一種用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑及其製備和應用方法
2023-12-05 08:49:41
專利名稱：一種用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑及其製備和應用方法
技術領域：
本發明的技術方案涉及同時含鉑納米粒子和酸性離子液體，具體地說是一種用於合成對氨 基苯酚的均相雙功能催化劑及其製備和應用方法。
通過硝基苯催化加氫合成對氨基苯酚的方法，在當前被普遍認為是合成對氨基苯酚的未 來發展的方向。硝基苯催化加氫技術具有反應一步完成、方法簡單、步驟少、設備和工藝條 件比較溫和等優點，適合於大規模工業化生產對氨基苯酚。
硝基苯催化加氫合成對氨基苯酚反應的機理是
在反應的第一步，即硝基苯催化加氫生成苯基羥胺過程中，需採用金屬鉑催化劑；在反 應的第二步，即苯基羥胺重排生成對氨基苯酚，則需採用酸性催化劑。
Takayuki等(Takayuki Komatsu， Tatsuo Hirose. Applied Catalysis A: General ， 2004， 276: 95-102)採用Pt/ZSM-5作為雙功能催化劑，從硝基苯氣相催化加氫合成對氨基苯酚，但是反 應條件非常苛刻，對氨基苯酚收率僅為17%，選擇性為42%，並且催化劑未重複使用； CN1562465公開了一種硝基苯選擇加氫軍排制對氨基苯酚的催化劑，它是以固體酸為載體(同 時又是催化劑的酸性活性中心)，以貴金屬鉑為氫化主要活性成分的非均相雙功能催化劑。由 於固體酸沒有流動性，酸性位密度低和酸強度分布不夠均勻；固體酸的使用還容易造成其上 積炭的形成，導致固體酸快速失活，無法重複使用，也致使催化劑整體不能循環利用；另外， 該發明只是降低了硫酸的用量，而未杜絕使用硫酸，因而無法解決設備腐蝕、廢水排放等一 系列環境汙染問題。
多相催化和均相催化是催化領域裡的兩大類型。兩者相比，均相催化劑具有高活性、高 選擇性、反應條件溫和等優點。然而，催化劑和產品分離難的問題，使均相催化劑的應用受 到很大的限制。
由於硝基苯催化加氫合成對氨基苯酚需要金屬活性中心和酸性活性中心，如何製備出可 重複使用的、有高活性的、無腐蝕的集酸性活性中心和金屬活性中心為一體的協同控制的均 相雙功能催化劑，是改進硝基苯催化加氫合成對氨基苯酚生產工藝的關鍵。
背景技術：
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑及其 製備和應用方法。該催化劑是一種高活性、高選擇性的均相催化劑，即克服了現有的非均相 催化劑存在的反應條件苛刻、活性低以及不能重複使用的缺點，又克服了設備腐蝕和廢水排 放環境汙染的問題。
本發明解決該技術問題所採用的技術方案是
一種用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑，它是在酸性離子液體N，N,N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨中經化學還原法製備得到的均相雙功能催化劑，其組成包括活性組分之一的 酸性離子液體N,N,N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨、活性組分之二的活性金屬Pt納米粒子，其 中酸性離子液體N，N，N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨與金屬Pt的摩爾比為1000 6000: 1。
上述一種用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑中，酸性離子液體N,N，N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨與金屬Pt的摩爾比優選為2000 5000: 1 。
上述一種用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑的製備方法，其特徵在於選用下面
方法，其步驟如下
第一步，按照摩爾比為將酸性離子液體N,N,N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨鉑=1000 6000:1的比例，將酸性離子液體N,N,N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨和氯鉑酸置於三口燒瓶 中，再加入醇和去離子水，其中，體積比為醇去離子水=0.2 3 : 1;重量比為離子液體 去離子水=0.07 1.35 : 1，在50'C 回流下磁力攪拌0.5 5小時，即製得酸性離子液體保護 下的Pt納米粒子的膠體分散體系；
第二步，將上步所製得的酸性離子液體保護下的Pt納米粒子的膠體分散體系，減壓蒸餾， 即製得目標產物均相雙功能催化劑。
上述一種用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑的製備方法中，所用醇為甲醇、乙醇、 正丙醇、丁醇、二甘醇或四甘醇。
上述一種用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑的應用方法，其步驟是將硝基苯、
去離子水及雙功能催化劑置於高壓釜中，硝基苯和去離子水的重量比為1:10 30，雙功能催 化劑和去離子水的重量比為(U5 0.45:l，用氮氣置換出高壓釜中的空氣，將反應溫度升至 60 130°C，再向高壓釜中通入氫氣進行反應，氫氣分壓為0.1 0.7MPa，反應時間為1 7 小時，硝基苯經過催化加氫合成對氨基苯酚。
在上述一種用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑的應用方法中，在保持原有工藝的 情況下，在加入硝基苯等同時，再加入用量為硝基苯重量0.2 5%的表面活性劑，所用表面 活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨或四丁基溴化 銨。
添加一些表面活性劑，起到了乳化、分散及相轉移的作用，使水相和硝基苯相可以充分 接觸，加快硝基苯催化加氫合成對氨基苯酚反應速度，更加有利於反應的進行和合成對氨基 苯酚的高選擇性。
在上述一種用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑的應用方法中，優選反應溫度為 80 100°C,表面活性劑用量為硝基苯重量的0.5 2%，氫氣分壓為0.3 0.6MPa，反應時間
為2 6小時。
在上述一種用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑的應用方法中，在合成反應完成之 後，產物由反應液經萃取、減壓蒸餾和結晶析出後，剩餘液進行減壓蒸餾除水，得到的雙功 能催化劑投入重複使用。
本發明的有益效果是-
(1) 本發明的一種用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑，是一種高效的均相雙功能 催化劑，其中的酸性離子液體不僅起到了酸催化劑的作用，同時也具有擔載金屬鉑催化劑的 作用。
(2) 本發明的一種用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑的製備方法簡單，是在離子 液體中經化學還原法製備得到的均相雙功能催化劑，利用了離子液體對金屬納米粒子有靜電 和空間保護作用的特點，將其作為修飾劑修飾在納米粒子的表面，使在Pt納米粒子製備過程 中取締了聚合物或是聚合物與離子液體聯用，其既沒有向體系內引入其它物質，同時酸性離 子液體有效阻止了Pt納米粒子的團聚，所製備的Pt納米粒子分散均勻，粒徑約為3nm，具有面 心立方相結構。
(3) 本發明的一種用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑，具有較高的催化活性，硝基 苯轉化率最高可達100%，對氨基苯酚收率最高為卯％，對氨基苯酚選擇性最高為92%。而 目前採用的已有的催化活性最佳的Pt/ZSM-5雙功能型催化劑，其對氨基苯酚收率僅為17%， 選擇性為42%。
(4) 本發明的一種用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑穩定性好，可以重複使用6 次以上催化活性不下降。合成反應完成之後，產物由反應液經萃取、減壓蒸餾和結晶析出後， 剩餘液進行減壓蒸餾除水，得到的雙功能催化劑投入重複使用，詳見實施例15。
(5) 本發明的一種用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑，作為均相可重複使用的雙 功能催化劑，並很好地應用於硝基苯催化加氫合成對氨基苯酚中，是首次。
(6) 本發明的一種用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑用於硝基苯催化加氫合成對 氨基苯酚的工藝條件溫和、操作簡單方便。
圖1為實施例7中所觀察的Pt納米粒子的表面微觀形貌HRTEM圖； 圖2為實施例7中Pt納米粒子的晶體結構的XRD圖。
具體實施例方式
實施例1
酸性離子液體N,N,N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨的合成
①取0.50mol的三甲胺水溶液和0.5 0.55mol的1,4一丁烷磺內酯，置於250ml的三口 燒瓶中，於室溫 6(TC條件下反應8 48小時後，將反應液取出後進行減壓蒸餾除水，得到 白色的兩性離子固體，將該兩性離子固體用無水乙醇、甲苯和無水乙醚依次洗滌，然後在80°C 下真空乾燥至恆重，得到兩性離子N，N,N-三甲基-N-磺丁基銨([TMBS])。
②取0.50mol[TMBS]放入一個四口燒瓶中，在保持溫度小於IO'C條件下，緩慢滴加 0.48 0.52mol的濃硫酸(質量百分比為95%-98%)，然後升溫至7(TC，反應6小時，即得 到目標產物酸性離子液體N,N,N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨。FT-IR(KBr): "max: 3044， 2968, 1482, 1227， 1165， 1039， 882， 727cm"。 ^畫R(D20， S,概13MHz): 1.536(m， 2H， -CH2-)， l細(m， J=7.6Hz， 2H， -CHr)， 2.707(t， J=7.6Hz， 2H， -N-CH2-)， 2.852(s， 9H， -CH3)， 3.099(t， J=7.2Hz， 2H， -CH2-S-)，磺酸基和硫酸氫根上的H+與D20交換後消失。13CNMR(D20, S， 100.62MHz): 65.679， 52.674， 49.828， 21.065， 20.866。
將實施例1製備的酸性離子液體N，N,N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨用於一種均相雙功能 催化劑的製備方法中，起到修飾和擔載鉑納米粒子的作用，並將其用作酸性催化劑用於硝基 苯催化加氫合成對氨基苯酚中，作為活性組分之一。
實施例2 7為一種均相雙功能催化劑的製備方法。 實施例2
第一步，按照摩爾比為由實施例1製得的酸性離子液體N,N,N-三甲基-N-磺丁基-硫酸 氫銨鉑=1000 : 1的比例，將酸性離子液體N,N,N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨1.802g和氯 鉑酸3.186mg(折合金屬鉬為1.2mg)置於三口燒瓶中，加入甲醇和去離子水，其中，甲醇為5ml， 去離子水為25ml，在回流下磁力攪拌5小時，即製得酸性離子液體保護下的Pt納米粒子的膠 體分散體系；
第二步，將第二步所製得的酸性離子液體保護下的Pt納米粒子的膠體分散體系，減壓蒸 餾(真空度0.09-0.1MPa)，即製得茶褐色透明狀液態的目標產物均相雙功能催化劑。 實施例3
第一步，按照摩爾比為由實施例1製得的酸性離子液體N,N,N-三甲基-N-磺丁基-硫酸 氫銨鉑=6000 : 1的比例，將酸性離子液體N,N，N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨10.813g和氯 鉑酸3.186mg(折合金屬鉑為1.2mg)置於三口燒瓶中，加入無水乙醇和去離子水，其中，無水 乙醇為24ml，去離子水為8ml，在5(TC下磁力攪拌0.5小時，即製得酸性離子液體保護下的 Pt納米粒子的膠體分散體系；
第二步，將第二步所製得的酸性離子液體保護下的Pt納米粒子的膠體分散體系，減壓蒸 餾(真空度0.09-0.1MPa)，即製得茶褐色透明狀液態的目標產物均相雙功能催化劑。 實施例4
第一步，按照摩爾比為由實施例1製得的酸性離子液體N,N,N-三甲基-N-磺丁基-硫酸 氫銨鉑=5000 : 1的比例，將酸性離子液體N,N,N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨9.011g和氯 鉑酸3.186mg(折合金屬鉑為1.2mg)置於三口燒瓶中，加入正丙醇和去離子水，其中，正丙醇 為20ml，去離子水為10ml，在70'C下磁力攪拌1小時，即製得酸性離子液體保護下的Pt納 米粒子的膠體分散體系；
第二步，將第二步所製得的酸性離子液體保護下的Pt納米粒子的膠體分散體系，減壓蒸 餾(真空度0.09-0.1MPa)，即製得茶褐色透明狀液態的目標產物均相雙功能催化劑。 實施例5
第一步，按照摩爾比為由實施例1製得的酸性離子液體N,N,N-三甲基-N-磺丁基-硫酸
氫銨鉑=3000 : 1的比例，將酸性離子液體N,N，N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨5.407g和氯 鉑酸3.186mg(折合金屬鉑為1.2mg)置於三口燒瓶中，加入丁醇和去離子水，其中，丁醇為10ml， 去離子水為20ml，在6(TC下磁力攪拌3小時，即製得酸性離子液體保護下的Pt納米粒子的 膠體分散體系；
第二步，將第二步所製得的酸性離子液體保護下的Pt納米粒子的膠體分散體系，減壓蒸 餾(真空度0.09-0.1MPa)，即製得茶褐色透明狀液態的目標產物均相雙功能催化劑。 實施例6
第一步，按照摩爾比為由實施例1製得的酸性離子液體N,N,N-三甲基-N-磺丁基-硫酸 氫銨鉑=2000 : 1的比例，將酸性離子液體N,N，N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨3.604g和氯 鉑酸3.186mg(折合金屬鉑為1.2mg)置於三口燒瓶中，加入二甘醇和去離子水，其中，二甘醇 為15ml，去離子水為15ml，在回流下磁力攪拌2小時，即製得酸性離子液體保護下的Pt納 米粒子的膠體分散體系；
第二步，將第二步所製得的酸性離子液體保護下的Pt納米粒子的膠體分散體系，減壓蒸 餾(真空度0.09-0.1MPa)，即製得茶褐色透明狀液態的目標產物均相雙功能催化劑。 實施例7
第一步，按照摩爾比為由實施例1製得的酸性離子液體N,N,N-三甲基-N-磺丁基-硫酸 氫銨鉑=4000 : 1的比例，將酸性離子液體N,N，N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨7.209g和氯 鉑酸3.186mg(折合金屬鉑為1.2mg)置於三口燒瓶中，加入四甘醇和去離子水，其中，四甘醇 為10ml，去離子水為25ml，在80'C下磁力攪拌4小時，即製得酸性離子液體保護下的Pt納 米粒子的膠體分散體系；
第二步，將第二步所製得的酸性離子液體保護下的Pt納米粒子的膠體分散體系，減壓蒸 餾(真空度0.09-0.1MPa)，即製得茶褐色透明狀液態的目標產物均相雙功能催化劑。
Pt納米粒子的表徵數據如下-
圖1顯示了通過TEM所觀察的Pt納米粒子的表面微觀形貌。從圖a中可以看到金屬粒 子Pt的大小均勻且分散性良好。圖b則為圖a放大後的圖像，從圖中可以看到，Pt納米粒子 的粒徑估計約3nm左右。
Pt納米粒子的晶體結構可以由XRD測定。從圖2中可以看出，在26=30 90°範圍內有四
個衍射峰，分別為39.897°、 46.421°、 68.005°和81.389°，其對應於面心立方相金屬鉑的{111}、
{200}、 {220}、 {311}四個晶面衍射，表明我們所製備的Pt納米粒子為面心立方結構金屬鉑。
從圖中還可以看出，這四個衍射峰都有非常明顯的寬化現象，由於X射線衍射峰寬化是納米
粒子的特性之一，表明所製備的Pt納米粒子粒徑較小，處於納米量級，通過Scherrer公式計算，
可得Pt納米晶粒粒徑為2.8nm，這和透射電鏡得到的結論是基本一致的。
實施例8 15為一種均相雙功能催化劑的應用方法。 實施例8
取由實施例2製備的均相雙功能催化劑1.803g、硝基苯1.2g、去離子水12ml和壬基酚聚
氧乙烯醚2.4mg，置於高壓釜中，用氮氣置換出高壓釜中的空氣，然後反應溫度升至6(TC, 再向高壓釜中通入氫氣進行反應，氫氣分壓0.1MPa，反應時間7小時，反應結果是，硝基苯 轉化率97.6%，對氨基苯酚收率為68.5%。 實施例9
取由實施例3製備的均相雙功能催化劑10,814g、硝基苯1.2g、去離子水36ml和壬基酚 聚氧乙烯醚60mg，置於高壓釜中，用氮氣置換出高壓釜中的空氣，然後反應溫度升至130'C， 再向高壓釜中通入氫氣進行反應，氫氣分壓0.7MPa，反應時間l小時，反應結果是，硝基苯 轉化率100%，對氨基苯酚收率為81.8%。 實施例10
取由實施例4製備的均相雙功能催化劑9.012g、硝基苯1.2g、去離子水20ml和十六垸基 三甲基溴化銨24mg，置於高壓釜中，用氮氣置換出高壓釜中的空氣，然後反應溫度升至100°C, 再向高壓釜中通入氫氣進行反應，氫氣分壓0.3MPa，反應時間6小時，反應結果是，硝基苯 轉化率99.4%,對氨基苯酚收率為86.5%。 實施例11
取由實施例5製備的均相雙功能催化劑5.408g、硝基苯1.2g、去離子水20ml和十六烷基 三甲基溴化銨6mg,置於高壓釜中，用氮氣置換出高壓釜中的空氣，然後反應溫度升至8(TC， 再向高壓釜中通入氫氣進行反應，氫氣分壓0.6MPa，反應時間2小時，反應結果是，硝基苯 轉化率97.8%，對氨基苯酚收率為90%。 實施例12
取由實施例6製備的均相雙功能催化劑3.605g、硝基苯1.2g、去離子水20ml和十二烷基 三甲基氯化銨15mg，置於高壓釜中，用氮氣置換出高壓釜中的空氣，然後反應溫度升至80°C, 再向高壓釜中通入氫氣進行反應，氫氣分壓0.4MPa,反應時間4小時，反應結果是，硝基苯 轉化率98.5%，對氨基苯酚收率為84.2%。 實施例13
取由實施例7製備的均相雙功能催化劑7.21g及四丁基溴化銨10mg，其它同實施例12， 反應結果是，硝基苯轉化率98.2%，對氨基苯酚收率為89.5%。 實施例14
取由實施例7製備的均相雙功能催化劑7.21g，硝基苯1.2g、去離子水20ml，置於高壓 釜中，用氮氣置換出高壓釜中的空氣，然後反應溫度升至80'C,再向高壓釜中通入氫氣進行 反應，氫氣分壓0.4MPa，反應時間4小時，反應結果是，硝基苯轉化率98.4%，對氨基苯酚 收率為60.1%。 實施例15
採用實施例13所用的均相雙功能催化劑和實驗方法。在每次合成反應完成之後，產物由 反應液經萃取、減壓蒸餾和結晶析出後，剩餘液進行減壓蒸餾除水，得到的均相雙功能催化劑 在同樣的反應條件下，進行6次以上的重複使用。硝基苯轉化率在95 98.2%之間，對氨基苯 酚收率在86.3 89.5%之間。這一結果表明，本發明雙功能催化劑的活性和選擇性只有少量衰
減。
6次以上的重複使用結果如下圖所示:
循環次數硝基苯轉化率/%PAP收率/ %
198.289.5
296.786.7
397.086,5
495.886.8
96.186.3
695.086.權利要求
1，一種用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑，其特徵是在酸性離子液體N，N，N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨中經化學還原法製備得到的均相雙功能催化劑，其組成包括活性組分之一的酸性離子液體N，N，N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨、活性組分之二的活性金屬Pt納米粒子，其中酸性離子液體N，N，N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨與金屬Pt的摩爾比為1000～60001。2，如權利要求1所述用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑，其特徵為酸性離子液體N，N，N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨與金屬Pt的摩爾比為2000～50001。3，如權利要求1所述用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑的製備方法，其特徵在於包括以下步驟第一步，按照摩爾比為將酸性離子液體N，N，N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨∶ 鉑＝1000～6000∶1的比例，將酸性離子液體N，N，N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨和氯鉑酸置於三口燒瓶中，再加入醇和去離子水，其中，體積比為醇∶去離子水＝0.2～3∶1；重量比為離子液體去離子水＝0.07～1.35∶1，在50℃～回流下磁力攪拌0.5～5小時，即製得酸性離子液體保護下的Pt納米粒子的膠體分散體系；第二步，將上步所製得的酸性離子液體保護下的Pt納米粒子的膠體分散體系，減壓蒸餾，即製得目標產物均相雙功能催化劑。4，如權利要求3所述用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑的製備方法，其特徵在於所述醇為甲醇、乙醇、正丙醇、丁醇、二甘醇或四甘醇。5，如權利要求1所述用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑的應用方法，其特徵在於步驟是將硝基苯、去離子水及雙功能催化劑置於高壓釜中，硝基苯和去離子水的重量比為1:10～30，雙功能催化劑和去離子水的重量比為0.15～0.45:1，用氮氣置換出高壓釜中的空氣，將反應溫度升至60～130℃，再向高壓釜中通入氫氣進行反應，氫氣分壓為0.1～0.7MPa，反應時間為1～7小時，硝基苯經過催化加氫合成對氨基苯酚。6，如權利要求5所述用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑的應用方法，其特徵在於在加入硝基苯等同時，再加入用量為硝基苯重量0.2～5％的表面活性劑，所述表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨或四丁基溴化銨。7，如權利要求5所述用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑的應用方法，其特徵在於所述反應溫度為80～100℃，表面活性劑用量為硝基苯重量的0.5～2％，氫氣分壓為0.3～0.6MPa，反應時間為2～6小時。8，如權利要求5所述用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑的應用方法，其特徵在於所述雙功能催化劑為先前的合成對氨基苯酚反應中使用的均相雙功能催化劑的回收產物。
2，如權利要求l所述用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑，其特徵為酸性離子液體 N，N,N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨與金屬Pt的摩爾比為2000 5000: 1 。
3，如權利要求1所述用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑的製備方法，其特徵在於包括以下步驟第一步，按照摩爾比為將酸性離子液體N,N,N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨鉑=1000 6000:1的比例，將酸性離子液體N,N,N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨和氯鉑酸置於三口燒瓶 中，再加入醇和去離子水，其中，體積比為醇去離子水=0.2 3 : 1;重量比為離子液體 去離子水=0.07 1.35 : 1，在50'C 回流下磁力攪拌0.5 5小時，即製得酸性離子液體保護 下的Pt納米粒子的膠體分散體系；第二步，將上步所製得的酸性離子液體保護下的Pt納米粒子的膠體分散體系，減壓蒸餾， 即製得目標產物均相雙功能催化劑。
4，如權利要求3所述用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑的製備方法，其特徵在於 所述醇為甲醇、乙醇、正丙醇、丁醇、二甘醇或四甘醇。
5，如權利要求l所述用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑的應用方法，其特徵在於步驟是將硝基苯、去離子水及雙功能催化劑置於高壓釜中，硝基苯和去離子水的重量比為1:10 30，雙功能催化劑和去離子水的重量比為0.15 0.45:1，用氮氣置換出高壓釜中的空氣， 將反應溫度升至60 130'C，再向高壓釜中通入氫氣進行反應，氫氣分壓為0.1 0.7MPa，反 應時間為1 7小時，硝基苯經過催化加氫合成對氨基苯酚。
6，如權利要求5所述用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑的應用方法，其特徵在於 在加入硝基苯等同時，再加入用量為硝基苯重量0.2 5%的表面活性劑，所述表面活性劑為 壬基酚聚氧乙烯醚、十六烷基三甲基溴化銨、十二垸基三甲基氯化銨或四丁基溴化銨。
7,如權利要求5所述用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑的應用方法，其特徵在於 所述反應溫度為80 10(TC，表面活性劑用量為硝基苯重量的0.5 2%，氫氣分壓為0.3 0.6MPa，反應時間為2 6小時。
8，如權利要求5所述用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑的應用方法，其特徵在於 所述雙功能催化劑為先前的合成對氨基苯酚反應中使用的均相雙功能催化劑的回收產物。
全文摘要
本發明是一種用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑及其製備和應用方法，屬於同時含鉑納米粒子和酸性離子液體。其組成包括活性組分之一的酸性離子液體N，N，N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨、活性組分之二的活性金屬Pt納米粒子，其中酸性離子液體N，N，N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨與金屬Pt的摩爾比為1000～6000∶1。其製備方法為將酸性離子液體N，N，N-三甲基-N-磺丁基-硫酸氫銨和氯鉑酸置於三口燒瓶中，再加入醇和去離子水，磁力攪拌0.5～5小時再減壓蒸餾即製得。本發明的一種用於合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑，工藝條件溫和、操作簡單方便，具有較高的催化活性，硝基苯轉化率最高可達100％，對氨基苯酚收率最高為90％，對氨基苯酚選擇性最高為92％。
文檔編號C07C213/00GK101391227SQ200810152819
公開日2009年3月25日 申請日期2008年11月5日 優先權日2008年11月5日
發明者崔詠梅, 王延吉, 趙新強 申請人:河北工業大學