专利名称：一种由甲苯一步合成甲基苯胺用催化剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于芳香烃氨化反应合成，具体为一种由甲苯一步合成甲基苯胺用催化剂 及其制备方法和应用。
背景技术：
甲基苯胺是一种重要的有机化工原料，在医药、染料、橡胶等行业中具有广泛的应 用。近年来，其需求不断增长。传统的甲基苯胺合成方法，如硝基甲苯还原法(Journal of Catalysisl91(2000) :467 473)、甲基苯酚氨化法(US Patent 3272865)以及卤代甲苯氨 化法(CatalysisToday 37(1997) 121 136)等，这些合成路线工艺复杂，原子利用率低， 且副产物多、易产生大量对环境有毒有害物质，不符合绿色合成化学思想和可持续发展战 略的需要。而中国专利CN 1706808A提出以氨水为氨化剂、美国专利US Patent 3919155、 US Patent 6933409B1以氨气为氨化剂，均可以直接由甲苯合成甲基苯胺。该方法简化了工 艺，提高了反应的原子利用率，但甲基苯胺收率较低。近年来，US Patent 2401525、US Patent 2585355报道以羟胺为氨化剂，可以使 芳香烃发生氨化反应生成对应的芳香烃胺化物。但是，多数报道集中在苯与羟胺盐反应 合成苯胺的反应(Journal of Catalysis 245(2007) :446 455，Applied Catalysis A General 351(2008) :59 67，Catalysis Letters 54(1998) :125 128，Catalysis Today 81(2003) :319 328，和 Chinese ChemicalLetters 20 (2009) 238 240 等)。对于甲苯 的氨化反应，仅有为数不多的几篇报道。Kuznetsova等人对甲苯的氨化反应进行了研究(Journal of Molecular Catalysis A =Chemical 161(2000) : 1 9)，所选用的催化剂为 Na4PW11O39Fe (H2O)、V205/Ti02 和Pd-V205/Si02。以Na4PW11O39Fe (H2O)为均相催化剂时，甲基苯胺收率为20%，但是该催化剂 的制作方法繁琐，反应后催化剂不易于产物分离，且催化剂的回收再利用比较困难。而采用 负载型催化剂V205/Ti0dnPd-V205/Si02时，甲基苯胺收率分别为25%和26%，且这些含V2O5 的非均相催化剂，制作方法简单、有利于催化剂和产物分离；但也存在一些不足的地方如 催化剂的使用量大，该负载型催化剂与原料硫酸羟胺的重量比高达1 1.6，催化剂的活性 较低；而且，所用溶剂中含有H2SO4,反应后需要使用NaOH中和处理反应液，从而产生大量的 废水；另外，由于溶剂中含有H2SO4,易造成活性组份钒从V205/Ti02和Pd-V205/Si02上溶脱， 这影响了催化剂的回收和再利用，而且活性组份的溶脱对产物的分离及环境都会产生不良 的影响。中国专利CN 1706807A提出以V2O5/ y -Al2O3为非均相催化剂，酸性溶剂由醋酸和 水组成，甲基苯胺的收率为56.40%。该负载型V2O5催化剂制作工艺简单，与产物易分离； 且甲基苯胺的收率有所提高，还避免了强腐蚀性H2SO4溶剂的使用。但是，催化剂消耗量大 的缺点依然存在，其实施中催化剂与原料盐酸羟胺的重量比仍然高达1 1.5，致使单位质 量催化剂上得到产物甲基苯胺的量较低，即催化剂的催化活性较低；从工业化生产来讲，这 是极不经济的。而且，通过热力学分析发现(八&咖二乂了！^/！^^！！！^二？？^该反应原料甲苯的平衡转化率接近100%，产物甲基苯胺的收率尚有很大的提升空间。因此，该反应所 用催化剂的催化活性有待于进一步提高。从上述已有技术看，在以羟胺盐和甲苯为原料合成甲基苯胺的工艺中，均相催化 剂不能回收利用、与产品分离困难；而现有的非均相催化剂，存在催化剂消耗量大、其催化 活性有待于进一步提高等问题。
发明内容
针对现有甲苯氨化反应催化剂存在的上述问题，本发明提供一种由甲苯直接合成 甲基苯胺所需催化剂的制备方法。该催化剂是一种活性较高的非均相催化剂，用于以甲苯 和羟胺盐为原料合成甲基苯胺，克服了均相催化剂不能回收利用、与产物分离困难，以及现 有的非均相催化剂消耗量大等缺点。本发明解决该技术所采用的技术方案是一种由甲苯一步合成甲基苯胺用催化剂，该催化剂是由活性组分和载体组成，其 中活性组分为CuO和V2O5，其摩尔比为CuO V2O5 = 0. 1 2 1，载体为氧化硅、氧化钛、 氧化铝或分子筛，活性组份CuO和V2O5的负载量为5 32%，负载量是指活性组份CuO和 V2O5在负载型催化剂整体中的重量百分比含量。在上述由甲苯一步合成甲基苯胺用催化剂中，两种活性组份的摩尔比优选为 CuO V2O5 = 0. 13 1. 3 1。在上述由甲苯一步合成甲基苯胺用催化剂中，活性组份CuO和V2O5的负载量优选 为11 22%。在上述由甲苯一步合成甲基苯胺用催化剂的制备方法，其步骤如下(1)称取所需量的催化剂载体，同时用去离子水测定等体积浸渍所需的去离子水 的体积；(2)按照活性组份CuO和V2O5在催化剂整体中的重量百分比含量为5 32%来确 定所需CuO和V2O5的总量；再根据CuO与V2O5的摩尔比0.1 1 2 1来计算所需前躯 体Cu (NO3) 2和NH3VO3的摩尔量；(3)称取(1)步中所确定的体积的去离子水，加入(2)步中计算的NH3VO3摩尔量 1. 5倍的C2H2O4 · 2H20粉末，配成无色透明的草酸溶液；(4)将(2)步所确定的NH3VO3的量，加入到上述(3)步所得的草酸溶液中，配成蓝 绿色的浸渍液；(5)将(4)步所配制得的浸渍液逐滴加到(1)步称取的催化剂载体上，浸渍24h， 将浸渍后的催化剂于80 100°C真空干燥1 4h ；(6)将上步所制成的干燥催化剂在空气气氛中、于300 700°C焙烧2 5h，制成 黄色的V2O5负载型催化剂；(7)再次称量(1)步中所确定的去离子水的体积量，加入(2)步所确定的Cu(NO3)2 的量，配成蓝色透明的硫酸铜浸渍液；(8)将上步所得的硫酸铜浸渍液，逐滴加入到(6)步所得的V2O5负载型催化剂中， 浸渍24h，将浸渍后的催化剂于80 100°C真空干燥1 4h ；(9)将上述(8)步所制成的干燥催化剂在空气气氛中、于300 700°C焙烧2 5h，即制成黄绿色的CuO-V2O5双金属氧化物负载型催化剂。所述的由甲苯一步合成甲基苯胺用催化剂制备方法中，(6)步及(9)步中催化剂 的焙烧温度优选为400 500°C。所述的催化剂载体为氧化硅、氧化钛、氧化铝或分子筛。所述的由甲苯一步合成甲基苯胺用催化剂的应用方法将上述负载型催化剂 0.05 0. 6g、硫酸羟胺1. 64g加入反应器中，再加入15ml醋酸溶液，其中溶液中体积比为 醋酸水=2 1，30°C恒温搅拌20min;然后加入2. 2ml的甲苯，反应液升温至60 95°C， 回流、恒温搅拌，常压反应2 5h，最后得到甲基苯胺；以上反应物的量并非对工艺方法的限定，实际生产中可根据需要按照比例整体扩 大或缩小。乙醚萃取反应液中的有机相，并用质谱和气相色谱仪定性、定量分析乙醚萃取液 的组成。本发明所制成的催化剂与现有甲苯氨化反应催化剂相比，有如下优势(1)催化剂使用量少，实施中催化剂与原料硫酸羟胺的重量比降低为1 8.2。(2)催化剂的活性好，甲苯的转化率、甲基苯胺的收率分别高达66.23 %和 61. 22%。(3)催化剂的制备工艺简单，原料易得。(4)催化剂易与产物分离，可以回收再使用。
图1为实施例1中负载型催化剂的XRD谱图；图2为实施例1的负载型催化剂中铜元素的XPS谱图；图3为实施例1的负载型催化剂中钒元素的XPS谱图；图4为实施例1的负载型催化剂中铝元素的XPS谱图。
具体实施例方式本发明的实质特点和显著效果可以从下述的实施例得以体现，但他们不是对本发 明作任何限制。下面通过具体实施方式
对本发明作进一步的说明。实施例1(1)选定合成甲基苯胺用的负载型催化剂中活性组份CuO和V2O5的负载量为 16. 4% ；(2)称取5g 20 40目的Y-Al2O3,置于IOOml的蒸发皿中，用去离子水测定等体 积浸渍所需的体积为5ml ；(3)按照(1)步所选定活性组份CuO和V2O5的负载量为16.4%来确定所需 CuO和V2O5的总量为0.98g;再根据CuO与V2O5的摩尔比0.25 1来计算所需前躯体 Cu (NO3)2L 2 Immol 和 NH3VO3 9. 70mmol ；(4)称取(2)步中所确定的去离子水5ml，加入14. 56mmol (COOH)2 · 2H20粉末，配 成无色透明的草酸溶液；
(5)将(3)步所确定的NH3VO3的量，加入到上述(4)步所得的草酸溶液中，配成蓝 绿色的浸渍液；(6)称取与(2)步相同质量的催化剂载体，将(5)步所配制得的蓝绿色浸渍液逐滴 加到上述所称取的催化剂载体上，浸渍24h，将浸渍后的催化剂于80°C真空干燥2h ；(7)将上述(6)步所制成的干燥催化剂在空气气氛中、于400°C焙烧3h，制成黄色 的V2O5负载型催化剂；(8)称取⑵步中所确定的体积的去离子水，加入(3)步所确定的Cu(NO3)2的量， 配成蓝色透明的硫酸铜浸渍液；(9)将⑶步所得的硫酸铜浸渍液，逐滴加入到(7)步所得的V2O5负载型催化剂 中，浸渍24h，将浸渍后的催化剂于80°C真空干燥2h ；(10)将上述(9)步所制成的干燥催化剂在空气气氛中、于400°C焙烧3h，制成合成 甲 基苯胺用的黄绿色负载型CuO-V2O5催化剂，其中活性组份CuO和V2O5的负载量为16. 4%。将上述制得的催化剂样品进行了 XRD、XRF及XRF表征，结果见附图1 4所示。 由图1的X RD测试结果，可以明显发现有Al2O3晶相的衍射峰，而V205、Cu0晶相的衍射峰均 极其微弱。表明V2O5以无定型状态分散于催化剂中；而CuO微弱的衍射峰，是由于CuO负 载量较少(负载量低于5%)所致。图2是负载型催化剂中Cu元素的XPS谱图，可以看 出谱图中Cu2p电子结合能在933. IeV有一特征峰。文献(Catalysis Today 147S(2009) S285 S289，Journal of Catalysis 225(2004) :128 137)指出，其归属于 Cu2+的 CuO 电子结合能峰值。图3是负载型催化剂中钒元素的XPS谱图，可以看出谱图中V2p电子结 合能在 517. 4eV 有明显的峰值，文献(Journal of Power Sources 75(1998) :167 170， Applied Catalysis B Environmental 59 (2005) : 105 111)指出，其归属于 V5+的 V2O5 电子结合能峰值。图4是负载型催化剂中铝元素的XPS谱图，可以看出谱图中Al2p电子结 合能在 74. 4eV 有一特征峰。文献(Solar EnergyMaterials and Solar Cells 82(2004) 291 298，Applied Catalysis B Environmental 54(2004) :1 7)指出，其归属于 Al3+ 的Al2O3电子结合能峰值。另外，对制得的催化剂样品进行了 XRF元素分析，结果表明催化 剂中Cu0/V205的摩尔比为0. 24 1，CuO-V2O5的负载量为15. 9%。催化剂的活性评价分别称取实施例1制得的负载型催化剂0. 6g、0. 2g、0. lg、0. 05g于四个三颈瓶中， 各加入1. 64g (NH2OH)2 -H2S04U5ml醋酸溶液(10ml醋酸_5ml水)，30°C恒温搅拌20min ；然 后各加入2.2ml甲苯，反应液升温至90°C，回流、恒温搅拌，常压反应4h。乙醚萃取反应液 中的有机相，利用质谱和气相色谱仪定性分析乙醚萃取液的组成，采用气相色谱定量分析 甲苯的转化率及甲基苯胺的收率。最后得到主产物甲基苯胺，以及微量二甲基联苯、甲基苯 酚等副产物。反应结果见表1。表1催化剂消耗量对甲苯氨化反应的影响 实施例2 4与实施例1的其它步骤相同，只是催化剂所用的载体分别为氧化硅、HZSM-5分子 筛(SiO2Al2O3= 135)、氧化钛，制得合成甲基苯胺用负载型CuO-V2O5催化剂，其中活性组份 CuO和V2O5的负载量为16. 4%。催化剂的活性评价分别称取实施例2 实施例4制得的负载型催化剂0. 2g于三 个三颈瓶中进行性能评价，反应条件与实施例1的催化剂评价条件相同。反应结果如表2 所示。表2载体对催化剂性能的影响 实施例5(1)选定合成甲基苯胺用的负载型催化剂中活性组份CuO和V2O5的负载量为 5. 5% ；(2)称取5g 20 40目的Y-Al2O3,置于IOOml的蒸发皿中，用去离子水测定等体 积浸渍所需的体积为5ml ；(3)按照⑴步所选定活性组份CuO和V2O5的负载量为5. 5%来确定所需 CuO和V2O5的总量为0.29g;再根据CuO与V2O5的摩尔比0.25 1来计算所需前躯体 Cu(NO3)2O. 36mmol 和 NH3VO3 2. 90mmol ；(4)称取⑵步中所确定的去离子水5ml，加入4. 36mmol (COOH) 2 ·2Η20粉末，配成 无色透明的草酸溶液；(5) (10)步骤同实施例1的方式，制成合成甲基苯胺用的负载型CuO-V2O5催化 齐U，其中活性组份CuO和V2O5的负载量为5. 5%。催化剂的活性评价称取实施例5制得的负载型催化剂0. 2g于三颈瓶中进行性能 评价，反应条件与实施例1的催化剂评价条件相同。反应结果如表3所示。实施例6(1)选定合成甲基苯胺用的负载型催化剂中活性组份CuO和V2O5的负载量为 11. 0% ；
(2)称取5g 20 40目的Y-Al2O3,置于IOOml的蒸发皿中，用去离子水测定等体 积浸渍所需的体积为5ml ；(3)按照(1)步所选定活性组份CuO和V2O5的负载量为11. 0 %来确定所需CuO 和V2O5的总量为0. 62g ；再根据CuO与V2O5的摩尔比0.25 1来计算所需前躯体Cu (NO3) 2
0.77mmol 和 NH3VO3 6. 16mmol ；(4)称取(2)步中所确定的去离子水5ml，加入9. 24mmol (COOH) 2 ·2Η20粉末，配成 无色透明的草酸溶液；(5) (10)步骤同实施例1的方式，制成合成甲基苯胺用的负载型CuO-V2O5催化 齐U，其中活性组份CuO和V2O5的负载量为11%。催化剂的活性评价称取实施例6制得的负载型催化剂0. 2g于三颈瓶中进行性能 评价，反应条件与实施例1的催化剂评价条件相同。反应结果如表3所示。实施例7(1)选定合成甲基苯胺用的负载型催化剂中活性组份CuO和V2O5的负载量为 21. 7% ；(2)称取5g 20 40目的Y-Al2O3,置于IOOml的蒸发皿中，用去离子水测定等体 积浸渍所需的体积为5ml ；(3)按照(1)步所选定活性组份CuO和V2O5的负载量为21. 7%来确定所需CuO 和V2O5的总量为1. 39g ；再根据CuO与V2O5的摩尔比0.25 1来计算所需前躯体Cu (NO3) 2
1.72mmol 和 NH3VO3 13. 75mmol ；(4)称取(2)步中所确定的去离子水5ml，加入20. 62mmol (COOH)2 · 2H20粉末，配 成无色透明的草酸溶液；(5) (10)步骤同实施例1的方式，制成合成甲基苯胺用的负载型CuO-V2O5催化 齐U，其中活性组份CuO和V2O5的负载量为21. 7%。催化剂的活性评价称取实施例7制得的负载型催化剂0. 2g于三颈瓶中进行性能 评价，反应条件与实施例1的催化剂评价条件相同。反应结果如表3所示。表3cu0_v205总负载量对催化剂性能的影响 实施例8(1)选定合成甲基苯胺用的负载型催化剂中活性组份CuO和V2O5的负载量为 15. 7% ；(2)称取5g 20 40目的Y-Al2O3,置于IOOml的蒸发皿中，用去离子水测定等体 积浸渍所需的体积为5ml ；
(3)按照(1)步所选定活性组份CuO和V2O5的负载量为15. 7%来确定所需CuO 和V2O5的总量为0. 93g ；再根据CuO与V2O5的摩尔比0. 13 1来计算所需前躯体Cu (NO3) 2 0. 6 Immol 和 NH3VO3 9. 70mmol ；(4)称取(2)步中所确定的去离子水5ml，加入14. 56mmol (COOH)2 · 2H20粉末，配 成无色透明的草酸溶液；(5) (10)步骤同实施例1的方式，制成合成甲基苯胺用的负载型CuO-V2O5催化 齐U，其中活性组份CuO和V2O5的负载量为15. 7%。催化剂的活性评价称取实施例8制得的负载型催化剂0. 2g于三颈瓶中进行性能 评价，反应条件与实施例1的催化剂评价条件相同。反应结果如表4所示。
实施例9(1)选定合成甲基苯胺用的负载型催化剂中活性组份CuO和V2O5的负载量为 19% ；(2)称取5g 20 40目的Y-Al2O3,置于IOOml的蒸发皿中，用去离子水测定等体 积浸渍所需的体积为5ml ；(3)按照(1)步所选定活性组份CuO和V2O5的负载量为19%来确定所需CuO和 V2O5的总量为1.17g;再根据CuO与V2O5的摩尔比0.75 1来计算所需前躯体Cu(NO3)2 3. 64mmol 和 NH3VO3 9. 70mmol ；(4)称取(2)步中所确定的去离子水5ml，加入14. 56mmol (COOH)2 · 2H20粉末，配 成无色透明的草酸溶液；(5) (10)步骤同实施例1的方式，制成合成甲基苯胺用的负载型CuO-V2O5催化 齐U，其中活性组份CuO和V2O5的负载量为19%。催化剂的活性评价称取实施例9制得的负载型催化剂0. 2g于三颈瓶中进行性能 评价，反应条件与实施例1的催化剂评价条件相同。反应结果如表4所示。实施例10(1)选定合成甲基苯胺用的负载型催化剂中活性组份CuO和V2O5的负载量为 21. 4% ；(2)称取5g 20 40目的Y-Al2O3,置于IOOml的蒸发皿中，用去离子水测定等体 积浸渍所需的体积为5ml ；(3)按照(1)步所选定活性组份CuO和V2O5的负载量为21. 4%来确定所需CuO 和V2O5的总量为1. 36g ；再根据CuO与V2O5的摩尔比1.25 1来计算所需前躯体Cu (NO3) 2 6. 07mmol 和 NH3VO3 9. 70mmol ；(4)称取(2)步中所确定的去离子水5ml，加入14. 56mmol (COOH)2 · 2H20粉末，配 成无色透明的草酸溶液；(5) (10)步骤同实施例1的方式，制成合成甲基苯胺用的负载型CuO-V2O5催化 齐U，其中活性组份CuO和V2O5的负载量为21. 4%。催化剂的活性评价称取实施例10制得的负载型催化剂0. 2g于三颈瓶中进行性 能评价，反应条件与实施例1的催化剂评价条件相同。反应结果如表4所示。表4Cu0/V205摩尔比对催化剂性能的影响
实施例11 14与实施例1的其它步骤相同，只是(7)步及(10)步中催化剂的焙烧温度改为300、 500、600、700°C，制得合成甲基苯胺用的负载型CuO-V2O5催化剂，其中活性组份CuO和V2O5 的负载量均为16.4%。催化剂的活性评价分别称取实施例11 实施例14制得的负载型催化剂0. 2g于 四个三颈瓶中进行性能评价，反应条件与实施例1的催化剂评价条件相同。反应结果如表 5所示。表5焙烧温度对催化剂性能的影响 实施例15与实施例1的其他步骤相同，只是负载型催化剂中活性组份CuO的负载量为0%， V2O5的负载量为15%，制得合成甲基苯胺用负载型V2O5催化剂，其中活性组份V2O5的负载量 为 15%。催化剂的活性评价称取实施例15制得的负载型催化剂0. 2g于三颈瓶中进行性 能评价，反应条件与实施例1的催化剂评价条件相同。反应结果如表6所示。实施例16将实施例1中活性评价完的催化剂过滤回收，100°C真空干燥后，称取0. 2g于三颈 瓶中，考察催化剂的重复使用性。反应条件与实施例1的催化剂评价条件相同。反应结果 见表6。表6不同催化剂对甲苯氨化反应的影响 实施例17 23将实施例1制得的负载型CuO-V2O5催化剂，应用于甲苯与硫酸羟胺为原料合成甲 基苯胺的反应中，考察不同反应条件对负载型CuO-V2O5催化剂的催化性能影响。催化剂的 使用量为0. 2g，其它反应条件与实施例1的催化剂评价条件相同，结果如表7中的实施例 17 实施例23所示。表7反应条件对甲苯氨化反应的影响 由表1 7可知，本发明所制备的CuO-V2O5负载型催化剂的甲苯氨化反应性能，比 单独V2O5负载型催化剂的催化性能要好；而其中以活性氧化铝为载体、CuCVV2O5摩尔比是 0. 25 1、负载量为16.4%的负载型CuO-V2O5催化剂，其甲苯氨化反应活性最好，甲苯的转 化率、甲基苯胺的收率分别高达66. 23%和61. 22% ；重复使用该催化剂时，甲苯的转化率、 甲基苯胺的收率依然高达56. 60%和53. 45%。而且催化剂与原料硫酸羟胺的重量比降低 为1 8. 2，大大提高了经济性。
权利要求
一种由甲苯一步合成甲基苯胺用催化剂，其特征为该催化剂是由活性组分和载体组成，其中活性组分为CuO和V2O5，其摩尔比为CuO∶V2O5＝0.1～2∶1，活性组份CuO和V2O5的负载量为5～32％，负载量是指活性组份CuO和V2O5在负载型催化剂整体中的重量百分比含量。
2.如权利要求1所述由甲苯一步合成甲基苯胺用催化剂，其特征为所述载体为氧化 硅、氧化钛、氧化铝或分子筛。
3.如权利要求1所述由甲苯一步合成甲基苯胺用催化剂，其特征为所述两种活性组份 的摩尔比优选为CuO V2O5 = 0. 13 1. 3 1。
4.如权利要求1所述由甲苯一步合成甲基苯胺用催化剂，其特征为所述活性组份CuO 和V2O5的负载量优选为11 22%。
5.如权利要求1所述由甲苯一步合成甲基苯胺用催化剂的制备方法，其特征为步骤如下(1)称取所需量的催化剂载体，同时用去离子水测定等体积浸渍所需的去离子水的体 积；所述的催化剂载体为氧化硅、氧化钛、氧化铝或分子筛；(2)按照活性组份CuO和V2O5在催化剂整体中的质量百分比含量为5 32%来确定 所需CuO和V2O5的总量；再根据CuO与V2O5的摩尔比0.1 1 2 1来计算所需前躯体 Cu (NO3) 2和NH3VO3的摩尔量；(3)称取(1)步中所确定的体积的去离子水，加入(2)步中计算的NH3VO3摩尔量1.5倍 的C2H2O4 · 2H20粉末，配成无色透明的草酸溶液；(4)将(2)步所确定的NH3VO3的量，加入到上述(3)步所得的草酸溶液中，配成蓝绿色 的浸渍液；(5)将(4)步所配制得的浸渍液逐滴加到(1)步称取的催化剂载体上，浸渍24h，将浸 渍后的催化剂于80 100°C真空干燥1 4h ；(6)将上步所制成的干燥催化剂在空气气氛中、于300 700°C焙烧2 5h，制成黄色 的V2O5负载型催化剂；(7)再次称量(1)步中所确定的去离子水的体积量，加入(2)步所确定的Cu(NO3)2的 量，配成蓝色透明的硫酸铜浸渍液；(8)将上步所得的硫酸铜浸渍液，逐滴加入到(6)步所得的V2O5负载型催化剂中，浸渍 24h，将浸渍后的催化剂于80 100°C真空干燥1 4h ；(9)将上述(8)步所制成的干燥催化剂在空气气氛中、于300 700°C焙烧2 5h，即 制成黄绿色的CuO-V2O5双金属氧化物负载型催化剂。
6.如权利要求5所述由甲苯一步合成甲基苯胺用催化剂的制备方法，其特征为所述 (6)步及(9)步中催化剂的焙烧温度优选为400 500°C。
7.如权利要求1所述由甲苯一步合成甲基苯胺用催化剂的应用，其特征为包括以下步 骤将上述负载型催化剂0. 05 0. 6g、硫酸羟胺1. 64g加入反应器中，再加入15ml醋酸溶 液，其中溶液中体积比为醋酸水=2 1，30°C恒温搅拌20min;然后加入2.2ml的甲苯， 反应液升温至60 95°C，回流、恒温搅拌，常压反应2 5h，最后得到甲基苯胺；以上反应物的量并非对工艺方法的限定，实际生产中可根据需要按照比例整体扩大或 缩小。
全文摘要
本发明属于催化技术领域，具体为一种由甲苯一步合成甲基苯胺用催化剂。该催化剂是由活性组分和载体组成，其中活性组分为CuO和V2O5，其摩尔比为CuO∶V2O5＝0.1～2∶1，载体为氧化硅、氧化钛、氧化铝或分子筛，活性组份CuO和V2O5的负载量为5～32％，负载量是指活性组份CuO和V2O5在负载型催化剂整体中的重量百分比含量。本发明所制成的催化剂与现有甲苯氨化反应催化剂相比，催化剂使用量少，实施中催化剂与原料硫酸羟胺的重量比降低为1∶8.2，催化剂的活性好，甲苯的转化率、甲基苯胺的收率分别高达66.23％和61.22％，而且催化剂的制备工艺简单，原料易得。
文档编号C07C211/47GK101837293SQ20101016500
公开日2010年9月22日 申请日期2010年5月7日 优先权日2010年5月7日
发明者张东升, 李佳, 李芳 , 王延吉, 赵新强, 高丽雅 申请人:河北工业大学