魏梦怡, 祁 超, 杨建平, 钱 超, 陈新志



V-Ti-O-Mo催化剂气-固相催化氨氧化合成2-氰基吡啶的研究

魏梦怡1, 祁 超2, 杨建平2, 钱 超1, 陈新志1

(1. 浙江大学 化学工程与生物工程学院, 浙江 杭州 310027; 2. 马鞍山德鸿生物技术有限公司, 安徽 马鞍山 243000)

用混合法制备了含有五氧化二钒(V2O5)、二氧化钛(TiO2)和三氧化钼(MoO3)的三元催化剂，用于连续气固相氨氧化2-甲基吡啶合成2-氰基吡啶。结果表明，助催化组分三氧化钼(MoO3)能提高2-氰基吡啶的选择性，当催化剂组成为8.91%(wt) V2O5、85.84%(wt) TiO2和5.25%(wt) MoO3时2-氰基吡啶的选择性最好。基于改进后的V-Ti-O-Mo催化剂，对2-甲基吡啶的氨氧化反应工艺条件进行了优化，当反应温度380oC、物料配比1:5:3.3:22(2-甲基吡啶/氨气/水/空气，摩尔比)、空速0.15 h-1时，2-氰基吡啶收率达到最优值85.6%。

2-甲基吡啶；2-氰基吡啶；氨氧化；V-Ti-O-Mo催化剂

1 前 言

芳香族氰基化合物(芳香腈)是生产农药、香料、医药、燃料添加剂等的重要原料，它能通过水解、加氢、聚合等反应获得酰胺、羧酸、有机胺、功能材料等精细化学品[1,2]。3-氰基吡啶、苯甲腈、邻苯二甲腈、间苯二甲腈、对苯二甲腈和邻氯苯甲腈等芳香腈已有规模生产[3~7]。上述芳香腈的合成方法有：氰基取代法、腙氧化法及氨氧化法。利用氰基取代法制备芳香腈的原料主要是卤代物，Sundermeier等人[8,9]提出了以Pd为主催化剂、以四甲基乙二胺为助催化剂，以三氟甲基氯苯与氰化钾为原料，催化反应得到对三氟甲基苯腈，该反应收率可以达到91.0%，但此方法反应原子经济差，且催化剂难回收。Fujiwara等人[10]报道了苯胺先在低温条件下进行重氮化反应，然后重氮盐再与氰化亚铜进行Sandmeyer反应，不过反应过程中会使用到剧毒的氰化物，且该反应收率并不高，废水较多。……