3-硝基苯乙烯选择性加氢制备3-氨基苯乙烯的研究

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芳香硝基化合物经催化加氢制得的含C=C、C=O键等不饱和基团的芳香胺是制备农产品、染料、医药、天然色素以及荧光增白剂等的重要原料。目前对3-氨基苯乙烯(AS)选择性较高的反应多在甲苯、四氢呋喃、三乙胺等有毒、易挥发的有机溶剂中进行,而在较绿色的环境友好型溶剂乙醇、CO2-膨胀乙醇中的反应,AS选择性不高。Au、Ag类贵金属催化剂,活性较低,而且在CO2存在的反应体系中易失活,难以应用在scCO2、C02-膨胀液体体系中的3-硝基苯乙烯(NS)加氢反应,且对C=C键有催化活性,反应物完全转化后,继续延长反应时间,AS选择性下降。本文制备了Ti02和ATO负载的Pt催化剂,研究了催化剂在绿色溶剂中催化硝基苯乙烯加氢的反应性能。(1)在CO2膨胀H2O中,调控CO2压力为4-10MPa, AS选择性可达88%;在CO2膨胀正庚烷中,调控CO2压力高于8MPa,主要产物为ENB,选择性可达77%。这表明CO2压力和溶剂的极性显著影响产物的分布,且随CO2的加入,转化率下降。(2) Pt/ATO催化NS加氢表明,在水中的反应速率较高;在任何转化率下,AS的选择性高于97%,且延长反应时间,提高Pt负载量,AS选择性不降低,即该催化剂对C=C键无催化反应活性;反应过程中没有羟胺、亚硝基化合物、偶氮化合物等有害中间体的累积;经超声振荡制备的催化剂,Pt粒子分散度更高;表征表明Pt Sb粒子中心呈缺电子状态,Sn粒子中心呈富集状态,Sn、Sb物种在载体表面富集,起修饰作用。(3) Pt/SnO2-Sb2O3催化剂,当Sn/Sb摩尔比为80时,催化剂的催化性能最优,AS选择性为97.4%,对C=C键无催化反应活性;Sn、Sb物种在载体表面富集,起修饰作用。(4) Pt/TiO2-Sb2O3催化剂,调控Sb含量为1.4wt%,催化剂活性最高;Sb物种在载体表面富集,起修饰作用。
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