专利名称：骨架镍催化还原5－硝基苯并咪唑酮制备5－氨基苯并咪唑酮的方法
技术领域：
本发明涉及一种骨架镍催化还原5-硝基苯并咪唑酮制备5-氨基苯并咪唑酮的方法，属于5-氨基苯并咪唑酮制备技术。
背景技术：
5-氨基苯并咪唑酮是一种重要的颜料中间体，用于制备高档有机颜料系。5-氨基苯并咪唑酮通常是经5-硝基苯并咪唑酮还原而制备，主要的还原方法有铁粉还原、水合肼还原和催化加氢还原。目前工业上主要采用铁粉还原法，工艺成熟，设备投资少，铁粉价格低廉，操作简便，但是该过程中产生大量氧化铁泥，后处理比较复杂，对环境造成严重的污染；水合肼还原法，设备投资小，反应条件温和，还原效果好，可进行部分还原，不产生废气废渣，但是只适用与小批量、短线芳胺的合成，而不适用于大规模工业化生产；催化加氢还原法，反应完全，副反应少，产品的质量和收率都很高，对环境的污染少，Okujima等[Koho.JP0259572[9059.572].1990.2]，采用Pd/C作为催化剂还原5-硝基苯并咪唑酮来制备5-氨基苯并咪唑酮，收率约为95％，但是该催化剂价格昂贵，循环回收比较困难，难以工业化生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种骨架镍催化还原5-硝基苯并咪唑酮制备5-氨基苯并咪唑酮的方法，采用此方法所制备的5-氨基苯并咪唑酮，收率高，质量好，易于实现工业化。
本发明是通过下述技术方案实现的，一种骨架镍催化还原5-硝基苯并咪唑酮制备5-氨基苯并咪唑酮的方法，其特征在于包括以下过程1、骨架镍催化剂的制备以镍铝合金为原料，所述的镍铝合金包括二元合金，其中镍的质量分数为47％，铝的质量分数为53％；三元合金，其中镍的质量分数为46％，钛的质量分数为1～3％，其余为铝；四元合金，镍的质量分数为46％，铬的质量分数为1％，铁的质量分数为1～3％，其余为铝。将镍铝合金加入到温度为20～90℃，质量浓度为10～30％的NaOH溶液中，反应时间为1～15小时，然后用去离子水洗至洗涤液中无NaAlO2为止，再用无水乙醇滤洗数次除去水，后存入无水乙醇溶液中备用。
2、液相催化加氢还原的过程以1g的5-硝基苯并咪唑酮为基准，以无水乙醇为溶剂，用量为5～10ml；骨架镍用量为5-硝基苯并咪唑酮的质量的3～10％，加入到高压釜中，通入氢气，反应温度为80～120℃，反应压力为1.0～6.0MPa，反应时间为4～15小时，将反应液取出，除去催化剂后，滤液减压蒸馏浓缩，抽滤，将滤饼真空干燥得到5-氨基苯并咪唑酮。
本发明的优点是工艺简单、反应操作简便，成本低、产品收率为89.0％～94.0％、纯度为97.0％～99.8％，产生的“三废”少，对环境的污染小。
具体实施例方式
例1将镍铝合金(二元)30g，加入到质量浓度为19％、体积为200ml的NaOH溶液，搅拌，加料温度为10～15℃，加料时间为2小时，之后升温至20～25℃，反应9小时，然后使用去离子水、无水乙醇滤洗数次，将制得的骨架镍存入无水乙醇中备用，标记为W-1-(二)型。
取5-硝基苯并咪唑酮18g，无水乙醇80ml，W-1-(二)型骨架镍1.8g加入到高压釜，通入氢气压力至2MPa，升温至85℃，反应6小时，反应液滤除催化剂，滤液浓缩，抽滤，将滤饼于真空中干燥，得到5-氨基苯并咪唑酮14.0g，收率为93.2％，纯度为97.2％，熔点为248～251℃。
例2将镍铝台金(二元)40g，加入到浓度为10％、体积为600ml的NaOH溶液，搅拌，加料温度为85～90℃，加料时间为1.5小时，升温至90～95℃，反应1小时，然后使用去离子水、无水乙醇滤洗数次，将制得的骨架镍存入无水乙醇中备用，标记为T-1-(二)型。
取5-硝基苯并咪唑酮18g，无水乙醇100ml，T-1-(二)型骨架镍1.8g加入到高压釜，通入氢气压力至3MPa，升温至85℃，反应5小时，反应液滤除催化剂，滤液浓缩，抽滤，将滤饼于真空中干燥，得到5-氨基苯并咪唑酮14.0g，收率为93.1％，纯度为98.8％，熔点为248～251℃。
例3将镍铝合金(三元)30g，加入到浓度为19％、体积为200ml的NaOH溶液，搅拌，加料温度为10～15℃，加料时间为2小时，升温至20～25℃，反应9小时，然后使用去离子水、无水乙醇滤洗数次，将制得的骨架镍存入无水乙醇中备用，标记为W-1-(三)型。
取5-硝基苯并咪唑酮18g，无水乙醇120ml，W-1-(三)型骨架镍1.5g加入到高压釜，通入氢气压力至4MPa，升温至85℃，反应7小时，反应液滤除催化剂，滤液浓缩，抽滤，将滤饼于真空中干燥，得到5-氨基苯并咪唑酮13.9g，收率为92.5％，纯度为98.8％，熔点为249～251℃。
例4将镍铝合金(三元)40g，加入到浓度为10％、体积为600ml的NaOH溶液，搅拌，加料温度为85～90℃，加料时间为1.5小时，升温至90～95℃，反应1小时，然后使用去离子水、无水乙醇滤洗数次，将制得的骨架镍存入无水乙醇中备用，标记为T-1-(三)型。
取5-硝基苯并咪唑酮18g，无水乙醇120ml，T-1-(三)型骨架镍0.9g加入到高压釜，通入氢气压力至2MPa，升温至90℃，反应10小时，反应液除去催化剂，滤液浓缩，抽滤，将滤饼于真空中干燥，得到5-氨基苯并咪唑酮13.7g，收率为91.6％，纯度为99.1％，熔点为249～251℃。
取5-硝基苯并咪唑酮25g，无水乙醇200ml，T-1-(三)型骨架镍1.0g加入到高压釜，通入氢气压力至3MPa，升温至90℃，反应10小时，反应液滤除催化剂，滤液浓缩，抽滤，将滤饼于真空中干燥，得到5-氨基苯并咪唑酮19.4g，收率为93.3％，纯度为99.0％，熔点为250～253℃。
例5将镍铝合金(四元)30g，加入到浓度为19％，体积为200ml的NaOH溶液，搅拌，加料温度为10～15℃，加料时间为2小时，升温至20～25℃，反应9小时，然后使用去离子水、无水乙醇滤洗数次，将制得的骨架镍存入无水乙醇中备用，标记为W-1-(四)型。
取5-硝基苯并咪唑酮18g，无水乙醇120ml，W-1-(四)型骨架镍0.9g加入到高压釜，通入氢气压力至2MPa，升温至90℃，反应7小时，反应液滤除催化剂，滤液浓缩，抽滤，将滤饼于真空中干燥，得到5-氨基苯并咪唑酮13.5g，收率为90.1％，纯度为98.7％，熔点为248～251℃。
例6将镍铝合金(四元)40g，加入到浓度为10％，体积为600ml的NaOH溶液，搅拌，加料温度为85～90℃，加料时间为1.5小时，升温至90～95℃，反应1小时，然后使用去离子水、无水乙醇滤洗数次，将制得的骨架镍存入无水乙醇中备用，标记为T-1-(四)型。
取5-硝基苯并咪唑酮18g，无水乙醇120ml，T-1-(四)骨架镍0.7g加入到高压釜，通入氢气压力至3MPa，升温至90℃，反应12小时，反应液滤除催化剂，滤液浓缩，抽滤，将滤饼于真空中干燥，得到5-氨基苯并咪唑酮13.7g，收率为91.3％，纯度为99.3％，熔点为250～253℃。
取5-硝基苯并咪唑酮25g，无水乙醇200ml，T-1-(四)骨架镍1.0g加入到高压釜，通入氢气压力至2MPa，升温至90℃，反应14小时，反应液除去催化剂，滤液浓缩，抽滤，将滤饼于真空中干燥，得到5-氨基苯并咪唑酮19.3g，收率为92.8％，纯度为99.0％，熔点为250～253℃。
取5-硝基苯并咪唑酮30g，无水乙醇250ml，T-1-(四)骨架镍0.9g加入到高压釜，通入氢气压力至2MPa，升温至95℃，反应13小时，反应液滤除催化剂，滤液浓缩，抽滤，将滤饼于真空中干燥，得到5-氨基苯并咪唑酮23.4g，收率为93.5％，纯度为99.4％，熔点为249～252℃。
权利要求
1.一种骨架镍催化还原5-硝基苯并咪唑酮制备5-氨基苯并咪唑酮的方法，其特征在于包括以下过程(1)骨架镍催化剂的制备以镍铝合金为原料，所述的镍铝合金包括二元合金，其中镍的质量分数为47％，铝的质量分数为53％；三元合金，其中镍的质量分数为46％，钛的质量分数为1～3％，其余为铝；四元合金，镍的质量分数为46％，铬的质量分数为1％，铁的质量分数为1～3％，其余为铝，将镍铝合金加入到温度为20～90℃，质量浓度为10～30％的NaOH溶液中，反应时间为1～15小时，然后用去离子水洗至洗涤液中无NaAlO2为止，再用无水乙醇滤洗数次除去水，后存入无水乙醇溶液中备用；(2)液相催化加氢还原的过程以1g的5-硝基苯并咪唑酮为基准，以无水乙醇为溶剂，用量为5～10ml，骨架镍用量为5-硝基苯并咪唑酮的质量的3～10％，将它们加入到高压釜中，通入氢气，反应温度为80～120℃，反应压力为1.0～6.0MPa，反应时间为4～15小时，将反应液取出，除去催化剂后，滤液减压蒸馏浓缩，抽滤，将滤饼真空干燥得到5-氨基苯并咪唑酮。
全文摘要
本发明公开了一种以骨架镍催化还原5－硝基苯并咪唑酮制备5－氨基苯并咪唑酮的方法，属于5－氨基苯并咪唑酮制备技术。该方法过程包括将镍铝合金加入到一定温度和浓度NaOH溶液中，反应一定时间，再用水和无水乙醇滤洗数次，得到骨架镍存入无水乙醇中备用；将骨架镍与5－硝基苯并咪唑酮以及无水乙醇按照一定质量比，加入到高压釜中，在温度为80～120℃、压力为1.0～6.0MPa，反应时间为4～15小时，取出滤液，除去催化剂后，滤液减压蒸馏浓缩，抽滤，将滤饼真空干燥得到5－氨基苯并咪唑酮。本发明的优点是工艺简单、反应操作简便，成本低、产品收率为89.0％～94.0％、纯度为97.0％～99.8％，产生的“三废”少，对环境的污染小。
文档编号B01J25/02GK1974559SQ200610130490
公开日2007年6月6日 申请日期2006年12月21日 优先权日2006年12月21日
发明者冯亚青, 谭川江 申请人:天津大学