还原胺化

一.还原胺化
马尔斯还原胺化主要有一般化合物的还原法及直接的还原胺化法。
1.C-N化合物还原法
七珠展筋散 
  硝基化合物、亚硝基化合物、肟、腈、酰胺、偶氮化合物、氧化偶氮化合物、氢化偶氮化合物等均可经还原得到胺类。
 
大量元素(1).硝基及亚硝基的还原
  硝基和亚硝基化合物的还原较易进行,主要有化学还原法和催化加氢还原法。
  化学还原法根据催化剂的不同,又分为铁屑还原,含硫化合物的还原,碱性介质中的锌粉还原等。
  铁屑还原法的适用范围较广,凡能与铁泥分离的芳胺皆可采用此法,其还原过程包括还原反应、还原产物的分离与精制、芳胺废水与铁泥处理等几个基本步骤。对于容易随水蒸气蒸出的芳胺如苯胺、邻(对)甲苯胺、邻(对)氯苯胺等都可采用水蒸气蒸馏法将产物与铁泥分离;对于易溶于水且可蒸馏的芳胺如间(对)苯二胺、2,4-二氨基甲苯等,可用过滤法先除去铁泥,再浓缩滤液,进行真空蒸馏,得到芳胺;能溶于热水的芳胺如邻苯二胺、邻氨基苯酚、对氨基苯酚等,用热过滤法与铁泥分离,冷却滤液即可析出产物;对含有磺基或羧基等水溶性基团的芳胺,如1-氨基萘-8-磺酸(周位酸)、1-氨基萘-5-磺酸等,可将还原产物中和至碱性,使氨基磺酸溶解,滤去铁泥,再用酸化或盐析法析出产品,难溶于水而挥发性又小的芳胺,例如1-萘胺,在还原后用溶剂将芳胺从铁泥中萃取出来。
  铁屑还原法中产生大量含胺废水,必须进行处理、回收。例如在硝基苯用铁屑还原过程中会产生大量含苯胺废水(约含4%苯胺),一部分可加入到还原锅中循环使用,其余的要先
用硝基苯萃取。萃取后含苯胺的硝基苯可作为还原的原料使用;废水中的苯胺和硝基苯的含量分别降为0.2%和0.1%以下。此后还必须经过生化处理,才可排放。铁泥的利用途径之一是制铁红颜料。
铜锡合金
  含硫化合物的还原主要包括硫化碱类,如硫化钠、硫氢化铵、多硫化铵,这类反应称为齐宁反应(Zinin),该反应比较缓和,可使多硝基化合物中的硝基选择性的部分还原,或只还原硝基偶氮化合物中的硝基,而保留偶氮基,并应用于从硝基化合物获得的不溶于水的胺类。含有醚、硫醚等对酸敏感基团的硝基化合物,不易用铁粉还原时,可用硫化物还原。芳环上取代基的极性对硝基还原反应速度有很大的影响,引入给电子基会阻碍反应,引入吸电子基会加速反应,间硝基苯胺的还原速度要比间二硝基苯的还原速度慢1000倍以上。带有羟基、甲氧基、甲基的邻、对二硝基化合物采用硫化碱部分还原时,邻位的硝基首先被还原。采用硫化物进行部分还原时,为避免硝基的完全还原,采用温和的反应条件,如过量5~10%的硫氢化钠或二硫化钠溶液。另一类应用比较多的含硫化合物的还原是亚硫酸盐和连二亚硫酸钠的还原,亚硫酸盐(包括亚硫酸氢盐)能将硝基、亚硝基、羟胺基、偶氮基还原成氨基,将重氮盐还原成肼,还原历程是对上述基团中的不饱和键进行加成反应,生成加成还原产物N-磺酸胺基,经酸水解制得氨基化合物或肼。
  连二亚硫酸钠,俗称保险粉,是在强碱性介质中使用的强还原剂,但价格较贵,主要应用于蒽醌及还原染料的还原。
  碱性介质的锌粉还原可制得氧化偶氮化合物,它们极易在酸中发生分子重排生成连苯胺系化合物,连苯胺系化合物是制造偶氮染料的重要中间体。工业上,将硝基化合物在氢氧化钠溶液中以锌粉为还原剂,可制得氢化偶氮化合物。第一阶段还原温度控制为100~105,碱浓度为12%~13%;第二阶段还原控制温度为90~95,碱浓度为9%。氢氧化钠与硝基物的摩尔比为0.35:1.0,锌粉比理论量多10%~15%。
轧钢论坛  氢化偶氮苯在50下于稀盐酸中进行转位,转位完毕后升温至90,再加入稀硫酸及硫酸钠溶液,便生成不溶性的连苯胺硫酸盐;硫酸浓度范围可在40%~95%,在75%硫酸浓度时,可获得最大收率。还原及重排反应在工业上均已实现连续化。
  催化加氢法由于能使反应定向进行,副反应少,产品质量好,产率高,因此是胺类生产的发展方向,对含有硝基、亚硝基、氧化偶氮基及氰基化合物都可采用加氢还原。工业上实现加氢还原有液相加氢法和气相加氢还原法两种工艺。液相加氢法是指在液相介质中进行的加氢还原,一般采用固体催化剂,而原料硝基物溶于溶剂中,还原剂为氢气,故实际上
为气-液-固三相催化反应,气相加氢法是指以气态反应物进行的加氢还原,实际上为气-固相催化反应,此法仅适用于沸点较低、容易气化的硝基物的还原。
  灰度图
  加氢的催化剂主要有骨架镍、铜硅载体型的催化剂及贵金属附着在碳上的催化剂(如钯/碳),骨架镍又称雷尼镍,由铝镍合金制成,从两组分的合金中,用溶解的方法,去除其中不需要的组分铝,形成具有高度空隙结构的骨架,故称为骨架型催化剂。常采用含镍50%的铝镍合金为原料,用氢氧化钠处理,溶去合金中的铝:
  这种溶出铝的过程称为合金的“消化”,消化方法不同,催化剂的活性也不同。制备好的灰黑骨架镍催化剂在空气中会自燃,需保存在乙醇或蒸馏水中,使用时要注意安全。骨架镍是最常用的液相加氢催化剂,它能使硝基还原。镍系催化剂对硫化物敏感,可造成永久中毒,无法再生。近年来开展了对骨架镍改性的研究,如将骨架镍经部分氧化处理,使之钝化不会自燃,而又保留较高的催化活性。
  铜硅载体型的催化剂是由沉积在硅胶上的铜组成,硅胶必须具有大的表面积和孔隙率,催
化剂以浸渍法制备,硅胶放入硝酸铜、氨水中浸渍、干燥、焙烧,使用前用氢气活化,得含铜量为14~16%的金属态铜。该类催化剂具有成本低、选择性好、机械强度高的优点,但抗毒性、热稳定性较差,原料中微量的有机硫化物,极易引起催化剂中毒。在硝基苯气相加氢中,为改进铜硅催化剂的性能,制备了铜-氧化铝催化剂,具有较长的寿命。

本文发布于:2024-09-24 13:24:52,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/xueshu/318471.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:还原   硝基   催化剂   化合物
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议