[发明专利]从硝基苯加氢直接合成对氨基苯酚的工艺

说明书

技术领域

本发明的技术方案属于有机化学领域，具体地说是从硝基苯加氢直接合成对氨基苯酚的工艺。

背景技术

对氨基苯酚（p-Aminophenol，简称PAP）是合成医药、农药及染料等的重要中间体，在医药工业中主要用于解热镇痛药对乙酰氨基酚（简称APAP）的合成。

目前对氨基苯酚的合成工艺广泛采用硝基苯直接加氢法，该工艺普遍以活性炭或二氧化硅负载的铂或钯为催化剂，于10%～20%的硫酸中进行。在反应过程中，硝基苯首先在金属活性位上加氢生成苯基羟胺，然后苯基羟胺在酸性位上发生重排生成对氨基苯酚。由于该工艺以硫酸为反应介质，腐蚀性强，同时在产品分离过程中需要以氨水中和反应液，导致后处理工艺复杂，废液量大。

发明专利CN101157622A公开了一种在金属盐溶液中从硝基苯催化加氢制备对氨基苯酚的新工艺，解决了该工艺目前存在的以硫酸为反应介质，腐蚀性强、对设备材质要求高、同时副产大量的稀硫酸铵溶液需进行综合治理的问题。该工艺存在的主要问题是反应需要在较高浓度的金属盐溶液中进行，降低反应液中金属盐浓度，产品对氨基苯酚的收率会明显降低。但过高的金属盐浓度，会增大产品对氨基苯酚在反应液中的溶解度，导致产品对氨基苯酚从反应液中的直接分离受到一定的影响，因此所公开工艺中提出首先在反应后的溶液中加入热甲苯萃取出副产物苯胺，然后再在分离出苯胺的反应液中加入乙醇析出金属盐，最后将分离金属盐后的反应液蒸发出乙醇和部分水，经冷却结晶过滤得到对氨基苯酚。该工艺的后处理工序多，能耗大，产品损失量较大。

本发明在专利CN101157622A的基础上，通过在反应液中加入反应助催化剂的方法，在保证获得较高的产品对氨基苯酚收率的同时，有效降低了反应液中所加入金属盐浓度，反应能够在微量的金属盐溶液中进行，反应后的反应液无须分离金属盐，经蒸发分离出苯胺和部分水后，可直接进行冷却结晶得到对氨基苯酚产品，结晶母液可直接循环使用，无废液排放。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供从硝基苯直接合成对氨基苯酚的工艺，该工艺通过在反应体系中加入助催化剂，使反应能够在微量的金属盐溶液中从硝基苯催化加氢制备对氨基苯酚，分离工艺简单，产品收率高。

本发明的技术方案是：

一种从硝基苯加氢直接合成对氨基苯酚的工艺，该工艺是在微量金属盐溶液中从硝基苯催化加氢制备对氨基苯酚，包括以下步骤：

第一步，将路易斯酸金属盐、负载型金属Pt催化剂、助催化剂、硝基苯、表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵和溶剂水放入高压反应釜中，其质量配比为路易斯酸金属盐∶催化剂∶助催化剂：硝基苯∶十六烷基三甲基溴化铵∶水＝0.01～0.2∶0.01～0.3∶0.01～0.3:1～5∶0.01∶50；

第二步，在上述高压反应釜中，以N₂置换空气8～12分钟后，通入H₂，至氢气分压为0.1～2.0MPa，反应温度为80～200℃，反应1～10小时，使硝基苯转化为对氨基苯酚；

第三步，第二步的反应结束后，趁热将反应液过滤；

第四步，滤出的反应液经减压蒸馏蒸出副产物苯胺和部分水；

第五步，进一步浓缩第四步蒸发后的反应液至体积为第一步加入水体积的30%～40%，冷却至0℃，析出结晶，过滤，得到的结晶即为产品对氨基苯酚。

上面所述的负载型金属Pt催化剂为Pt/C、Pt/SiO₂、Pt/Al₂O₃、Me-Pt/C、Me-Pt/SiO₂或Me-Pt/Al₂O₃，其中Pt负载量为0.01%～3%，所加入第二金属Me与Pt的摩尔比为Me：Pt=0.01～5：1。

上面所述的所加入的第二金属为Mg、Ba或Pb。

上面所述的路易斯酸金属盐为硫酸锌、氯化锌或硝酸锌中的一种。

上面所述的助催化剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸锌钠或Zn/SiO₂中的一种。