CN104130194B - 一种5-氨基苯并咪唑酮的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种5‑氨基苯并咪唑酮的合成方法,包括如下步骤:(1)向容器中加入5‑硝基苯并咪唑酮、催化剂和溶剂,所述5‑硝基苯并咪唑酮、催化剂和溶剂的质量比为1:0.03~0.1:10‑15,搅拌,通入氢气,升温至70~100℃,在该温度条件下反应4~12h,降温到50℃;(2)将步骤(1)中所得溶液进行过滤,抽干滤饼,洗涤滤饼,再次抽干滤饼,所得滤饼即为步骤(1)中所用催化剂,所得滤液为5‑氨基苯并咪唑酮溶液,此滤液经浓缩、抽滤、洗涤、干燥得5‑氨基苯并咪唑酮成品。该合成方法工艺过程简单、产品收率高和对环境友好,在复合型金属催化剂作用下,提高转化率,催化剂可以反复套用。
Description
技术领域
本发明属于化工领域,本发明涉及一种5-氨基苯并咪唑酮的合成方法。
背景技术
5-氨基苯并咪唑酮是合成苯并咪唑酮颜料的主要中间体,苯并咪唑酮类颜料是一种应用广泛的偶氮型高档有机颜料,具有色彩鲜艳,着色强度高等特点。5-氨基苯并咪唑酮分子中含有环状酞氨基(-NHCONH-)易形成分子间和分子内氢键,从而使颜料具有优异的性能,被用于油漆、涂料和塑料等行业中。
5-氨基苯并咪唑酮,英文名称:5-Amino-2-benzimidazolinone,5-ABI;别名:5-氨基-1,3-二氢-2H-苯并咪唑-2-酮5-氨基苯并咪唑酮5-amino-1,3-dihydro-2H-Benzimidazol-2-one;分子式及分子量:C7H7N3O=149.15;理化性质:外观:浅黄色或白色晶体,熔点(℃):239-244;含量:≥98%(固体)。
通常5-氨基苯并咪唑酮是经5-硝基苯并咪唑酮还原而制备,还原方法有铁粉还原、水合肼还原和催化加氢还原3种。①铁粉还原法:此方法所用铁粉价格低廉,设备投资少,工艺成熟,是目前工业上采用的主要方法,此方法得到的5-氨基苯并咪唑酮收率为95%,纯度为97.5%,但产生大量含胺废水及铁泥,后处理比较复杂,对环境造成严重污染;②水合肼还原法:此方法的设备投资不大,反应条件温和,还原效果好,不产生废气废渣,但水合肼属于高毒类物质,适用于小批量生产,却不适用于大规模工业生产;③催化加氢还原法:此方法的反应完全,副反应少,产品的质量和收率都很高,对环境的污染少,从环保方面出发,此方法是一种可行的绿色的化学方法的目标。
采用方法③催化加氢还原法的国内文献报道和专利公开如下:
[1]谭川江,冯亚青,高培.以骨架镍为催化剂由5-硝基苯并咪唑酮制备5-氨基苯并咪唑酮[J].精细化工(Fine Chemicals),2007(8):829—832.
[2]邵广伟.5-氨基苯并咪唑酮及苯并咪唑类化合物的合成[D].大连理工大学(Dalian University of Technology),2008.
[3]谭川江.5-氨基苯并咪唑酮的合成及工艺改进[D].天津大学,2007.
[4]南志远.硝基苯并咪唑酮还原为氨基苯并咪唑酮的研究[D].天津大学,2009.
[5]钱建平.5-氨基苯并咪唑的制备方法[P].CN 102002002 A,2011-04-06.
[6]邱志刚.一种催化加氢制备高纯度5-氨基苯并咪唑酮的方法[P].CN 102924385A,2013-02-13.
[7]陈凤太.5-氨基苯并咪唑酮的合成方法[P].CN 103193714 A,2013-07-10.
这些文献和专利均是采用不同催化剂在不同介质中加氢还原生成5-氨基苯并咪唑酮,再经过一系列后处理得到5-ABI。都存在同样的几个问题就是:一是反应选择性不高,工艺过程中需要经过特殊处理去除杂质;二是由于本产品极易析出且采用的催化剂,颗粒微米级,与产品混合,分离困难;三是催化剂易自燃,具有危险性,回收困难,回收将造成生产成本增加,不回收将影响后续的反应收率同时影响最终的产品质量。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种5-氨基苯并咪唑酮合成方法,该合成方法工艺过程简单、产品收率高和对环境友好;本发明目的还在于提供一种新型高选择性、强耐热性的复合型金属催化剂,在该催化剂作用下,5-硝基苯并咪唑酮可以直接加氢还原得到5-氨基苯并咪唑酮,提高转化率,催化剂可以反复套用。
本发明的技术解决方案如下:
本发明提供一种5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,包括如下步骤:
(1)向容器中加入5-硝基苯并咪唑酮、催化剂和溶剂,所述5-硝基苯并咪唑酮、催化剂和溶剂的质量比为1:0.03~0.1:10-15,搅拌,通入氢气,升温至70~100℃,在该温度条件下反应4~12h,降温到50℃;
所述催化剂以二氧化钛为载体,组成如下:
AaBb/TiO2
其中,A为Pd、Pt中的一种或两种组合;B为Fe、Mo、Cr、Mn等中的一种或几种组合;0.8≤a≤6.5;2.6≤b≤9.1;
(2)将步骤(1)中所得溶液进行过滤,抽干滤饼,洗涤滤饼,再次抽干滤饼,所得滤饼即为步骤(1)中所用催化剂,所得滤液为5-氨基苯并咪唑酮溶液,此滤液经浓缩、抽滤、洗涤、干燥得5-氨基苯并咪唑酮成品。
根据本发明所述5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,优选的是,所述5-硝基苯并咪唑酮和催化剂的质量比是1:0.05~0.08。
根据本发明所述5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,优选的是,在所述步骤(1)中溶剂为 甲醇或者乙醇。
根据本发明所述5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,优选的是,在所述步骤(1)中所述二氧化钛比表面积在9m2/g。
根据本发明所述5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,优选的是,在所述步骤(2)中洗涤滤饼,采用无离子水洗涤。
根据本发明所述5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,优选的是,所述无离子水与5-硝基苯并咪唑酮的质量比为1~2:1;
根据本发明所述5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,优选的是,在所述步骤(2)中浓缩为减压蒸馏浓缩.
根据本发明所述5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,优选的是,在所述步骤(2)中干燥温度为100-105℃。
根据本发明所述5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,优选的是,所述步骤(1)降温完成后,步骤(2)在N2氛围中进行。
根据本发明所述5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,优选的是,所述步骤(1)在高压釜中反应,反应压力为1-1.5MPa。
本发明提供的5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,包括如下步骤:
(1)、5-硝基苯并咪唑酮还原:向容器中加入5-硝基苯并咪唑酮、催化剂和甲醇,所述5-硝基苯并咪唑酮、催化剂和甲醇的质量比为1:0.03~0.1:10-15,搅拌,通入氢气,升温至70~100℃,在该温度条件下反应4~12h,降温到50℃;
(2)、将步骤(1)中所得溶液进行过滤,抽干滤饼,洗涤滤饼,再次抽干滤饼,此时所得滤饼即为步骤(1)中所用催化剂,滤液即为5-氨基苯并咪唑酮溶液;此滤液经浓缩、抽滤、洗涤、干燥得5-氨基苯并咪唑酮成品。
根据本发明所提供的一种5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,采用的是,所述催化剂组成如下:
AaBb/TiO2
其中,A为Pd、Pt中的一种或两种组合;B为Fe、Mo、Cr、Mn等中的一种或几种组合;0.8≤a≤6.5;2.6≤b≤9.1;
催化剂以二氧化钛为载体。以二氧化钛为载体的目的是为了增强催化剂的耐热性,且二氧化钛的比表面积较大(9m2/g),能够增加反应的接触面积;添加助剂能够增强反应的选择性,有利于目的产物的生成。
所述催化剂的制备合成步骤如下:
将载体二氧化钛350-450℃焙烧预处理5-8h,然后加入含有金属离子A和B的盐的水溶液混合共浸渍8-12h,水浴蒸干,100-120℃条件下干燥8-12h、300-400℃条件下烘干9-12h,500-550℃条件下焙烧5-8h,然后自然冷却得到复合型固相催化剂。
根据本发明所提供的一种5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,步骤(2)中所述洗涤滤饼,采用无离子水洗涤,所述无离子水与5-硝基苯并咪唑酮的质量比为1~2:1;所述浓缩为减压蒸馏浓缩;所述干燥温度为100-105℃。
根据本发明所提供的一种5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,所述步骤(2)中降温完成后,在N2氛围中进行。
采用本发明提供的工艺生产5-氨基苯并咪唑酮收率从85%提高到98%以上,产品质量有原来的95-96%提高到99%以上。
本发明的有益技术效果:
本发明提供的一种5-氨基苯并咪唑酮合成方法,该合成方法工艺过程简单、选择性明显提升、产品收率高、原料消耗下降,生产成本降低和对环境友好;本发明还提供一种新型高选择性、强耐热性的复合型金属催化剂,在该催化剂作用下,5-硝基苯并咪唑酮可以直接加氢还原得到5-氨基苯并咪唑酮,提高转化率,催化剂可以反复套用。与别的催化剂相比,5-硝基苯并咪唑酮的反应转化率达到100%,5-氨基苯并咪唑酮的收率达到98%以上。催化剂经过滤水洗后可反复套用,过滤后的5-氨基苯并咪唑酮溶液,经浓缩、过滤、干燥后得到5-氨基苯并咪唑酮成品;整个工艺简单易操作,没有铁泥产生,基本无废渣,废水主要指洗涤用水方面,且洗涤水可用于套用20次以上,成品质量明显提高,纯度达到99%以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明提供的一种5-氨基苯并咪唑酮的合成方法。
本发明所提供的合成方法主要针对5-硝基苯并咪唑酮还原这一步,通常情况下,此步骤反应选择性不高,主要原因在于催化剂催化效果不佳。对此,本发明技术方案中提供研制了一种高活性、低成本、低污染的复合型金属加氢催化剂用于5-硝基苯并咪唑酮还原。其中,所用催化剂是以二氧化钛为载体的复合型金属催化剂,所述催化剂组成如下:
AaBb/TiO2
其中,A为Pd、Pt中的一种或两种组合;B为助剂Fe、Mo、Cr、Mn等中的一种或几种组合;0.8≤a≤6.5;2.6≤b≤9.1。
本发明所提供的工艺方法的实施例如下
所述催化剂的制备合成步骤如下:
将载体二氧化钛400℃焙烧预处理5h,然后加入含有金属离子A和B的盐的水溶液混合共浸渍8-12h,水浴蒸干,100-120℃条件下干燥8-12h、300-400℃条件下烘干9-12h,500-550℃条件下焙烧5-8h,然后自然冷却得到复合型固相催化剂。
制备所述催化剂的具体实施例如下:
实施例1
根据催化剂组成的计算结果,称取PdCl2 0.384g、FeCl3·6H2O 3.954g、MoCl5 2.104g,在室温条件下分别溶于20ml去离子水中,依次混合并加入载体二氧化钛11.7g,共浸渍8h,水浴蒸干,120℃条件下干燥8h、300℃条件下烘干9h,550℃条件下焙烧5h,随后自然冷却,得到所述催化剂,样品中的钯、铁、钼含量由ICP检测仪确定,其中催化剂中各元素重量比为钯2.3%、铁8.2%、钼7.4%(其余均为Ti原子和O原子,下同)。
实施例2
根据催化剂组成的计算结果,称取PdCl2 0.317g、FeCl3·6H2O 4.195g、MoCl5 2.417g,在室温条件下分别溶于20ml去离子水中,依次混合并加入载体二氧化钛11.7g,共浸渍10h,水浴蒸干,120℃条件下干燥10h、300℃条件下烘干10h,500℃条件下焙烧5h,随后自然冷却,得到所述催化剂,
样品中的钯、铁、钼含量由ICP检测仪确定,其中催化剂中各元素重量比为钯1.9%、铁8.7%、钼8.5%。
实施例3
根据催化剂组成的计算结果,称取PdCl2 0.2g、FeCl3·6H2O 4.195g、MoCl5 1.934g,在室温条件下分别溶于20ml去离子水中,依次混合并加入载体二氧化钛11.7g,共浸渍12h,水浴蒸干,120℃条件下干燥12h、400℃条件下烘干8h,550℃条件下焙烧5h,随后自然冷却,得到所述催化剂,样品中的钯、铁、钼含量由ICP检测仪确定,其中催化剂中各元素重量比为钯1.2%、铁8.7%、钼6.8%。
实施例4
根据催化剂组成的计算结果,称取Pt2Cl4 0.332g、FeCl3·6H2O 3.520g、MoCl5 1.024g,在室温条件下分别溶于20ml去离子水中,依次混合并加入载体二氧化钛11.7g,共浸渍8h,水浴蒸干,120℃条件下干燥8h、300℃条件下烘干9h,550℃条件下焙烧5h,随后自然冷却,得到所述催化剂,样品中的铂、铁、钼含量由ICP检测仪确定,其中催化剂中各元素重量比为铂1.2%、铁7.3%、钼3.6%。
实施例5
根据催化剂组成的计算结果,称取Pt2Cl4 0.388g、Cr(NO3)6·9H2O 6.385g、Mn(NO3)2·4H2O 2.682g,在室温条件下分别溶于20ml去离子水中,依次混合并加入载体二氧化钛11.7g,共浸渍10h,水浴蒸干,110℃条件下干燥10h、400℃条件下烘干8h,520℃条件下焙烧6h,随后自然冷却,得到所述催化剂,样品中的铂、铬、锰含量由ICP检测仪确定,其中催化剂中各元素重量比为铂1.4%、铬8.3%、锰5.8%。
实施例6
根据催化剂组成的计算结果,称取PdCl2 0.384g、Pt2Cl4 1.440g、FeCl3·6H2O 1.254g、MoCl51.820g,在室温条件下分别溶于20ml去离子水中,依次混合并加入载体二氧化钛11.7g,共浸渍12h,水浴蒸干,120℃条件下干燥12h、300℃条件下烘干10h,550℃条件下焙烧5h,随后自然冷却,得到所述催化剂,样品中的钯、铂、铁、钼含量由ICP检测仪确定,其中催化剂中各元素重量比为钯2.3%、铂5.2%、铁2.6%、钼6.4%。
实施例7
根据催化剂组成的计算结果,称取PdCl2 0.134g、Pt2Cl4 0.914g、Cr(NO3)6·9H2O 4.385g、Mn(NO3)2·4H2O 2.682g,在室温条件下分别溶于20ml去离子水中,依次混合并加入载体二氧化钛11.7g,共浸渍8h,水浴蒸干,120℃条件下干燥8h、300℃条件下烘干9h,550℃条件下焙烧5h,随后自然冷却,得到所述催化剂,样品中的钯、铂、铬、锰含量由ICP检测仪确定,其中催化剂中各元素重量比为钯0.8%、铂6.5%、铬5.7%、锰5.9%。
实施例8
根据催化剂组成的计算结果,称取PdCl2 0.150g、Pt2Cl4 0.914g、FeCl3·6H2O 2.025g、MoCl50.967g、Cr(NO3)6·9H2O 4.308g,在室温条件下分别溶于20ml去离子水中,依次混合并加入载体二氧化钛11.7g,共浸渍12h,水浴蒸干,120℃条件下干燥8h、350℃条件下烘干9h,540℃条件下焙烧5h,随后自然冷却,得到所述催化剂,样品中的钯、铂、铁、钼、铬含量由ICP检测仪确定,其中催化剂中各元素重量比为钯0.9%、铂3.3%、铁4.2%、钼3.4%、铬5.6%。
实施例9
根据催化剂组成的计算结果,称取PdCl2 0.184g、Pt2Cl4 0.942g、FeCl3·6H2O 4.388g、MoCl5 2.133g、Mn(NO3)2·4H2O 2.909g,在室温条件下分别溶于20ml去离子水中,依次混合并加入载体二氧化钛11.7g,共浸渍11h,水浴蒸干,120℃条件下干燥10h、300℃条件下烘干11h,540℃条件下焙烧6h,随后自然冷却,得到所述催化剂,样品中的钯、铂、铁、钼、锰含量由ICP检测仪确定,其中催化剂中各元素重量比为钯1.1%、铂3.4%、铁9.1%、钼7.5%、锰6.4%。
实施例10
根据催化剂组成的计算结果,称取PdCl2 0.417g、Pt2Cl4 0.637g、FeCl3·6H2O 2.170g、MoCl51.365g、Cr(NO3)6·9H2O 5.231g、Mn(NO3)2·4H2O 2.909g,在室温条件下分别溶于20ml去离子水中,依次混合并加入载体二氧化钛11.7g,共浸渍8h,水浴蒸干,120℃条件下干燥8h、300℃条件下烘干10h,500℃条件下焙烧5h,随后自然冷却,得到所述催化剂,样品中的钯、铂、铁、钼、铬、锰含量由ICP检测仪确定,其中催化剂中各元素重量比为钯2.5%、铂2.3%、铁4.5%、钼4.8%、铬6.8%、锰6.4%。
本发明所提供的一种5-氨基苯并咪唑酮的合成方法实施例如下:
实施例11称取50g的5-硝基苯并咪唑酮,500ml无水甲醇,1.5g实施例1中制得的催化剂,加入高压釜中,通入氢气,反应温度为70℃,反应压力为1-1.5MPa,反应时间为12h。反应结束后,降温到50℃,将滤液取出,除去催化剂后(催化剂回收套用),滤液减压蒸馏浓缩,然后抽滤,滤饼抽干后,用100g无离子水洗,烘干,得白色固体39.9g,即为5-氨基苯并咪唑酮,收率98.3%,含量99.22%。
实施例12
称取50g的5-硝基苯并咪唑酮,600ml无水甲醇,1.5g实施例2中制得的催化剂,加入高压釜中,通入氢气,反应温度为70℃,反应压力为1-1.5MPa,反应时间为12h。反应结束后,降温到50℃,将滤液取出,除去催化剂后(催化剂回收套用),滤液减压蒸馏浓缩,然后抽滤,滤饼抽干后,用100g无离子水洗,烘干,得白色固体39.86g,即为5-氨基苯并咪唑酮,收率98.0%,含量99.25%。
实施例13
称取50g的5-硝基苯并咪唑酮,750ml无水甲醇,1.5g实施例3中制得的催化剂,加入高压釜中,通入氢气,反应温度为70℃,反应压力为1-1.5MPa,反应时间为12h。反应结束后,降温到50℃,将滤液取出,除去催化剂后(催化剂回收套用),滤液减压蒸馏浓缩,然后抽滤,滤饼抽干后,用100g无离子水洗,烘干,得白色固体39.89 g,即为5-氨基苯并咪唑酮,收率98.2%,含量99.37%。
实施例14
称取50g的5-硝基苯并咪唑酮,500ml无水乙醇,3g实施例4中制得的催化剂,加入高压釜中,通入氢气,反应温度为80℃,反应压力为1-1.5MPa,反应时间为8h。反应结束后,降温到50℃,将滤液取出,除去催化剂后(催化剂回收套用),滤液减压蒸馏浓缩,然后抽滤,滤饼抽干后,用100g无离子水洗,烘干,得白色固体40.1g,即为5-氨基苯并咪唑酮,收率98.5%,含量99.14%。
实施例15
称取50g的5-硝基苯并咪唑酮,600ml无水甲醇,3g实施例5中制得的催化剂,加入高压釜中,通入氢气,反应温度为80℃,反应压力为1-1.5MPa,反应时间为8h。反应结束后,降温到50℃,将滤液取出,除去催化剂后(催化剂回收套用),滤液减压蒸馏浓缩,然后抽滤,滤饼抽干后,用100g无离子水洗,烘干,得白色固体39.87g,即为5-氨基苯并咪唑酮,收率98.1%,含量99.32%。
实施例16
称取50g的5-硝基苯并咪唑酮,750ml无水乙醇,3g实施例6中制得的催化剂,加入高压釜中,通入氢气,反应温度为80℃,反应压力为1-1.5MPa,反应时间为8h。反应结束后,降温到50℃,将滤液取出,除去催化剂后(催化剂回收套用),滤液减压蒸馏浓缩,然后抽滤,滤饼抽干后,用100g无离子水洗,烘干,得白色固体40.15g,即为5-氨基苯并咪唑酮,收率98.8%,含量99.33%。
实施例17
称取50g的5-硝基苯并咪唑酮,500ml无水甲醇,5g实施例7中制得的催化剂,加入高压釜中,通入氢气,反应温度为100℃,反应压力为1-1.5MPa,反应时间为4h。反应结束后,降温到50℃,将滤液取出,除去催化剂后(催化剂回收套用),滤液减压蒸馏浓缩,然后抽滤,滤饼抽干后,用100g无离子水洗,烘干,得白色固体40.25g,即为5-氨基苯并咪唑酮,收率98.9%,含量99.19%。
实施例18
称取50g的5-硝基苯并咪唑酮,600ml无水乙醇,5g实施例8中制得的催化剂,加入高压釜中,通入氢气,反应温度为100℃,反应压力为1-1.5MPa,反应时间为4h。反应结束后,降温到50℃,将滤液取出,除去催化剂后(催化剂回收套用),滤液减压蒸馏浓缩,然后抽滤,滤饼抽干后,用100g无离子水洗,烘干,得白色固体39.96g,收率98.3%,含量99.32%。
实施例19
称取50g的5-硝基苯并咪唑酮,750ml无水乙醇,5g实施例9中制得的催化剂,加入高压釜中,通入氢气,反应温度为100℃,反应压力为1-1.5MPa,反应时间为4h。反应结束后,降温到50℃,将滤液取出,除去催化剂后(催化剂回收套用),滤液减压蒸馏浓缩,然后抽滤,滤饼抽干后,用100g无离子水洗,烘干,得白色固体39.96g,即为5-氨基苯并咪唑酮,收率98.4%,含量99.41%。
实施例20
称取50g的5-硝基苯并咪唑酮,500ml无水甲醇,5g实施例10中制得的催化剂,加入 高压釜中,通入氢气,反应温度为80℃,反应压力为1-1.5MPa,反应时间为6h。反应结束后,降温到50℃,将滤液取出,除去催化剂后(催化剂回收套用),滤液减压蒸馏浓缩,然后抽滤,滤饼抽干后,用100g无离子水洗,烘干,得白色固体40.03g,即为5-氨基苯并咪唑酮,收率98.5%,含量99.33%。
实施例21(催化剂套用实施例)
称取50g的5-硝基苯并咪唑酮,500ml无水甲醇,3g实施例10中制得的催化剂(连续套用20批),加入高压釜中,通入氢气,反应温度为80℃,反应压力为1-1.5MPa,反应时间为6h。反应结束后,降温到50℃,将滤液取出,除去催化剂后,滤液减压蒸馏浓缩,然后抽滤,滤饼抽干后,用100g无离子水洗,烘干,得白色固体39.9g,即为5-氨基苯并咪唑酮,收率98.05%,含量99.13%。
对比实施例22
在装有搅拌器、球形冷凝器和温度计的250mL的四颈瓶中,加人8OmL水,3.1mL 36%盐酸,对20.6g铁粉进行预蚀,回流温度下逐步加人17.9g的5-硝基苯并咪唑酮.回流2h,反应结束后,过滤除去铁泥,在滤液中加入32%的氢氧化钠调节pH至7,过滤并洗涤滤饼,滤饼烘干得白色固体16.5g,收率95%,含量97.5%。
本发明提供的一种5-氨基苯并咪唑酮合成方法,该合成方法工艺过程简单、选择性明显提升、产品收率高、原料消耗下降,生产成本降低和对环境友好;本发明还提供一种新型高选择性、强耐热性的复合型金属催化剂,在该催化剂作用下,5-硝基苯并咪唑酮可以直接加氢还原得到5-氨基苯并咪唑酮,提高转化率,催化剂可以反复套用。与别的催化剂相比,5-硝基苯并咪唑酮的反应转化率达到100%,5-氨基苯并咪唑酮的收率达到98%以上。催化剂经过滤水洗后可反复套用,过滤后的5-氨基苯并咪唑酮溶液,经浓缩、过滤、干燥后得到5-氨基苯并咪唑酮成品;整个工艺简单易操作,没有铁泥产生,基本无废渣,废水主要指洗涤用水方面,且洗涤水可用于套用20次以上,成品质量明显提高,纯度达到99%以上。
Claims (8)
1.一种5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)向容器中加入5-硝基苯并咪唑酮、催化剂和溶剂,所述5-硝基苯并咪唑酮、催化剂和溶剂的质量比为1:0.03~0.1:10-15,搅拌,通入氢气,升温至70~100℃,在该温度条件下反应4~12h,降温到50℃;
所述催化剂以二氧化钛为载体,组成如下:
AaBb/TiO2
其中,A为Pd、Pt中的一种或两种组合;B为Fe、Mo、Cr、Mn中的几种组合;0.8≤a≤6.5;2.6≤b≤9.1;
(2)将步骤(1)中所得溶液进行过滤,抽干滤饼,洗涤滤饼,再次抽干滤饼,所得滤饼即为步骤(1)中所用催化剂,所得滤液为5-氨基苯并咪唑酮溶液,此滤液经浓缩、抽滤、洗涤、干燥得5-氨基苯并咪唑酮成品;
在所述步骤(1)中所述二氧化钛比表面积在9m2/g;
所述催化剂的制备合成步骤如下:
将载体二氧化钛350-450℃焙烧预处理5-8h,然后加入含有金属离子A和B的盐的水溶液混合共浸渍8-12h,水浴蒸干,100-120℃条件下干燥8-12h、300-400℃条件下烘干9-12h,500-550℃条件下焙烧5-8h,然后自然冷却得到复合型固相催化剂。
2.根据权利要求1所述5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,其特征在于,在所述步骤(1)中溶剂为甲醇或者乙醇。
3.根据权利要求1所述5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,其特征在于,在所述步骤(2)中洗涤滤饼,采用无离子水洗涤。
4.根据权利要求3所述5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,其特征在于,所述无离子水与5-硝基苯并咪唑酮的质量比为1~2:1。
5.根据权利要求1所述5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,其特征在于,在所述步骤(2)中浓缩为减压蒸馏浓缩。
6.根据权利要求1所述5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,其特征在于,在所述步骤(2)中干燥温度为100-105℃。
7.根据权利要求1所述5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,其特征在于,所述步骤(1)降温完成后,步骤(2)在N2氛围中进行。
8.根据权利要求1所述5-氨基苯并咪唑酮的合成方法,其特征在于,所述步骤(1)在高压釜中反应,反应压力为1-1.5MPa。
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