背景技術(shù)
1,2, 3, 4-四氫異喹啉是一種重要的精細化工中間體,廣泛應(yīng)用于藥物、農(nóng)藥和染 料的合成。通常制備1,2, 3, 4-四氫異喹啉的制備方法主要有環(huán)加成法和催化異喹啉加氫法。種方法使用苯乙胺乙?;玫锦0罚缓箨P(guān)環(huán),再進行脫羧。該反應(yīng)步驟長,操作 麻煩,成本高。第二種方法目前以Pt、PtO2、Ni-Mo等為催化劑,但是存在選擇性差,收率低, 成本高等問題。這主要是因為1,2, 3, 4-四氫異喹啉中氮原子的強配位作用,使其容易滯留 在催化劑表面而使催化劑中毒。為此,亟需開發(fā)選擇性好、活性高且穩(wěn)定的催化體系。
負載催化劑,由于其選擇性高,且易于從催化體系分離等優(yōu)點,得到了廣泛關(guān)注與 研宄。1,2, 3, 4-四氫異喹啉的制備傳統(tǒng)報道是用Pt,或者PtO2S催化劑。該催化劑成本 高,反應(yīng)過程中選擇性差,容易使苯環(huán)也進行加氫。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)中制備1,2, 3, 4-四氫異喹啉反應(yīng)中收率低,成本高等問題, 采用Pt-Pd/C催化劑,通過選擇合適的配料,以廉價的氫氣為原料,進行催化加氫,制備 1,2, 3, 4-四氫異喹啉。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案: 一種1,2, 3, 4-四氫異喹啉的制備方法,包括如下步驟: 1) 、將一定量的無水PdCl2,H2PtCl6 ? 6H20溶于去離子水中,并加入10倍臨界膠束濃 度的表面活性劑,攪拌1-5h,后加入一定量的活性炭,并于室溫下充分攪拌2-6h,后加入 NaBH^K溶液進行還原,過濾,洗滌至AgNO3水溶液檢測不到C1 _,保持備用,制備Pt-Pd/C催 化劑,其中Pt-Pd比例為5:1至1:5,Pt-Pd金屬負載量為1-5%; 2) 、在高壓釜中加入溶劑、1-10 %用量的Pt-Pd/C催化劑、異喹啉,密封反應(yīng)釜,異喹啉 的濃度為1-8mol/L,分別用隊和112置換3次,充入壓力為2-6 10^的112,放入恒溫油浴開 始加熱,當(dāng)溫度升至100-160 °C設(shè)定值時,攪拌反應(yīng)30-150min,反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)釜立 即冷卻至室溫,放空4后,過濾,除去催化劑,濾液濃縮蒸餾即得1,2, 3, 4-四氫異喹啉。
所述步驟1)的表面活性劑為Brij-35、Tween-20、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺 酸鈉、Tween-80的任一種。
所述步驟1)加入10倍臨界膠束濃度的表面活性劑攪拌時間為3h。
所述步驟1)加入一定量的活性炭,并于室溫下充分攪拌時間為4h。
所述Pt-Pd比例為1: 1,Pt-Pd金屬負載量為3% ;Pt_Pd/C催化劑用量為3-7%,優(yōu)選為5%。
所述異喹啉的濃度為3-5mol/L,優(yōu)選為4mol/L。
所述步驟2)溶劑為乙醇、甲醇、異丙醇、四氫呋喃、1,4-二氧六環(huán)任一種或任意兩 種以上的混合液,優(yōu)選為乙醇。
所述步驟2)放入恒溫油浴開始加熱的溫度為110-150 °C,優(yōu)選為125-135 °C。
所述步驟2)充入4的壓力為3. 5 -4. 5MPa。
所述步驟2)當(dāng)溫度升至100-160 °C設(shè)定值時,攪拌反應(yīng)時間為60-120min,優(yōu)選 為 80 -100min。
本發(fā)明的反應(yīng)過程如下:
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明有益效果是: 1、 該反應(yīng)原料價格便宜,與環(huán)和反應(yīng)相比,成本降低; 2、 本發(fā)明反應(yīng)步驟少,收率高,時間短,提高了轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)品純度; 3、 反應(yīng)過程中所用催化劑制備簡單,可以重復(fù)使用,降低了生產(chǎn)成本; 4、 反應(yīng)后處理簡單,通過過濾即可實現(xiàn)催化劑的分離,濃縮蒸餾即可得到合格產(chǎn)品。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步闡述。
將一定量的無水PdCl2、H2PtCl6*6H20溶于去離子水中,加入10倍臨界膠束濃度的表 面活性劑Brij-35于上述溶液中,攪拌1h。隨后加入一定量的活性炭,于室溫下充分攪拌 2h,攪拌后加入NaBH^K溶液進行還原,過濾,洗滌至檢測不到Cl-(AgNO3水溶液檢測), 保持備用,制備[Pd-Pt(5:1) ] /C催化劑,金屬負載量為2%。
在高壓釜中定量加入甲醇、質(zhì)量分數(shù)1%[Pd_Pt(5:1)]/C、異喹啉,密封反應(yīng)釜,異 喹啉的濃度為1mol/L,分別用隊和H2置換3次,充入2MPa的H2,放入恒溫油浴開始加熱。 當(dāng)溫度升至100 °C時,反應(yīng)30min,反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)釜冷卻至室溫,放空4后,過濾,除 去催化劑,濾液濃縮蒸餾得到產(chǎn)品。1,2, 3, 4-四氫異喹啉收率為80 %。