基于化工过程安全直接催化合成甲苯二胺集成反应体系研究

基于化工过程安全化和合成过程直接化的思想，提出了以甲苯、NH3、H2O2为初始原料直接合成甲苯二胺的新方法，以期解决甲苯二胺现有合成方法中存在工艺路线长、过程不安全及环境污染等问题。建立由NH3与H2O2合成羟胺、羟胺与甲苯合成甲苯胺、甲苯胺进一步氨基化合成甲苯二胺构成的连串反应集成系统。设计并制备与该集成系统相匹配的核（合成羟胺和甲苯胺双功能催化剂）-壳（甲苯胺进一步氨基化反应）结构新型多功能复合催化剂。在同一催化剂颗粒上实现非安全过程产物羟胺及时完全转化和甲苯二胺的直接合成。研究复合催化剂尺度和组合结构与集成反应性能间的匹配关系。进行合成甲苯二胺反应集成体系的原位检测、反应机理及动力学分析，确定使羟胺及时转化的控制因素及调控机制，掌握集成系统中各反应间的协同作用机制。采用环境友好的酸性离子液体替代硫酸溶剂，使合成过程更洁净。为开发出高效、清洁、安全直接合成甲苯二胺的新技术提供基础。