[发明专利]一种合成对二甲氨基苯甲酸酯的催化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种合成对二甲氨基苯甲酸酯的催化剂及其制备方法与应用，包括金属Ni、Pd和载体氧化铝，所述催化剂中Ni的质量百分含量为0.8‑1.1%，Pd的质量百分含量为0.2‑0.5%，其余为氧化铝。本发明还公开了所述催化剂的制备方法与应用。制备的催化剂，以对硝基苯甲酸酯和甲醛为原料，一步完成硝基加氢和上甲基反应生成目标产物，摩尔收率高；制备时采取分段装填和分段进料的方式，在反应管的上端，催化剂主要进行硝基加氢反应，为放热反应，反应剧烈，上端反应后的物料带着反应热进入下端催化剂，物料中主要是氨基化合物，与甲醛发生上甲基的反应，剩余少量未反应的硝基化合物在未稀释的催化剂上迅速转化为氨基化合物。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种合成对二甲氨基苯甲酸酯的催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

对二甲氨基苯甲酸酯类化合物，常用的主要有对二甲氨基苯甲酸甲酯、对二甲氨基苯甲酸乙酯、对二甲氨基苯甲酸正丁酯、对二甲氨基苯甲酸异戊酯和对二甲氨基苯甲酸异辛酯，这些对二甲氨基脂类化合物均具有较好的抗紫外线特性，因此被广泛用于抗紫外线的添加剂，添加在化妆品、防晒霜中能够起到较好的防晒效果，尤其是对二甲氨基苯甲酸异辛酯被美国食品药品管理局推荐为第一类防晒剂。对二甲氨基苯甲酸酯类化合物，作为紫外光引发剂，也是一类高效的胺促进剂，通常与光引发剂联合使用，配合自由基二型光引发剂使用，被广泛应用在造纸油墨、金属或聚合物涂料、木材清漆等方面，起到紫外固化的作用。此外，对二甲氨基苯甲酸酯类化合物还可以用作防腐剂。

在催化加氢催化剂技术相对落后的时代，生产对二甲氨基苯甲酸酯类化合物的路线主要有3种：第一：对二甲氨基苯甲酸与相应的醇直接进行酯化反应，用酸作为催化剂；第二：对氨基苯甲酸酯直接进行氮甲基化，通常采用硫酸二甲酯、甲醛氰基硼氢化钠或碘甲烷为甲基化试剂；第三：以对二甲氨基苯甲醛为原料，在催化剂作用下先制备对二甲氨基苯甲酸，然后在酸催化剂作用下进行酯化反应。这三种方法都存在生产效率低，毒性大，产品收率低等缺陷，已经不能适应目前国内环保的要求，随着催化技术的发展和催化剂的进步，传统强酸型催化剂、环境不友好的均相催化剂逐渐更新换代，被新型催化剂所取代。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种合成对二甲氨基苯甲酸酯的催化剂及其制备方法与应用，该催化剂用于合成对二甲氨基苯甲酸酯时，以对硝基苯甲酸酯和甲醛为原料，一步完成硝基加氢和上甲基反应生成目标产物，该催化剂制备过程简单、实用性强，产物选择性高。

一种合成对二甲氨基苯甲酸酯的催化剂，包括金属Ni、Pd和载体氧化铝，所述催化剂中Ni的质量百分含量为0.8-1.1%，Pd的质量百分含量为0.2-0.5%，其余为氧化铝。

优选地，所述氧化铝为中空条形的γ氧化铝，长3-6mm，直径1.5mm，中间空腔内径0.8mm。

一种上述催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）载体预处理：将氧化铝在盐酸溶液中浸泡2h，取出后在120℃烘干干燥12h，然后浸泡在乙醇中至吸附饱和，取出后在120℃烘干干燥12h，然后在马弗炉中800-900℃下焙烧0.5-1.5h，得到预处理好的氧化铝载体；

（2）等体积浸渍法制备负载Ni的催化剂前驱体：将六水合硝酸镍溶解到乙醇水溶液中，再将氧化铝载体加入其中，搅拌均匀，在120℃下烘干干燥12h，在马弗炉中400-600℃下焙烧0.5-1h，然后用氢气在400-600℃下还原2h，得到负载Ni的催化剂前驱体；