孫光輝，劉 瑩，代 闖，羅洪軒，路朝陽(yáng)，汪宏杰

（1.河南省化工研究所有限責(zé)任公司 ，河南 鄭州 450002；2.開封龍宇化工有限公司 ，河南 開封 475200）

2－氨基苯甲醇因其具有雙官能團(tuán)，在有機(jī)化學(xué)和藥物合成中有廣泛的用途，是一種重要化工中間體。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)2－氨基苯甲醇主要為化學(xué)還原法，該法工藝繁瑣，且廢水量大。與化學(xué)還原法相比，催化加氫具有反應(yīng)轉(zhuǎn)化高、產(chǎn)品的多樣性、設(shè)備通用性強(qiáng)、屬清潔生產(chǎn)工藝等特點(diǎn)，如果能開發(fā)出催化加氫制備2－氨基苯甲醇的合成工藝，則可替代現(xiàn)有的化學(xué)還原法，降低成本，減少對(duì)環(huán)境的污染。目前國(guó)外已有催化加氫制備2－氨基苯甲醇的報(bào)道，主要集中在用鈀（Pa）催化劑對(duì)2－硝基苯甲醇的還原［1］，而用鎳（Ni）催化2－硝基苯甲醇的催化加氫反應(yīng)鮮有報(bào)道。本文采用2－硝基苯甲醇為原料，以乙酸乙酯為溶劑，以負(fù)載型鎳為催化劑，液相催化加氫制備2－氨基苯甲醇，考察了溶劑種類、溫度、壓力和催化劑用量對(duì)反應(yīng)的影響，并對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要試劑及儀器

2－硝基苯甲醇，工業(yè)品，淄博益新化工有限公司；負(fù)載型鎳催化劑，工業(yè)品，甘肅中科藥源生物工程股份有限公司；乙酸乙酯，化學(xué)純，天津市化學(xué)試劑一廠；甲醇，化學(xué)純，天津市化學(xué)試劑一廠。高壓反應(yīng)釜0.5L，美國(guó)PARR公司。

1.2 反應(yīng)原理

2－硝基苯甲醇與氫氣在催化劑的作用下直接加氫得到2－氨基苯甲醇，反應(yīng)方程式如下：

1.3 實(shí)驗(yàn)操作

按配比稱量2－硝基苯甲醇60g、適量的溶劑、催化劑，分別加入反應(yīng)釜內(nèi)，關(guān)閉反應(yīng)釜，先后使用氮?dú)庵脫Q2次和高壓氫氣置換3次后，開始通入氫氣至0.1MPa后，通過PID程序溫度控制器加熱至反應(yīng)溫度，控制進(jìn)氣閥，將壓力調(diào)至反應(yīng)壓力后，關(guān)閉進(jìn)氣閥；每隔10min補(bǔ)氣一次。當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)壓力不再變化時(shí)，保壓30min，停止加熱。待反應(yīng)釜的溫度低于30℃，開釜取出反應(yīng)液。反應(yīng)液過濾，催化劑回收，減壓蒸餾溶劑后得2－氨基苯甲醇粗品。將粗品溶于甲醇，活性炭脫色，過濾，冷卻結(jié)晶，得淡黃色晶體，即為2－氨基苯甲醇。

1.4 產(chǎn)品分析

用安捷倫6890氣相色譜分析測(cè)試產(chǎn)品的組分。色譜柱為HP－5，柱長(zhǎng)30m。升溫程序：①80℃，3 min；②80～240℃，15℃/min；③240℃，5min。

2 結(jié)果與討論

2.1 溶劑種類對(duì)反應(yīng)的影響

為了考察在相同條件下，不同溶劑對(duì)制備2－氨基苯甲醇的影響，分別選用甲醇、水、乙醇、乙酸乙酯、甲苯作為溶劑。反應(yīng)條件如下：2－硝基苯甲醇60g，催化劑為6g，溶劑120mL，氫氣壓力2MPa，反應(yīng)溫度80℃。實(shí)驗(yàn)表明，以水、甲苯為溶劑，在該反應(yīng)條件下基本不反應(yīng)；而以甲醇、乙醇、乙酸乙酯為溶劑，加氫反應(yīng)可順利的進(jìn)行；以甲醇溶劑，反應(yīng)時(shí)間為1.8h，以乙醇為溶劑，反應(yīng)時(shí)間為1.9h，以乙酸乙酯為溶劑，反應(yīng)時(shí)間為1.3h。從反應(yīng)時(shí)間和溶劑的回收角度考慮，該反應(yīng)溶劑選用乙酸乙酯。

2.2 溫度對(duì)反應(yīng)的影響

設(shè)定反應(yīng)條件為2－硝基苯甲醇60g，催化劑為6g，乙酸乙酯120mL，氫氣壓力2MPa。反應(yīng)溫度分別為40、50、60、70、80、90、100 ℃。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，結(jié)果見表1。

由表1可以看出，隨著溫度的升高，完全反應(yīng)所需要的時(shí)間越來越短，但收率也會(huì)相應(yīng)下降，這主要是因?yàn)殡S著溫度的升高，反應(yīng)速率會(huì)逐漸加快，完全反應(yīng)的時(shí)間也越來越短；但是溫度高易發(fā)生副反應(yīng)，副產(chǎn)物也相應(yīng)的增加，故收率有所降低。綜上所述，可以看出，反應(yīng)溫度應(yīng)控制在50～60℃。

表1 溫度對(duì)反應(yīng)的影響

2.3 壓力對(duì)反應(yīng)的影響

設(shè)定反應(yīng)條件為2－硝基苯甲醇60g，催化劑為6g，乙酸乙酯120mL，反應(yīng)溫度50℃，通過使用不同的壓力，考察反應(yīng)壓力對(duì)該反應(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。由表2可知：當(dāng)壓力為0.5MPa時(shí)，反應(yīng)速率很慢，反應(yīng)進(jìn)行不完全；當(dāng)反應(yīng)壓力大于1.0 MPa時(shí)，原料的轉(zhuǎn)化率均為100%，但收率隨著壓力的升高呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)。因此反應(yīng)壓力選擇1.5MPa為宜。

表2 壓力對(duì)反應(yīng)的影響

2.4 催化劑用量對(duì)反應(yīng)的影響

設(shè)定反應(yīng)條件為2－硝基苯甲醇60g，乙酸乙酯120mL，反應(yīng)溫度50℃，反應(yīng)壓力1.5MPa。通過加入催化劑量的不同，考察催化劑用量對(duì)反應(yīng)的影響，結(jié)果見表3。由表3可得當(dāng)催化劑用量在6g以下時(shí)，隨著催化劑用量的減少，所需反應(yīng)時(shí)間明顯延長(zhǎng)，收率也隨著下降；當(dāng)催化劑用量在6g以上時(shí)，所需要反應(yīng)時(shí)間不再明顯縮短，即反應(yīng)速率不再明顯加快，但收率隨著催化劑用量的增加而下降。因此催化劑用量在6g為宜，即m（催化劑）∶m（2－硝基苯甲醇）＝1∶10。

表3 催化劑用量對(duì)反應(yīng)的影響

2.5 催化劑的套用

為了考察催化劑的活性和壽命，設(shè)定反應(yīng)條件為2－硝基苯甲醇60g，催化劑為6g，乙酸乙酯120 mL，反應(yīng)溫度50℃，反應(yīng)壓力為1.5MPa，對(duì)催化劑的循環(huán)套用進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果見表4。由表4可知，負(fù)載型鎳催化可以循環(huán)套用，當(dāng)套用7次時(shí)，催化劑的活性依然較好。

3 結(jié)論

采用液相催化加氫制備2－氨基苯甲醇的最優(yōu)化的工藝條件為：以乙酸乙酯為溶劑，在50～60℃，1.5MPa，m（催化劑）∶m（2－硝基苯甲醇）＝1∶10，此條件下反應(yīng)的收率為93.2%，催化劑可循環(huán)套用。

表4 催化劑套用對(duì)反應(yīng)的影響

［1］Anna Quattropani，Jér?me Dorbais，David Covini，et al.Discovery and development of a new class of potent，selective，orally active oxytocin receptor antagonists［J］.Journal of Medicinal Chemistry，2005，48（24）：7882－7905.