氯代硝基苯选择性催化加氢及动力学研究

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催化氯代硝基苯加氢因其环境友好逐渐取代化学还原法,在精细化工合成中占有很重要的地位。但是,氯代硝基苯在催化加氢过程中会伴随着脱氯的副反应,如何提高氯代苯胺的选择性一直是当前研究的重点。现有的催化加氢合成氯代苯胺工艺中均使用有机溶剂,因此在有溶剂条件下提高目标产物氯代苯胺的选择性具有重要的现实意义。论文以2-氯-6-硝基甲苯加氢为模型反应,采用浸渍法制备了负载型Pd/C金属催化剂,研究了在该催化剂作用下在有机溶剂中2-氯-6-硝基甲苯的液相催化加氢反应情况。实验结果发现,在乙醇溶剂中添加一定量水可以改善目标产物的选择性,较佳加入水的体积是溶剂体积的5-10%。但是,液相催化加氢合成氯代苯胺的工艺中大量使用有机溶剂,存在着安全隐患、环境污染以及资源浪费等不足。鉴于氯代硝基苯与其加氢产物熔点较低的特点,为在无溶剂条件下进行催化加氢反应提供了可能。论文根据这一特点开展了在无溶剂条件下催化加氢合成氯代苯胺,并在无溶剂条件下对该自制的Pd/C催化剂循环使用多次,但在随着套用次数的增加,反应时间也会随之增长,其原因可能是催化剂表面被有机氯代物物覆盖所致。本文还在无溶剂条件下研究了2-氯-6-硝基甲苯催化加氢的本征反应动力学,在搅拌速率1200r/min和催化剂用量:原料质量比为1:100的条件下,得出了2-氯-6-硝基甲苯催化加氢的反应级数是0、对氢气的反应级数1.12,表观活化能为60.58kJ/mol,指前因子A为5.66×107min-1
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