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2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚合成工艺研究

王树森

2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚合成工艺研究

王树森1
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作者信息

  • 1. 青岛科技大学
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摘要

2-氨基-4-乙酰胺基苯甲醚(AMA)是染料行业中的一种关键原料,主要用于合成如C.I分散蓝301、C.I分散蓝79∶1、C.I分散蓝291G等几十余种分散染料。因其作为偶合组分的染料染色牢固性好,分散性好,而被广泛使用。较常用的合成方法有以2,4-二硝基氯苯为原料,经醚化,铁粉还原,选择性乙酰化制得AMA。其中铁粉还原污染严重,选择性乙酰化较难控制,副产物较多,产品收率不高。随着市场对高品质,绿色保护的要求越来越严苛,迫切需要探究更加高效、节能、环保的合成路线来满足市场的需求。本文以对氨基苯甲醚(MA)为原料,经乙酰化、硝化、催化加氢三个基元反应合成AMA。 在乙酰化反应过程中通过正交实验探索出乙酸酐用量远大于乙酸用量大于反应温度大于反应时间的影响规律,通过单因素实验得到以下最佳反应条件:反应温度75℃、反应时间40min、n(MA)∶n(乙酸)∶n(乙酸酐)=1∶1.4∶1,在此条件下MA转化率为100%,PMA选择性高达99.6%。对乙酰化反应母液进行循环使用,可节约乙酸用量,母液套用10次,PMA选择性依然良好。 硝化反应过程中通过控制加料速度,从而控制反应温度。在n(93%H2SO4)∶n(PMA)∶n(65%HNO3)=5∶1∶1.1,反应温度20±2℃,加入PMA后搅拌60min,反应时间50min的条件下,PMA转化率可达99.56%,2-NMA选择性为98.1%。经IR和1H-NMR表征,确定实验产物为所需目标产物。采用DFT计算对硝化反应机理进行分析,通过对反应势垒的计算得出生成2-NMA的反应势垒较低,为硝化反应主反应,与实验结果相一致。 采用溶胶凝胶法自制Ni/SiO2催化剂。通过SEM、TEM、NH3-TPD、H2-TPR、XRD等对催化剂进行表征,并将其应用到2-NMA加氢反应中,对不同负载量Ni/SiO2催化剂进行评价,最终确定负载量为30%时催化性能最佳,在反应时间2h,反应温度100℃,m(2-NMA)∶m(30%Ni/SiO2)=25∶1.25,甲醇用量90mL,氢气压力1.8MPa的最佳反应条件下,2-NMA转化率99.51%,AMA选择性99.26%。

关键词

染料原料/2-氨基-4-乙酰胺基苯甲醚/合成工艺/对氨基苯甲醚

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授予学位

硕士

学科专业

化学工程

导师

丁军委

学位年度

2022

学位授予单位

青岛科技大学

语种

中文

中图分类号

TQ
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