Синтез нафтиламинов каталитическим гидрированием и гидрогенизационным аминированием

• Автор: Воронин, Михаил Васильевич
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 114 с.

СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
1. ВВЕДЕНИЕ
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
2.1. Восстановление нитросоединений
2.1.1. Гидрирование ароматических нитросоединений
2.1.2. Восстановление нитросоединений нафталинового ряда. Нафтиламкны, нитронафтиламины и нафтиленди амины
2.2.1 идрогенизацнонное аминирование карбонильных соединений
и спиртов
2.3. Металлполимерные катализаторы в синтезе аминов
2.3.1. Гидрирование нитросоединений
2.3.2. Г идрогенизацнонное аминирование карбонильных ч
соединений и спиртов
Выводы из обзора литературы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Синтез катализаторов
3.1.1. Перевод ионита в ОН-форму
3.1.2. Синтез тетрахлорпалладоата калия
3.1.3. Получение палладийсодержащего анионита
3.1.4. Активация катализатора
3.2. Методики синтеза промежуточных продуктов восстановления нитробензола
3.2.1. Получение фенилгидроксиламина
3.2.2. Получение нитрозобензола
3.2.3. Получение гидразобеизола

3.3. Методика получения 5~нитро~1 -наф тиламина
3.4. Методы исследования
3.4.1. Определение содержания палладия в катализаторе
3.4.2. Хроматографический анализ реакционных смесей
3.4.3. Определение степени набухания полимерной
матрицы катализатора
3.4.4. Исследование реакции гидрирования
динитронафгалииов методом инфракрасной спектроскопии
3.4.5. Определение температур плавления и кипения
3.4.6. Методика проведения реакции Либермана для определения наличия нитрозосоединения в реакционной смеси
3.5. Общая методика гидрирования и гидрогенизационного аминирования
4. ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
4Л. Нафтиламины
4.1.1. Гидрирование а-нитронафта.1Шна на
палладийсодержащем анионите
4.1.2. Г'идрогенизационное аминирование альдегидов а-нафтиламином
4.1.3. Синтез нафтилендиаминов гидрированием
изомерных динитронафгалинов на катализаторе АВ-17~8-Рг1
4.1.4. Сопоставление палладийсодержащих анионитов и классического гетерогенного катализатора Рй/С в
синтезе нафтиламинов
5. ИТОГИ РАБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АВ-17-8~Рс1 комплекс палладия с аминированным
хлорметилированным сополимером стирола и дивинилбензола (дивинилбензола - 8%)
АН-1-Р<1 комплекс палладия с политриметилол-
меламином
АРА-12н-Рс1 комплекс палладия с анионитом, химический
состав которого аналогичен АВ-17-8, но содержание дивинилбензола -12%
]рр 2-2 ’ -гидрокси-5 ’-метилфенилбензтриазол
ВЗМО высшая занятая молекулярная орбиталь
1/ЖХ газо-жидкостная хроматография
Ц4Н Кфї-диалкилнафтиламин
ДМСО диметилсульфоксид
ДМФА диметилформамид
ИКС инфракрасная спектроскопия
МАН М-алкилнафтиламин
дц[ металлполимер
НАБ 2-нитро-25 -гидрокси-5 ’ -метилазобензол
НСМО низшая свободная молекулярная орбиталь
РФЭС рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия
ХСХ тонкослойная хроматография
ЭДТА этилендиаминтетрауксусная кислота

Исходя из этих фактов, авторы считают, что процесс гидрирования начинается с взаимодействия молекулярного водорода с металлоцентрами катализатора, затем взаимодействуют молекулы нитросоединений с содержащими активированный водород металлоцентрами. Образовавшийся аддукт восстанавливается в свою очередь за счет адсорбированного на поверхности катализатора водорода, после чего получившийся амин вытесняется в раствор молекулярным водородом. Гидрогенизационное »минирование, которое в принципе можно рассматривать как гидрирование азометиновых связей, по мнению авторов, протекает по аналогичному механизму. Таким же образом гидрируется и производное пиридина (2-метил-3-гштро-4-метоксиметил-5-циано-6-хлорпиридин) [97]. Основываясь на том, что степень заполнения “поверхности” катализатора реагентами не влияет на скорость процесса, т.к. концентрации водорода и нитросоединения во много раз больше концентрации активных центров, авторы [96] считают, что скорость гидрирования определяется “выталкиванием” молекулы амина в раствор.
Методом ММПО в работе [98] рассчитаны электронные и энергетические характеристики молекул нитробензола, о-, м-, п-
нитрохлорбензолов, анилина и о-, м~, п-хлоранилинов. На примере гидрирования данных соединений в присутствии палладиевых катализаторов, в том числе и на полимерной основе, показано, что скорость реакции увеличивается с ростом эффективного отрицательного заряда на нитрогруппе субстрата.
2.3.2. Гидрогенизационное аминирование карбонильных соединений и спиртов.
}> гидрогенизационном аминировании карбонильных соединений и спиртов нитробензолом или продуктами его неполного восстановления высокую