一种高活性催化剂制备5-羧基苯并三唑的方法

背景技术

从20世纪50年代以来，苯并三氮唑(BTA)作为铜及其合金的特效缓蚀剂在工业上得到广泛地应用，为提高BTA对当种金属及各种介质(酸，碱，盐)的缓蚀效果，BTA及其行生物应用开发工作一直得到关注。铜银缓蚀剂BTA可以吸附在金属表面形成一层很薄的膜，保护铜及其它金属免受大气及有害介质的腐蚀；铜缓蚀剂BTA在循环冷却水系统中可与多种阻垢剂、杀菌灭藻剂配合使用，对循环冷却水系统缓蚀效果良好，在循环水中用量为2‑4mg/L。BTA也可以作为铜银的防变色剂、汽车冷却液、润滑油添加剂。5-羧基苯并三唑作为苯并 三氮唑的一种衍生物，据报道5‑羧基苯并三唑在酸性(pH＝0)硫酸钠介质中的缓蚀效果明显的优于苯并三氮唑。另外，5‑羧基苯并三唑还应用于热致变色抑制剂、感光材料成色剂DIR一类二当量基团、油墨添加物、吸收冷却介质、光敏树脂化合物等等。

日前，文献关于国内外关于5-羧基苯并三唑的合成制备方法有两种：1，以对氨基苯甲酸为起始原料，经过五步反应合成制各产物5-羧基苯并三唑，总的收率为60％左右；2， 在高温高压催化制条件下用CO2羧基化苯并三氮唑制备5-羧基苯并三唑，最后的总的收率在54.1％。

传统5‑羧基苯并三唑的合成制作方法步骤繁琐，同时原料成本高，原料添加的过于复杂，加工中产生的三废过多，不易观模化生产，同时混合羧基苯并三氮唑结构复杂，在合成化学中合成较大复杂的目标产物，为此，急需进行技术改进。

制备方法

S1，按摩尔浓度配置原料：0.5‑1.5mol/L的硝酸铈，0.5‑1.5mol/L的硝酸铜，0.5‑1.5mol/L的氯金酸溶液；

S2，高活性催化剂的制备：将0.5‑1.5mol/L的硝酸铈，0.5‑1.5mol/L硝酸铜，0.5‑1.5mol/L氯金酸溶液混合搅拌，升温至40‑60℃慢慢加入氢氧化钠溶液调pH值为8‑11，加入氢氧化钠的方式为分液漏斗，滴加速率为20‑30ml/min；待氢氧化物固体慢慢析出，温度稍有上升，搅拌1‑3h，低压进行抽滤处理得到固体；将抽滤得到的固体在氮气气氛下进行烘干、研磨，得到粉体，并将粉体置于马弗炉中700‑900℃活化10‑14h得到铈铜氧化物催化剂；

S3，5‑羧基苯并三唑的制备：将5‑甲基苯并三氮唑110‑150g加入纳米金包覆的铈铜氧化物催化剂15‑25g，通入 空气反应10‑14h，反应温度130‑170℃，空气压力0.6‑0.9MPa；向反应冷却物加入溶剂N,N‑二甲基甲酰胺溶解反应物料，抽滤回收催化剂，N,N‑二甲基甲酰胺减压蒸馏用无水乙醇打浆洗涤得到目标产物5‑羧基苯并三唑。

参考文献

[1]盐城合瑞恩科技有限公司. 一种高活性催化剂制备5-羧基苯并三氮唑的方法:CN202310399571.6[P]. 2023-07-11.