Page 25 - 《精细化工)》2023年第10期
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第 10 期                 宋宇淙,等:  保留取代基团的苯环选择加氢反应催化剂研究进展                                   ·2103·


            H 原子,然后直接迁移到附近 Ni 金属的表面上进行
            下一步反应,这种氢溢流效应使得 DOP 可以直接被                                                                    (6)
            连续加氢,从而提高了 DOP 加氢速率。

            3   芳香族氨基甲酸甲酯苯环催化加氢制脂                                  对于芳香族氨基甲酸甲酯苯环加氢合成脂环族
                                                               氨基甲酸甲酯反应的研究报道较少,且集中在专利
                环族氨基甲酸甲酯反应
                                                               中的底物扩展中。MALZ 等           [98-99] 通过铑催化相应的
                 脂环族异氰酸酯具有优异的不变黄性和更低的                          氨基甲酸酯的核氢化制得脂环族氨基甲酸酯。以
            毒性,主要用于高端或者特殊聚氨酯制品的生产中。                            5%Rh/C 为催化剂,异丙醇为溶剂催化甲苯二氨基
            目前,酯环族异氰酸酯的生产采用光气法,即芳香                             甲酸甲酯(TDC)苯环加氢,在室温和反应压力为
            胺加氢制环胺,再光气化后制得。因该工艺中使用                             3.5~5.5 MPa 条件下反应 3.6 h,甲基环己基二氨基
            光气这一剧毒化学品,在生产、储存、输送和使用                             甲酸甲酯(HTDC)收率为 99.5%;在 75  ℃和 3.5~5.5
            等环节均存在严重的安全隐患,而且副产的盐酸腐                             MPa 的氢压下反应 3.8 h 催化 4,4'-二苯甲烷二氨基
            蚀设备、难以高值利用。若采用绿色安全的工艺路                             甲酸甲酯(MDC)苯环加氢制 4,4'-二环己基甲烷二
            径合成,则脂环族氨基甲酸酯是合成脂环族异氰酸                             氨基甲酸甲酯(HMDC),HMDC 收率 98%。本课
            酯工艺的重要中间体,后脂环族氨基甲酸酯经裂解                             题组  [100] 提出构建合成 HTDI 的绿色安全反应路径
            即可制得脂环族异氰酸酯。脂环族氨基甲酸酯通常                             (图 2)。以 Rh/Al 2 O 3 为催化剂催化 TDC 苯环加氢
            由芳香族氨基甲酸酯的催化加氢来制备,反应式如                             制 HTDC,碳酸二甲酯(DMC)为溶剂,在 100  ℃
            式(5)、(6)所示。                                        和 3 MPa 的氢压下反应 3 h,HTDC 收率达 99.9%以

                                                               上。该路径具有本质安全特征:采用绿色化学品
                                                               DMC 替代剧毒光气;属于“零排放”工艺:甲氧
                                                      (5)      羰基化和裂解反应副产物甲醇循环用于原料 DMC
                                                               合成。
























                                          图 2   合成 HTDI 绿色和本质安全反应路径          [100]
                             Fig. 2    Green and essential safety reaction pathway for the synthesis of HTDI [100]

                                                               PCHCE,在工程、交通、医疗、电子信息等高端领
            4   聚苯乙烯苯环催化加氢制聚环己烷基乙                              域具有广阔的应用前景和重要的经济意义。其反应
                烯反应                                            式如式(7)所示。


                 聚苯乙烯(PS)催化加氢制备高性能聚环己烷
                                                                                                        (7)
            基乙烯(PCHCE)是聚合物高性能化的重要方法之
            一。聚苯乙烯中的苯环加氢后,其耐热、抗氧、抗

            紫外光、抗拉强度等性能均得到大幅提高。将产能                                 表 5 列出了 PS 苯环催化加氢制 PCHCE 催化剂、
            过剩、价格低廉的 PS 加氢制备成性能优良的                             操作条件及反应性能。该反应催化剂主要是以 Pd
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