液相催化加氢制备2－氨基苯甲醇

孙光辉，刘 莹，代 闯，罗洪轩，路朝阳，汪宏杰

（1.河南省化工研究所有限责任公司 ，河南 郑州 450002；2.开封龙宇化工有限公司 ，河南 开封 475200）

2－氨基苯甲醇因其具有双官能团，在有机化学和药物合成中有广泛的用途，是一种重要化工中间体。当前，国内生产2－氨基苯甲醇主要为化学还原法，该法工艺繁琐，且废水量大。与化学还原法相比，催化加氢具有反应转化高、产品的多样性、设备通用性强、属清洁生产工艺等特点，如果能开发出催化加氢制备2－氨基苯甲醇的合成工艺，则可替代现有的化学还原法，降低成本，减少对环境的污染。目前国外已有催化加氢制备2－氨基苯甲醇的报道，主要集中在用钯（Pa）催化剂对2－硝基苯甲醇的还原［1］，而用镍（Ni）催化2－硝基苯甲醇的催化加氢反应鲜有报道。本文采用2－硝基苯甲醇为原料，以乙酸乙酯为溶剂，以负载型镍为催化剂，液相催化加氢制备2－氨基苯甲醇，考察了溶剂种类、温度、压力和催化剂用量对反应的影响，并对工艺参数进行了优化。

1 实验部分

1.1 主要试剂及仪器

2－硝基苯甲醇，工业品，淄博益新化工有限公司；负载型镍催化剂，工业品，甘肃中科药源生物工程股份有限公司；乙酸乙酯，化学纯，天津市化学试剂一厂；甲醇，化学纯，天津市化学试剂一厂。高压反应釜0.5L，美国PARR公司。

1.2 反应原理

2－硝基苯甲醇与氢气在催化剂的作用下直接加氢得到2－氨基苯甲醇，反应方程式如下：

1.3 实验操作

按配比称量2－硝基苯甲醇60g、适量的溶剂、催化剂，分别加入反应釜内，关闭反应釜，先后使用氮气置换2次和高压氢气置换3次后，开始通入氢气至0.1MPa后，通过PID程序温度控制器加热至反应温度，控制进气阀，将压力调至反应压力后，关闭进气阀；每隔10min补气一次。当反应釜内压力不再变化时，保压30min，停止加热。待反应釜的温度低于30℃，开釜取出反应液。反应液过滤，催化剂回收，减压蒸馏溶剂后得2－氨基苯甲醇粗品。将粗品溶于甲醇，活性炭脱色，过滤，冷却结晶，得淡黄色晶体，即为2－氨基苯甲醇。

1.4 产品分析

用安捷伦6890气相色谱分析测试产品的组分。色谱柱为HP－5，柱长30m。升温程序：①80℃，3 min；②80～240℃，15℃/min；③240℃，5min。

2 结果与讨论

2.1 溶剂种类对反应的影响

为了考察在相同条件下，不同溶剂对制备2－氨基苯甲醇的影响，分别选用甲醇、水、乙醇、乙酸乙酯、甲苯作为溶剂。反应条件如下：2－硝基苯甲醇60g，催化剂为6g，溶剂120mL，氢气压力2MPa，反应温度80℃。实验表明，以水、甲苯为溶剂，在该反应条件下基本不反应；而以甲醇、乙醇、乙酸乙酯为溶剂，加氢反应可顺利的进行；以甲醇溶剂，反应时间为1.8h，以乙醇为溶剂，反应时间为1.9h，以乙酸乙酯为溶剂，反应时间为1.3h。从反应时间和溶剂的回收角度考虑，该反应溶剂选用乙酸乙酯。

2.2 温度对反应的影响

设定反应条件为2－硝基苯甲醇60g，催化剂为6g，乙酸乙酯120mL，氢气压力2MPa。反应温度分别为40、50、60、70、80、90、100 ℃。经实验测试，结果见表1。

由表1可以看出，随着温度的升高，完全反应所需要的时间越来越短，但收率也会相应下降，这主要是因为随着温度的升高，反应速率会逐渐加快，完全反应的时间也越来越短；但是温度高易发生副反应，副产物也相应的增加，故收率有所降低。综上所述，可以看出，反应温度应控制在50～60℃。

表1 温度对反应的影响

2.3 压力对反应的影响

设定反应条件为2－硝基苯甲醇60g，催化剂为6g，乙酸乙酯120mL，反应温度50℃，通过使用不同的压力，考察反应压力对该反应的影响。实验结果见表2。由表2可知：当压力为0.5MPa时，反应速率很慢，反应进行不完全；当反应压力大于1.0 MPa时，原料的转化率均为100%，但收率随着压力的升高呈现出先增加后降低的趋势。因此反应压力选择1.5MPa为宜。

表2 压力对反应的影响

2.4 催化剂用量对反应的影响

设定反应条件为2－硝基苯甲醇60g，乙酸乙酯120mL，反应温度50℃，反应压力1.5MPa。通过加入催化剂量的不同，考察催化剂用量对反应的影响，结果见表3。由表3可得当催化剂用量在6g以下时，随着催化剂用量的减少，所需反应时间明显延长，收率也随着下降；当催化剂用量在6g以上时，所需要反应时间不再明显缩短，即反应速率不再明显加快，但收率随着催化剂用量的增加而下降。因此催化剂用量在6g为宜，即m（催化剂）∶m（2－硝基苯甲醇）＝1∶10。

表3 催化剂用量对反应的影响

2.5 催化剂的套用

为了考察催化剂的活性和寿命，设定反应条件为2－硝基苯甲醇60g，催化剂为6g，乙酸乙酯120 mL，反应温度50℃，反应压力为1.5MPa，对催化剂的循环套用进行测试。结果见表4。由表4可知，负载型镍催化可以循环套用，当套用7次时，催化剂的活性依然较好。

3 结论

采用液相催化加氢制备2－氨基苯甲醇的最优化的工艺条件为：以乙酸乙酯为溶剂，在50～60℃，1.5MPa，m（催化剂）∶m（2－硝基苯甲醇）＝1∶10，此条件下反应的收率为93.2%，催化剂可循环套用。

表4 催化剂套用对反应的影响

［1］Anna Quattropani，Jérôme 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.