIVE NITRO OU NITROSO AROMATIQUE UTILISANT
CE CATALYSEUR
La présente invention concerne un procédé d'hydrogénation de composés nitrés ou nitrosés aromatiques. Elle concerne plus particulièrement la préparation d'amines halogénées à partir de composés nitrés et halogénés aromatiques et notamment l'accès aux amines -para substituées par un groupe X=OH, Cl, Br, F, alcoxyle et acyloxyle par transposition de Bamberger sur l'hydroxylamine intermédiaire.
Lors de la mise en oeuvre d'un procédé d'hydrogénation sur un dérivé aromatique nitré portant des atomes d'halogène liés au noyau aromatique, il se produit consécutivement à la transformation du groupe nitro en groupe aminés et indissociablement un phénomène d'hydrogénolyse de la liaison carbone halogène pour donner d'une part le noyau déshalogéné et d'autre part des acides halohydriques. Ce phénomène est connu depuis très longtemps puisqu'il a été décrit en 1904 par P. Sabatier et A. Mailhe.
De nombreuses études ont été menées pour éviter cette réaction secondaire tout en permettant de conserver une activité correcte au catalyseur. Ces études ont conduit à diverses solutions qui peuvent être réparties en deux groupes : celles utilisant comme catalyseur d'hydrogénation le nickel de Raney et celles utilisant le platine ou le palladium.
Tous ces brevets décrivent l'utilisation d'un catalyseur modifié.
Dans le premier groupe de techniques, celui mettant en oeuvre les métaux de la mine du platine on peut citer les procédés où l'on utilise comme catalyseur dthydrogération le platine déposé sur charbon éventuellement inhibé par la présence d'adjuvant désigné par le néologisme "d'agent sélectivant" tel que les thioéthers et les disulfures. Bien que le taux de déshalogénation soit très faible, cette technique présente encore de nombreux inconvénients parmi lesquels il convient de citer la formation de sous produits hautement toxiques tel que les dérivés diazotés et le coût très élevé du catalyseur.
Dans le second groupe de techniques, lequel met en oeuvre les métaux de la première ligne du groupe VIII et notamment du nickel sous forme de nickel de Raney on évite certes la fabrication de dérivés diazoïques, mais la formation d'autres produits parasites reste très élevée et notamment les produits issus de la hydrogénodéshalogénation (hydrogènolyse de liaisons carbone halogène) ; ce phénomène est particulièrement gênant dans le cas on l'on désire fabriquer des dérivés fluorés ; il n'est de nos jours guère possible de séparer les anilines fluorées d'avec celles qui ont un hydrogène à la place du fluor et ce à des prix qui soient en rapport avec le prix de vente des dites anilines fluorées.
C'est pourquoi on a cherché à rendre plus sélective la réaction d'hydrogènation en utilisant des poisons sélectifs des catalyseurs, poisons qualifiés dans ce contexte d'agents sélectivants.
Ainsi on a préconisé l'utilisation de nickel de Raney auquel est adjoint un hydroxyde de calcium ou de magnésium. Afin d'éviter la déshalogénation, les températures réactionnelles doivent être très modérées, ce qui ne permet pas d'utiliser ces procédés à l'échelle industrielle.
On a également proposé l'utilisation du nickel de Raney associé à la présence de thiocyanate, d'alcoylamine, d'alcanolamine ou d'une base hétérocyclique, de trialcoylphosphite, de cyanamide, ou de dicyandiamide.
Aucune de ces améliorations n'a nettement résolu le problème, d'autant qu'il est plus aisé de mettre en oeuvre comme catalyseur un matériau présentant intrinsèquement les qualités requises plutôt qu'un catalyseur qu'il convient d'empoisonner avec suffisamment de doigté pour qu'il ne catalyse que certaines réactions et ce sans pour cela perdre la plus grande partie de son efficacité catalytique pour ces réactions.
C'est pourquoi un des buts de la présente invention est de fournir un nouveau procédé d'hydrogénation des dérivés aromatiques nitrés et halogénés notamment pour la synthèse des anilines halogénées
Les dérivés halogénés et plus particulièrement fluorés sont très sensibles à l'hydrolyse pendant l'hydrogénation, laquelle dégage deux molécules d'eau par fonction nitro.
C'est pourquoi un autre but de la présente invention est de fournir un nouveau procédé d'hydrogénation des dérivés aromatiques nitrés et halogénés notamment pour la synthèse des anilines halogénées qui évite l'hydrogénolyse des liaisons carbone halogène.
Ces buts et d'autres qui apparaîtront par la suite sont atteints au moyen d'un procédé utile pour l'hydrogénation, surtout en phase liquide de dérivés, notamment nitroaromatiques, où ledit dérivé est hydrogéné en présence de carbure de tungstène, la pression partielle d'hydrogène étant au moins égale à environ deux atmosphères (2.105 Pascals).
Il y a plusieurs lustres, voire plusieurs décennies le carbure de tungstène avait suscité quelques espoirs dans le domaine de la catalyse d'hydrogénation car son spectre d'utilisation semblait différent de celui des autres catalyseurs et notamment de ceux à base de métaux du groupe
VIII mais les résultats n'ont pas été à la hauteur des espérances qu'il avait suscitées.
En effet, surtout en phase liquide, la réaction est lente et paresseuse et ne convient pas à une application industrielle ; les différentes mesures préconisées pour pallier cet inconvénient, telles que l'utilisation de surfaces spécifiques élevées, dopage par un métal de la mine du platine n'avaient pas donné les résultats escomptés tout en limitant les avantages du carbure de tungstène à savoir un spectre d'activité différent de celui des métaux de la mine du platine.
A la suite de ces insuccès, les propriétés catalytiques du carbure de tungstène ne furent plus guère considérées que comme des curiosités de laboratoire.
Du fait de cette faible activité catalytique en phase liquide, les études n'avait guère porté que sur des réactions utilisées en pétrochimie pour modifier les hydrocarbures ; notamment sur des réactions de deshydrogènation ou de synthèse d'hydrocarbures à partir de gaz à l'eau.
De manière complètement surprenante l'étude qui a été menée à l'encontre de préjugés sur l'inutilisabilité du carbure de tungstène, a conduit à la conclusion qu'il était possible d'obtenir des cinétiques d'hydrogénation fort acceptables à condition de travailler à des pressions partielles suffisantes en hydrogène.
En effet, à partir d'un seuil (situé entre 1,5 et 2 atmosphères dans la présente description on considère que l'atmosphère est interchangeable avec l'unité du système métrique 105 Pascals) de pression partielle en hydrogène la cinétique augmente brutalement. L'activation à ces pressions intervient très rapidement et le temps de latence est à peine décelable. Le phénomène est général et a été vérifié pour de nombreuses qualités de carbure de tungstène et de nombreuses réactions.
La réaction peut en outre être conduite dans une large gamme de pressions et de températures, et selon de nombreux modes de réalisation.
Elle peut ainsi être réalisée par lot, en semi-continu, en continu, en réacteur agité, ou en lit fixe ruisselant, voire en phase vapeur.
Dans tous les cas, il y a possibilité de récupération et réutilisation du catalyseur, ce qui ajoute à l'intérêt du procédé.
Compte-tenu du fait que l'on travaille dans les conditions d'une catalyse hétérogène, la récupération ultérieure du catalyseur est très facile puisque pouvant être effectuée par des moyens simples, comme une filtration ou une décantation.
La quantité de catalyseur à utiliser n'est pas critique et peut varier dans de larges limites ; généralement on utilise de 0,01 % à 50 % en poids de catalyseur par rapport à la quantité de substrat engagée.
Selon une des mises en oeuvre préférées de l'invention, la réaction est conduite en milieu solvant.
Elle peut également être conduite sans solvant, les réactifs jouant alors le rôle de solvant.
Un des avantages liés à l'utilisation du carbure de tungstène réside dans la remarquable inertie chimique de ce matériau, notamment vis-à-vis des réactifs protiques et notamment des acides protiques forts. Cette caractéristique est particulièrement intéressante pour les réactions dites de Bamberger; à titre indicatif on peut rappeler quelques caractéristiques de cette réaction que l'on peut exemplifier de la façon suivante en se plaçant dans le cas du nitrobenzène ou nitrosobenzène
Figure img00040001

où Nu-H est une molécule protique nucléophile (directement ou par l'intermédiaire de son anion) ; Nu-H peut être un acide ou un composé protique tel qu'un alcool ou un phénol cela peut être l'eau. La réaction se fait essentiellement en para de la fonction nitro ou nitroso sauf lorsque cette position est prise par un substituant dont la nucléophilie est sensiblement supérieure à celle de Nu-H.Pour les autres noyaux aromatiques Nu se greffe sur les positions équivalentes à la position ortho et plus généralement à la position para. Pour plus de détails sur la réaction de Bamberger on peut se reporter à l'abondante littérature sur ce sujet.
La réaction se fait d'autant mieux que le milieu réactionnel, et notamment le solvant, est plus acide on peut utiliser des acides de
Bronstedt, voire de Lewis.
A ce jour les catalyseurs utilisés étaient choisis parmi ceux à base de métaux de la mine du platine et donc chers, susceptibles de produire de nombreux sous-produits toxiques tels que des composés azoiques, et présentant une trop forte sensibilité au soufre ce qui est particulièrement gênant dans le cas des dérivés nitrés, lesquels sont en général obtenus par action de l'acide nitrique en milieu sulfurique et sont stabilisés par adjonction de composés soufrés.
Comme exemples paradigmatiques des fonctions acides utilisables pour les réductions avec "transposition de Bamberger" on peut citer : la première fonction acide des acides phosphoriques et de l'acide sulfurique ainsi que celles des acides halohydriques et leurs mélanges, quoi qu'ils soient généralement utilisés purs.
Outre leur caractère d'enseignement par l'exemple, les acides ci-dessus sont en général les plus couramment usités pour les transpositions de Bamberger.
Les solvants utilisables pour la réaction de Bamberger sont les solvants usuels en la matière on rappellera notamment que l'on peut utiliser des solvants organiques, protiques ou aprotiques, qui peuvent être constitués au moins partiellement de Nu-H , contenant au moins un acide organique ou minéral.
En général, la réaction est réalisée en l'absence de solvant ou dans un solvant choisi parmi les alcools, les dérivés aromatiques et leurs mélanges, avantageusement le solvant est choisi parmi les solvants protiques et de préférence parmi l'eau et les alcools, avantageusement le méthanol, et les mélanges en contenant.
Il en va de même avec la réaction d'hydrogénation sans transposition seul diffère la présence d'acide fort.
Les températures mises en oeuvre pour conduire la réaction peuvent varier dans de très larges limites.
On peut ainsi opérer de la température ambiante jusqu'à, théoriquement, la température d'ébullition du solvant utilisé, en veillant toutefois à ne pas excéder des températures où le substrat et/ou le produit à obtenir pourraient se décomposer ; dans la pratique, on travaille généralement à des températures comprises entre l'ambiante et 4000C, avantageusement entre 20 et 2500C et de préférence entre 50 et 1500C température d'ébullition du mélange réactionnel dans les conditions opératoires.
En phase liquide, dans la pratique, on travaille généralement à à des températures comprises entre l'ambiante et la température d'ébullition du mélange réactionnel dans les conditions opératoires, avantageusement entre 20"C et 200"C, et de préférence entre 50 et 1500C.
La réaction peut être conduite de préférence, sous pression autogène dans un réacteur fermé, du type autoclave, contenant une atmosphère d'hydrogène. Dans ce dernier cas, la pression partielle en hydrogène peut aller de 2 à 100 bar (dans la présente description le bar est réputé synonyme de 105. Pascals), et de préférence de 5 à 20 bar.
La réaction est de préférence conduite sous agitation, et ceci généralement jusqu'à disparition complète ou quasi-complète du substrat.
En fin de réaction, le catalyseur est séparé du milieu réactionnel par tout moyen de séparation physique connu en soi, tel que par exemple filtration, décantation, élutriation, ou centrifugation.
Les catalyseurs et/ou les solvants ainsi récupérés, après éventuellement purification, peuvent alors être recyclés en tête du procédé.
Un autre but de la présente invention, est de fournir un nouveau catalyseur à base de carbure de tungstène dont les caractéristiques cinétiques soient suffisamment améliorées par rapport au carbure de tungstène.
Ce but est atteint par un matériau caractérisé par le fait qu'il peut être obtenu en soumettant du carbure de tungstène (ou un composite en contenant) à un traitement d'hydrogénation avantageusement en phase liquide, à une température au moins égale à 50"C avantageusement à 100"C à une pression au moins égale à environ 2 atmosphères avantageusement à environ 5 atmosphères, de préférence à environ 10 atmosphères.
Les valeurs supérieures de pression ne sont pas critiques et ne répondent qu'à des contraintes d'ordre pratique on peut à titre purement indicatif donne comme limites supérieures pratiques 100 atmosphères pour la pression ;
Comme valeur supérieure de la température on peut donner une valeur arrondie de 200"C, de préférence de 1500C environ.
Ce matériau peut notamment être utilisé comme catalyseur d'hydrogénation pour la réduction des dérivés nitroaromatiques, ou nitroso-aromatiques. Lorsque les substitutions s'y prêtent elle permettent les diverses réactions de Bamberger et ce d'autant plus facilement que le catalyseur selon l'invention résiste très bien à des conditions acides.
Le catalyseur peut se présenter sous la forme d'un substrat monolithique (nid d'abeilles ou autres) en carbure de tungstène, ou d'un substrat monolithique revêtu d'une couche en carbure de tungstène, ou bien encore se présenter sous la forme de produits divisés en, ou revêtus de, carbure de tungstène. Par forme divisée, on entend des produits pulvérulents (poudres) et également les articles obtenus par mise en forme de ces produits (billes, pastilles, boulettes, granulés, extrudés, agglomérés, et autres, de section circulaire, ovale, trilobée ou multilobée, pleine ou creuse). Les catalyseurs de type billes, pastilles et autres, présentent l'avantage de pouvoir être séparés ultérieurement du milieu de réaction très rapidement par simple décantation.Les catalyseurs de type billes, pastilles et autres, présentent l'avantage de pouvoir être séparés ultérieurement du milieu de réaction très rapidement par simple décantation. Les catalyseurs de type pulvérulent nécessitent généralement, pour leur séparation, une étape de filtration.
Bien entendu, tous les catalyseurs précités sont choisis avec une surface spécifique convenant pour l'application considérée. Dans la pratique, on peut mettre en oeuvre un carbure de tungstène dont la surface spécifique mesurée selon la méthode BET (Brunauer, Emmett et Teller) peut varier d' un dixième à plusieurs centaines, voire quelques milliers de mètres carrés par gramme et en général de 1 à 500 m2/g.
A cet effet, on pourra utiliser soit des carbures de tungstène disponibles dans le commerce soit des carbures de tungstène que l'on aura synthétisés selon tout procédé connu en soi. A titre d'exemple, des carbures de tungstène à hautes surfaces spécifiques peuvent être fabriqués selon le procédé décrit dans la demande de brevet PCT/FR 90/00204.
Avantageusement, le procédé s'applique aux dérivés nitrés répondant à la formule (I)
(Z)q (Y)p (X)n - Ar - (NO2)x
dans laquelle
- Ar représente un dérivé aromatique mono ou polycyclique, ou homo
ou hétérocyclique éventuellement substitué par un groupe alcoyle
tenant 1 à 4 atomes de carbone, aralkyle, alcényle, ou un groupe
fonctionnel tel que hydroxyle, trifluorométhyle, nitrile, acide,
ester, cétone, acide ass insaturé, éther, hétérocycle
- X, Y et Z représentent un halogène choisi parmi le fluor, le
chlore et le brome,
- x = 1, 2 voire 3,
- n, p et q représentent un nombre entier compris entre O et 5
la somme n+p+q pouvant être égale ou supérieure à 0.
De préférence Ar représente un radical aromatique monocyclique et X et Y représentent le chlore et/ou le fluor et la somme n+p est égale ou supérieure à 1 et inférieure ou égale à 3.
Un autre but de la présente invention, est de fournir un nouveau réactif d'hydrogénation à base de carbure de tungstène dont les caractéristiques cinétiques soient suffisamment améliorées par rapport au carbure de tungstène.
Ce but est atteint par un réactif caractérisé par le fait qu'il comporte les espèces suivantes
- le matériau selon l'invention ;
- une phase liquide, telle que décrite ci-dessus
- de l'hydrogène à une pression au moins égale à environ 2 atmosphères avantageusement à environ 5 atmosphères, de préférence à environ 10 atmosphères.
Les exemples non limitatifs suivants illustrent l'invention.
Dans les exemples suivants le carbure de tungstène présente une surface spécifique d'environ 1 m2/g.
En ce qui concerne la pression partielle d'hydrogène il convient de rappeler que l'on a pratiqué selon les techniques usuelles en la matière c'est-à-dire que le réacteur dans lequel la réaction est réalisée est relié à une bouteille d'hydrogène au moyen d'un dispositif anti-retour régulant la pression dans le réacteur à la valeur affichée. La pression partielle de l'hydrogène, à la température réactionnelle, est donc la pression affichée diminuée de la pression autogène du milieu réactionnel.
Hydrogénation du nitrobenzène
Dans une ampoule en verre de 35 ml, on introduit 0,5 g de nitrobenzène, on ajoute 15 ml de EtOH (alcool éthylique) et 0,47 g de carbure de tungstène.
On introduit l'ampoule dans un autoclave de 125 ml en inox. On purge avec 2x10 bar d'azote puis 2x20 bar d'hydrogène. On met sous pression d'hydrogène 20 bar et on chauffe à 100"C en agitant. On maintient dans ces conditions pendant 4 heures. On refroidit l'autoclave dans un bain d'eau.
On soutire la phase organique.
Par analyse en chromatographie en phase gazeuse (CPG), on obtient un TT de 100 % et une sélectivité de 95 %.
Le système catalytique est recyclable sans perte d'activité.
Hydrogénation du nitrobenzène avec transposition de Bamberger
Dans une ampoule en verre de 35 ml, on introduit 1,0 g de nitrobenzène et 8 ml d'acide sulfurique à 40 %. On ajoute 0,97 g de carbure de tungstène.
On introduit l'ampoule en verre dans un autoclave de 125 ml. On purge avec 2x 5 bar d'azote puis 3 x 5 bar d'hydrogène.
On met sous 5 bar d'hydrogène. La pression est maintenue constante pendant toute la durée de la réaction. On chauffe à 115"C en agitant. Après 5h45 de réaction l'autoclave est refroidit par un bain d'eau. Par analyse du
CPG milieu réactionnel après traitement, on obtient un TT de 99,8 % et 58% de paminophénol.
Le système catalytique est recyclable sans perte d'activité.
Hydrogénation du dichloro-3,4-nitrobenzène
Dans un autoclave de 125 ml, on charge 10 g de dichloro-3,4 nitrobenzène, on ajoute 5,1 g de carbure de tungstène et 40 ml de méthanol.
On purge avec 2x 5 bar d'azote et 2 x 20 bar d'hydrogène. On met sous 20 bar d'hydrogène, on agite et on chauffe à llO"C. La pression est maintenue constante.
Après 4 heures de réaction, on purge l'autoclave avec 2 x 10 bar d'azote lorsque celui-ci est froid. On filtre le milieu réactionnel.
Par analyse CPG (Chromatographie en Phase Gazeuse), on détermine le TT qui est égal à 100. Sa sélectivité en dichloro-3,4 aniline est supérieure à 99 %. Par dosage polarographique on detecte la présence de chlorure qui correspond à un TT molaire au plus égal à 0,05 %
Hydrogénation du p nitrophénol
Dans une ampoule en verre de 35 ml, on introduit 0,55 g de p nitrophénol, 15 ml de méthanol et 0,46 g de carbure de tungstène.
On introduit l'ampoule en verre dans l'autoclave de 125 ml en inox. On purge avec 2 x 10 bar d'azote puis 2 x 20 bar d'hydrogène. ON met sous pression d'hydrogène 20 bar et on chauffe à 100 C en agitant. On maintient dans ces conditions pendant 4 heures.
On refroidit dans un bain d'eau. On soutire la phase organique que l'on dose par CPG.
On obtient TT 59 % et une sélectivité de 99 %.
Le système catalytique est recyclable sans perte d'activité.
Rôle du solvant dans l'hydrogénation du p nitrophénol
Dans un autoclave de 30 ml, on charge 0,55g de p nitrophénol et 0,39g WC.
On ajoute 10 ml de solvant eau-acide acétique en proportions variables.
On purge à l'azote 2x5 bar puis à l'hydrogène 2x20 bar. On met sous 20 bar d'hydrogène et on chauffe en agitant et en maintenant la pression à 20 bar. Après 4 heures de réaction, on analyse les essais par CPG.
Figure img00110001
<tb>
<SEP> SOLVANT <SEP> TT <SEP> RR
<tb> <SEP> Aminophénol <SEP>
<tb> ACOH <SEP> ml <SEP> H2O <SEP> ml
<tb> 10 <SEP> 0 <SEP> 8 <SEP> 6 <SEP>
<tb> 9 <SEP> 1 <SEP> 39 <SEP> 39
<tb> 8 <SEP> 2 <SEP> 69 <SEP> 69
<tb> <SEP> 6 <SEP> 1 <SEP> <SEP> 4 <SEP> 1 <SEP> <SEP> 87 <SEP> 1 <SEP> <SEP> 85 <SEP> j <SEP>
<tb> 5 <SEP> 1 <SEP> j <SEP> 5 <SEP> 1 <SEP> <SEP> 98 <SEP> 1 <SEP> <SEP> 98 <SEP> j
<tb> 2 <SEP> 2 <SEP> 8 <SEP> 8 <SEP> 99 <SEP> 1 <SEP> <SEP> 98 <SEP> J <SEP>
<tb> par comparaison en utilisant un catalyseur a base de palladium 9mg 3% Pd/C.
Figure img00120001
<tb>
SOLVANT <SEP> TT <SEP> RR
<tb> <SEP> Aminophénol
<tb> ACOH <SEP> ml <SEP> H20 <SEP> ml <SEP>
<tb> 10 <SEP> 0 <SEP> <SEP> 100% <SEP> 54% <SEP>
<tb>
Hydrogénation du nitrobenzène sur WC en phase vapeur
Dans un réacteur en verre de 20 mm, on introduit 5 ml de quartz 1 ml de
WC et 5 ml de quartz. Le réacteur est chauffé par un four électrique à 450 C pendant 1 heure en balayant le lit catalytique par un courant d'hydrogène à 21h-1. La température est ensuite ramenée à 240 C et toujours avec un courant de 2lh-1 , on introduit à l'aide d'un pousse seringue le nitrobenzène à un débit de 0,5 mi h-1.
Après 3 heures de réaction, l'analyse CPG donne le taux de conversion TT et le rendement réel RR.
TT = 48 %
RR = 39 %

Claims (12)

  1. moins égale à environ deux atmosphères (2.105 Pascals).
    carbure de tungstène, la pression partielle d'hydrogène étant au
    notamment aromatiques, où ledit dérivé est hydrogéné en présence de
    REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'hydrogénation de dérivé, nitrés ou nitrosés,
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit
    dérivé nitroaromatique répond à la formule (I)
    (Z)q (Y)p (X)n- Ar -(NO2)x
    dans laquelle
    - Ar représente un dérivé aromatique mono ou polycyclique, ou homo
    ou hétérocyclique éventuellement substitué par un groupe alcoyle
    tenant 1 à 4 atomes de carbone, araikyle, alcényle, ou un groupe
    fonctionnel tel que hydroxyle, trifluorométhyle, nitrile, acide,
    ester, cétone, acide a/3 insaturé, éther, hétérocycle
    - X, Y et Z représentent un halogène choisi parmi le fluor, le
    chlore et le brome,
    - x = 1, 2 voire 3,
    - n, p et q représentent un nombre entier compris entre O et 5
    la somme n+p+q pouvant être égale ou supérieure à 0.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que Ar
    représente un radical aromatique monocyclique et X et Y représentent
    le chlore et/ou le fluor et la somme n+p est égale ou supérieure à 1
    et inférieure ou égale à 3.
  4. 4. Procédé selon l'une des revendication 1 à 3 , caractérisé par le
    fait que la quantité de catalyseur à utiliser varie entre 0,01 % et
    50 % en poids de catalyseur par rapport à a quantité de substrat
    engagée.
  5. 5. Procédé selon l'une des revendication 1 à 4 , caractérisé par le
    fait que ladite réaction est menée en presence d'un acide fort dans
    les conditions d'obtention de la transposition de Bamberger.
  6. 6. Procédé selon la revendication 5 caractérisé par le fait que ledit
    acide fort est choisi parmi les acides phosphoriques, l'acide
    sulfurique, les acides halohydriques, avantageusement l'acide
    chlorhydrique ou l'acide bromhydrique.
  7. 7. Procédé selon la revendicati 1 6, caractérisé par le fait que la
    réaction est réalisée en l'absence de solvant ou dans un solvant
    choisi parmi les alcools, les dérivés aromatiques et leurs mélanges,
    avantageusement le solvant est choisi parmi les solvants protiques
    et de préférence parmi l'eau et les alcools, avantageusement le
    méthanol, et les mélanges en contenant.
  8. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le
    fait que la réaction est menée a une température comprise entre
    l'ambiante et la température d'ébullition du mélange réactionnel
    dans les conditions opératoires, avantageusement entre 20"C et
    200"C, et de préférence entre 50 et 150"C.
  9. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le
    fait que la réaction est conduite sous une pression partielle en
    hydrogène comprise entre 2 à 200 bar (dans la presente description
    le bar est réputé synonyme de 105. Pascals), avantageusement
    comprise entre 2 à 100 bar et de préférence de 5 à 20 bar.
  10. 10. Matériau caractérisé par le fait qu'il peut être obtenu en
    soumettant du carbure de tungstène à un traitement d'hydrogénation
    avantageusement en phase liquide, à une température au moins égale à
    50"C avantageusement à 100"C à une pression au moins égale à environ
    2 atmosphères avantageusement à environ 5 atmosphères, de préférence
    à environ 10 atmosphères.
  11. 11. Catalyseur caractérisé par le fait qu'il est constitué au moins en
    partie d'un matériau selon la revendication 10
  12. 12. Catalyseur caractérisé par le fait que la surface spécifique dudit
    matériau est comprise entre un dixième et mille mètres carrés par
    gramme, plus généralement de 1 à 500 m2/g.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 78, no. 25, 25 Juin 1973, Columbus, Ohio, US; abstract no. 159108Y, HORANYI, G ET AL.: 'tungsten carbide as catalyst for liquid (aqueous) phase heterogeneous catalytic hydrogenation' page 375 ;colonne 1 ; *
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 81, no. 7, 19 Août 1974, Columbus, Ohio, US; abstract no. 37392C, page 373 ;colonne 1 ; *
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 81, no. 8, 26 Août 1974, Columbus, Ohio, US; abstract no. 41902M, VERTES, G ET AL.: 'application of tungsten carbide and tungsten oxide in liquid-phase catalytic hydrogenation.' page 302 ;colonne 2 ; *
JOURNAL OF THE CHEMICAL SOCIETY, PERKIN TRANSACTIONS 2. vol. 10, 1973, LETCHWORTH GB pages 1400 - 1402; GY\RGY VERTES ET AL.: 'selective catalytic behaviour of tungsten carbide in the liquid-phase hydrogenation of organic compounds' *
JOURNAL OF THE CHEMICAL SOCIETY, PERKIN TRANSACTIONS 2. vol. 8, 1975, LETCHWORTH GB pages 827 - 829; GY\RGY HORANYI ET AL.: 'kinetics of the liquid-phase hydrogenation of aromatic nitro-compounds in the presence of tungsten carbide catalyst' *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115710185A (zh) * 2021-08-23 2023-02-24 中国石油化工股份有限公司 利用金属碳化物催化剂生产甲胺的方法

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