电化学法合成2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇

采用电化学法从2,2,6,6 四甲基 4 哌啶酮(简称哌啶酮)合成2,2,6,6 四甲基 4 哌啶醇(简称哌啶醇),反应条件温和、选择性好、易分离;产品经气相色谱-质谱联用仪分析,其中只有哌啶醇及极少量原料哌啶酮。该文选用锌做反应电极,讨论了电量、电流密度、电解质浓度、原料浓度以及电解液中乙醇浓度对哌啶酮转化率的影响。最佳反应条件是:电量1 1F/mol、电流密度300A/m2、c(NaOH)=0 5mol/L、电解液中φ(乙醇)=30%、原料浓度1 0mol/L。在此条件下,哌啶醇的平均产率为95 40%,质量分数99%以上。     

四甲基哌啶醇的烷化

研究了2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醇在胺基上和羟基上的烷化反应。用溴乙烷、正溴丙烷、2-溴乙醇和溴乙酸乙酯在哌啶醇胺基上进行烷化,得到了1-乙基、1-正丙基、1-(2′-羟乙基)、1-(乙氧基羰基亚甲基)-2,2,6,6-四甲基派啶醇。哌啶醇也可在羟基上进行烷化。当使用氯化苄或丙烯酸甲酯烷化四甲基哌啶时,得到了4-苄氧基和4-(甲氧基羰基乙基氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶。     

2,2,6,6-四甲基-4-氨基哌啶的精馏提纯

通过CSGC-PRV方程计算得到哌啶胺和哌啶醇的饱和蒸汽压数据并拟合出安托尼常数,采用COSMO-SAC方法计算哌啶胺-哌啶醇体系中各组分的活度系数,通过泡点计算得到哌啶胺-哌啶醇二元体系汽液平衡关系。根据计算结果,进行了哌啶胺间歇精馏提纯试验,获得了纯度大于99.00%(质量分数)的哌啶胺。     

3-（2-甲基哌啶）丙醇的合成

以3-氯丙醇和2-甲基哌啶为主要原料合成3-(2-甲基哌啶)丙醇,反应常压下完成,收率92.3%,含量96%.     

1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇的合成研究

1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇是合成受阻胺光稳定剂的重要中间体。以2,2,6,6-四甲基哌啶醇、多聚甲醛和甲酸为原料,水为溶剂,经还原甲基化反应合成了1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇,并通过核磁共振氢谱、碳谱和红外光谱对产物结构进行了表征。单因素实验和正交实验结果表明,原料摩尔比对还原甲基化反应的影响最大,其次是反应温度,最后是反应时间。该还原甲基化反应适宜条件为:n(四甲基哌啶醇)∶n(多聚甲醛)∶n(甲酸)=1∶1. 05∶1. 05、反应温度为80℃、反应时间为2. 5 h,溶剂水可以套用3次。在此优化条件下,产品平均收率为97. 9%,纯度为99. 6%。     

N-(3-吡啶基甲基)氮杂环化合物的合成

以3 氯甲基吡啶盐酸盐和含氮杂环化合物四氢吡咯、哌啶、吗啉、哌嗪及咔唑为原料,通过N 烷基化反应,合成了6个N (3 吡啶基甲基)氮杂环化合物。3 氯甲基吡啶盐酸盐分别与四氢吡咯、哌啶、吗啉在二甲亚砜中于50℃下反应3h,后在室温下反应16h,得到N (3 吡啶基甲基)四氢吡咯、N (3 吡啶基甲基)哌啶及N (3 吡啶基甲基)吗啉,收率分别为87 1%、85 5%和73 1%;3 氯甲基吡啶盐酸盐与无水哌嗪以不同的投料比〔n(3 氯甲基吡啶盐酸盐)∶n(无水哌嗪)=1∶2 67和3∶1),分别在甲醇中于50℃下反应8h和10h,得到N (3 吡啶基甲基)哌嗪和N,N′ 二(3 吡啶基甲基)哌嗪,收率分别为82 4%和61 3%;3 氯甲基吡啶盐酸盐与咔唑在N,N 二甲基甲酰胺中于室温下反应12h,得到9 (3 吡啶基甲基)咔唑,收率93 7%。用1HNMR和13CNMR对产品进行了表征,证明了合成方法的可靠性。     

四甲基和五甲基哌啶对聚合物的稳定作用(二)

本文以热空气老化方法和吸氧动力学法,研究了聚合物光稳定剂四甲基和五甲基哌啶化合物的热氧稳定作用。所考察的所有哌啶化合物对聚合物热氧化都有稳定作用,且五甲基哌啶的热氧稳定效能比相应的四甲基哌啶衍生物强。双哌啶Tinuvin 770,GW 508,三哌啶GW 608、GW650与通用抗氧剂264起协同作用。而所考察的所有哌啶化合物,在热作用下均与氢过氧化物分解剂DLTP反协同。     

光稳定剂N-三乙酸(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯的合成研究

以氮化钠、氯乙酸(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯为原料,在溶剂和催化剂的作用下合成了N-三乙酸(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯。考察了反应时间、反应温度、催化剂类型和用量以及投料比等对产品收率的影响。结果表明,优化工艺条件为:以四异丙基溴化铵、碘化锌为催化剂,三氯甲烷为溶剂,n(氮化钠)∶n(氯乙酸(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯)∶n(四异丙基溴化铵)∶n(碘化锌)∶n(三氯甲烷)=1∶1.15∶0.017∶0.01∶2.5,反应温度50℃,反应时间12h,此条件下N-三乙酸(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯收率达94.59%。     

癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)酯的合成

以活性炭负载四丁基钛酸酯作催化剂,癸二酸二甲酯、2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶为原料合成癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)酯,并考察了反应时间、原料配比、催化剂用量及催化剂重复使用等条件对合成反应的影响。结果表明,较佳的工艺条件是:反应时间6h,n(癸二酸二甲酯)∶n(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)为0.1∶0.21;催化剂的用量为1.0g、溶剂的用量为40g。这种条件下,癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)酯的收率可达到97.85%以上,产品纯度达到99.0%。催化剂不经处理可多次循环使用。     

三(2,2,6,6-四甲基-4-氧基-哌啶基)-1,3,5-三嗪的合成研究

在催化剂存在下,以2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶、三聚氯氰为原料合成三(2,2,6,6-四甲基-4-氧基-哌啶基)-1,3,5-三嗪,分别研究了原料配比、溶剂选型和催化剂用量等条件对合成三(2,2,6,6-四甲基-4-氧基-哌啶基)-1,3,5-三嗪反应的影响,确定了最佳操作条件。该方法合成三(2,2,6,6-四甲基-4-氧基-哌啶基)-1,3,5-三嗪的最佳操作条件是:n(三聚氯氰):n(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)=0.1:0.36,n(氢氧化钠):n(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)=0.4:0.1,溶剂为甲苯,催化剂的用量为0.6g。三(2,2,6,6-四甲基-4-氧基-哌啶基)-1,3,5-三嗪的收率可达到85.87%以上,三(2,2,6,6-四甲基-4-氧基-哌啶基)-1,3,5-三嗪纯度w(三(2,2,6,6-四甲基-4-氧基-哌啶基)-1,3,5-三嗪)=98.5%。     

4-烯丙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶的合成研究

以2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶、烯丙基氯和氢氧化钠为原料催化合成4-烯丙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶,分别研究了反应时间、原料配比、溶剂用量和催化剂用量等条件对合成4-烯丙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶反应的影响,确定的最佳操作条件为:反应温度为45~54℃,反应时间5h,反应物摩尔比为:n(烯丙基氯)∶n(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)∶n(氢氧化钠)为0.45∶0.1∶0.4,溶剂用量为10g,催化剂的用量为0.2g(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶为0.1mol),收率可达到95.43%以上,纯度为99.5%。     

N-甲基-4-哌啶酮制备工艺及其催化剂性能研究

以N-甲基-4-哌啶醇为原料,在自制的铜基(CuO/ZnO/Al_2O_3/Zr_2O_3/CeO_2)催化剂上,催化脱氢制备N-甲基-4-哌啶酮。探索研究了反应温度、液时空速和物料配比等因素对合成反应的影响。在反应温度220~240℃,反应压力0.1~0.5MPa,液时空速1.5~3.0h~(-1),n(氢)∶n(N-甲基-4-哌啶醇)为6~9∶1的条件下,N-甲基-4-哌啶酮的收率在47.9%以上。     

N-甲基哌啶的合成方法研究

目的：建立N-甲基哌啶的合成方法并考察合成条件对其含量的影响。方法：以哌啶、甲醛为原料,以甲酸钠和甲酸为还原剂,经烷基化得N-甲基哌啶溶液,再经环己烷萃取及精馏得N-甲基哌啶。结果：在哌啶、还原剂组分、甲醛投料摩尔比为1:1.2:1.2,滴加速度为3.33 mL/min,滴加时间为60 min,反应温度为80℃的最佳条件下反应3 h,得到的N-甲基哌啶含量为99.1%;经环己烷萃取,精馏后,含量为99.5%,收率为98.7%。结论：该方法反应条件温和、产品纯度高、工艺简单、易实现工业化。     

2,4,6-三甲基苯叉丙二酸二乙酯的合成工艺

[目的]2,4,6-三甲基苯叉丙二酸二乙酯是合成除草剂肟草酮的关键中间体,前人报道的合成方法收率低,而本文报道了新的合成工艺并研究了催化剂种类、用量、原料摩尔比、反应时间和共沸脱水时间对收率的影响。[结果]以哌啶为催化剂,物料比n(2,4,6-三甲基苯甲醛):n(丙二酸二乙酯)为1:1.5,哌啶用量与2,4,6-三甲基苯甲醛等摩尔,回流4 h后,苯共沸脱水4 h,收率可达到97.7%(以2,4,6-三甲基苯甲醛计);用IR、1H RMR、元素分析表征了其结构。[结论]在最优条件下,以哌啶为催化剂,2,4,6-三甲基苯甲醛与丙二酸二乙酯通过Knoevenagel缩合高收率获得2,4,6-三甲基苯叉丙二酸二乙酯。     

水杨酸(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)酯的合成研究

以颗粒状活性炭负载四丁基钛酸酯作催化剂,水杨酸甲酯、2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶为原料合成受阻胺光稳定剂HALS,水杨酸(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)酯,分别研究了反应温度、反应时间、原料配比和催化剂用量等条件对合成反应的影响。得到了合成水杨酸(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)酯最适宜的条件是:反应温度为100～120℃,反应时间7h,n(水杨酸甲酯)∶n(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)为0.1∶0.115;催化剂的用量为1.0g、溶剂的用量为30g(水杨酸甲酯为0.1mol的情况下)。水杨酸(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)酯的收率超过95.04%,产品熔点为207～208℃。该催化剂具有价廉易得、催化活性好、不腐蚀设备、无环境污染等优点。     

六亚甲基亚胺（HMI）的制法与应用

六亚甲基胺（hexamethyleneimine）又名氧杂环康烷、高哌啶，是一种重要的化学中间体，被广泛应用于医药、农药、杀虫剂、杀菌剂、染料、橡胶、纺织用化学品等领域。目前我国HMI基本依赖进口，随着应用领域的不断扩大，市场制品将越来越大。     

4-苯甲酰基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氮氧自由基的合成

在乙醇溶液中,钨酸钠等组分为催化剂,以4-苯甲酰基-2,2,6,6-四甲基哌啶为初始原料,双氧水氧化合成4-苯甲酰基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氮氧自由基,分别研究了原料配比、催化剂用量、反应温度等对合成反应的影响,确定了适宜的工艺参数。4-苯甲酰基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氮氧自由基的最适宜的工艺参数:n(4-苯甲酰基-2,2,6,6-四甲基哌啶)∶n(双氧水)=1∶2.0,催化剂的用量为1.25g,反应温度为60℃。收率可达到92.05%以上,产品纯度98.5%。     

催化合成2,2,6,6-四甲基-4-氨基哌啶

采用骨架钴催化剂替代Raney—Ni催化剂,由2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮经胺化氢化合成2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺,避免了副产2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇的生成,得到了胺化加氢过程中钴铝合金催化剂的适宜配比和反应工艺条件。在此工艺条件下,2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺产率达98％以上,催化剂具有较好的稳定性。     

新型光稳定剂N,N'-二甲酰-N,N'-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)-己二胺的合成研究

光稳定剂N,N'-二甲酰-N,N'-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)-己二胺具有优异的性能,我们以N,N'-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺为原料,以甲酰胺为酰化剂,在酸催化剂介导下得到目标产品,着重考察了催化剂对反应的影响。     

2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺催化胺化法合成工艺改进研究

以2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮(TAA)为原料,使用催化胺化法合成受阻胺光稳定剂的中间体2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺(TEMP)。通过调整反应体系的pH值,促进中间体亚胺的生成,提高产物选择性,降低反应温度,使得还原胺化可以在较低温度下顺利进行。优化后的反应条件为:体系pH值为12.5左右,加氢反应温度60℃,压力2 MPa。在该条件下,原料转化率100%,四甲基哌啶胺选择性95.2%。结果表明,pH值12.5时最有利于TEMP的生成。