芳香醛酮的绿色还原和三丙酮胺的还原胺化研究

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将芳香醛酮中的羰基还原成相应的亚甲基意义重大,传统的Clemmensen还原和Wolff-Kishner-Huang反应成本较高且易造成环境污染;作为受阻胺光稳定剂的重要中间体,2,2,6,6-四甲基-4-氨基哌啶及其衍生物在工业上多用间歇法生产,也面临着步骤多、污染大的问题。建立羰基的催化氢化和催化胺化的连续法生产工艺颇具发展前景,本文对此进行了系统研究。1、以苯乙酮的直接还原为模板,筛选出催化剂Cu20Cr5/-Al2O3,苯乙酮转化率达99.35%,乙苯选择性为99.28%。发现Cu0是催化剂的活性位点,Cr的加入提高了活性组分的分散性,抑制了Cu微晶的聚集和烧结,增强了催化剂的活性和稳定性。2、以苯甲醛的直接还原为模板,筛选出催化剂Ni30/-Al2O3,苯甲醛转化率达93.94%,甲苯选择性为94.64%。3、以三丙酮胺和正丁胺的还原胺化为模板,筛选出催化剂Cu20Cr5Ba5/-Al2O3,三丙酮胺转化率为99.47%,产品选择性为99.53%。发现用Ba取代La促进了活性组分的的分散,降低了催化剂的酸性,提高了产品选择性。4、以三丙酮胺和1,6-己二胺的还原胺化为模板,筛选出催化剂Cu20Cr5Fe5/-Al2O3-AB40,三丙酮胺转化率为99.22%,产物选择性为93.52%。Fe和碱性氧化铝的引入降低了催化剂的酸量,促进了产物的脱附。5、以三丙酮胺和氨的还原胺化为模板,发现液氨溶解性大的溶剂和对水的移除可以提高产品选择性。最优条件下,三丙酮胺转化率达99.14%,产品选择性可达81.90%。6、建立了芳香醛酮绿色还原和三丙酮胺还原胺化的连续法生产工艺,使用的负载型催化剂容易回收利用,用H2作氢源可有效提高反应的原子经济性。
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