[发明专利]一种卤代苯胺的合成方法

说明书

本发明提供一种卤代苯胺的合成方法，包括：以含有碱土金属的碳包覆镍的纳米复合材料为催化剂，在氢气气氛下催化卤代硝基苯进行加氢还原反应；其中，所述纳米复合材料含具有壳层和内核的核壳结构，所述壳层为含有碱土金属、氮和氧的石墨化碳层，所述内核为镍纳米颗粒。该方法采用含碱土金属的碳包覆镍的纳米复合材料作为催化剂，碳材料与镍纳米颗粒协同发挥作用，产生了良好的催化效果，壳层的碱土金属进一步协同提高材料的催化性能，用于卤代硝基苯加氢还原合成卤代苯胺，具有优异的活性、选择性及安全性，并能有效改善反应过程中的脱卤问题。

技术领域

本发明属于催化领域，具体涉及一种卤代苯胺的合成方法。

背景技术

卤代苯胺是重要的有机化工中间体，广泛应用于医药、农药、燃料等精细化学品的合成，其通常由卤代芳香化合物还原合成方法制得。卤代芳香化合物还原的方法包括硫化碱还原法、铁粉还原法，水合肼还原法等化学还原法、电解还原法，以及催化加氢还原法等。化学还原法虽然工艺路线简单，在技术上较为成熟，但是该方法普遍存在环境污染大、产品收率低、产品质量差和能耗高等缺陷，呈现被淘汰的趋势。电解还原法由于受到电极材料、电解设备和成本等因素的制约，一直停留在实验室阶段。催化加氢还原法具有产品质量好，工艺简单等优势而备受关注，是一条环境友好的绿色工艺。

目前用于催化卤代硝基苯加氢反应的催化剂主要以铂(Pt)、钯(Pd)和铑(Rh)等贵金属催化剂为主。Pt、Pd贵金属催化剂具有催化活性高、反应条件温和等优点，但贵金属催化剂价格成本过高，且贵金属流失对环境危害大，所以在工业化生产中的应用有限。非贵金属催化剂，例如镍等在实际生产应用中也存在一系列问题，例如，在制备过程中易发生团聚、催化加氢过程中易被洗脱，稳定性差、具有较大安全隐患等。此外，无论是贵金属催化剂还是非贵金属催化剂，在对卤代硝基苯催化加氢过程中普遍存在卤代硝基苯脱卤的问题，降低了产品的收率与品质，而且脱卤反应生成的氢卤酸会腐蚀设备，因此抑制脱卤副反应时催化加氢还原法制备卤代苯胺的关键技术。

由上述可知，开发在空气中稳定并具有优异催化性能，且能够有效改善脱卤性能的加氢还原催化剂用于卤代硝基苯化合物的加氢还原，是本领域亟待解决的问题。

需注意的是，前述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供一种卤代苯胺的合成方法，该方法采用含碱土金属的碳包覆镍的纳米复合材料作为催化剂，其中纳米复合材料以含有碱土金属、氮和氧的石墨化碳层包覆镍纳米颗粒形成核壳结构，碳材料与镍纳米颗粒协同发挥作用，产生了良好的催化效果，壳层的碱土金属进一步协同提高材料的催化性能，用于卤代硝基苯加氢还原合成卤代苯胺，具有优异的活性、选择性及安全性，并能有效改善反应过程中的脱卤问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种卤代苯胺的合成方法，包括：

以含有碱土金属的碳包覆镍的纳米复合材料为催化剂，在氢气气氛下催化卤代硝基苯进行加氢还原反应；

其中，所述纳米复合材料含具有壳层和内核的核壳结构，所述壳层为含有碱土金属、氮和氧的石墨化碳层，所述内核为镍纳米颗粒。

根据本发明的一个实施方式，其中所述卤代硝基苯的苯环上还含有取代基，所述取代基选自C_1-20的烷基、环烷基和芳基中的一种或多种。

根据本发明的一个实施方式，其中所述卤代硝基苯中卤素选自氟、氯、溴和碘中的一种或多种。

根据本发明的一个实施方式，其中所述卤代硝基苯选自对氯硝基苯、邻氯硝基苯、间氯硝基苯、对氟硝基苯、邻溴硝基苯、3,4-二氯硝基苯、2，4-二氯硝基苯和2,5-二甲基-4-氯硝基苯中的一种或多种。