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。

1,1,3,5-四甲基哌啶羟基盐的合成工艺研究

以3,5-二甲基哌啶、多聚甲醛、氢气为原料先合成1,3,5-三甲基哌啶,再与氯甲烷反应,生成1,1,3,5-四甲基哌啶氯盐,通过离子交换得到1,1,3,5-四甲基哌啶羟基盐的合成工艺;研究了多聚甲醛加入量,加氢反应时间、温度、压力、催化剂加入量,氯甲烷压力,氯甲烷甲基化反应温度等因素对合成目标产物收率的影响。评价了1,1,3,5-四甲基哌啶氯盐的浓度,再生剂NaOH浓度对离子交换的影响。结果表明,哌啶与多聚甲醛40℃下反应6 h,再以雷尼镍为催化剂,在80℃通入氢气,2.0 MPa压力下反应10 h,得到1,3,5-三甲基哌啶,脱水得到纯品1,3,5-三甲基哌啶后继续和氯甲烷在55℃,0.3 MPa压力下搅拌反应5 h,得到1,1,3,5-四甲基哌啶氯盐,总收率为82.2%。用20%的1,1,3,5-四甲基哌啶氯盐溶液进行离子交换,得到1,1,3,5-四甲基哌啶羟基盐水溶液,离子交换树脂可用4%(质量分数)氢氧化钠溶液再生。该过程反应简单,安全环保,适合工业化。

1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇的合成

以四甲基哌啶醇为原料采用环已烷萃取法合成五甲基哌啶醇,研究了温度、甲醛用量及反应时间对反应收率的影响.最佳反应条件是:温度98℃,反应时间2 h,n(四甲基哌啶醇)∶n(甲醛)=1∶3.0.反应收率达99.19%.

4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基的制备

阐述了一种新的氧化方法 ,即在二价金属盐 -过氧化氢 (3 0 % )氧化体系中 ,氧化 4 -羟基 -2 ,2 ,6,6-四甲基哌啶醇成4 -羟基 -2 ,2 ,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基 ,在 70℃下反应 1 0 h,产率 95

1-环己氧基-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇的合成

对以4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(ZJ-701)和环己烷为原料,叔丁基过氧化氢为氧化剂,CuCl_2·2H_2O为催化剂,通过O-烷基化反应合成1-环己氧基-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇进行了研究。结果表明,较佳反应条件为:n(ZJ-701)∶n(TBHP)∶n(CuCl_2)∶n(环己烷)∶n(乙醇)=1∶9.6∶0.25∶13∶35,反应时间为9h,反应温度约65℃,较理想的提纯工艺为硼氢化物还原-减压蒸馏-重结晶。在以上条件下,目标产物的含量为98.49%,分离产率为52.0%。该工艺反应条件温和,产品含量及收率较高。

十一至十五碳二元酸二(2，2，6，6-四甲基哌啶基)酯的合成及其光稳定性研究

以甲醇钠为催化剂,无水二甲苯为溶剂,采用4A分子筛脱醇脱水,以长链二元酸二甲酯(LDDE)和2, 2,6,6-四甲基哌啶醇(TMPO)为原料制备了十一至十五碳系列二元酸二(2,2,6,6-四甲基哌啶基)酯。通过正交实验确定的最佳工艺条件为:反应时间8 h,n(TMPO):n(LDDE)=4:1,催化剂用量为LDDE质量的0.8%。该产物可明显改善加氢基础油的光稳定性能。

1-乙氧基-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇的合成

以4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(ZJ-701)和丁酮为原料,质量分数30%的H_2O_2为氧化剂,CuCl为还原剂,通过自由基反应合成了1-乙氧基-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇,并通过红外光谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱和质谱表征了其结构。结果表明,其较佳工艺条件为n(ZJ-701)∶n(丁酮)∶n(H_2O_2)∶n(CuCl)=1∶12∶5∶0.05,反应时间18h,反应温度30℃。在此条件下,产品的产率为56.5%,质量分数为98.91%。

甲基丙烯酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基)酯的合成

采用四丁基钛酸酯作催化剂,以甲基丙烯酸甲酯和4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基为原料,合成了甲基丙烯酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基)酯。考察了催化剂用量、原料配比和反应时间等因素对酯交换反应的影响,确定甲基丙烯酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基)酯合成的适宜条件为:4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基与甲基丙烯酸甲酯摩尔比为1∶7、催化剂用量(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基为0.1mol的情况下)0.3g、反应温度100～105℃、反应时间8h。上述条件下,产物收率可达65.86%以上。

4-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物及其溴化物的氧化性能研究

本文合成并研究了4-MeO-TEMPO 及其溴化物对醇的氧化性能,结果表明,4-MeO-TEMPO 对NaClO 的氧化性能有较大的促进,是一个较好的 NaClO 氧化反应的助氧化剂;其溴化物本身是一个较好的限制性氧化剂。

Cu_(30)Cr_5/碱性氧化铝催化2,2,6,6-四甲基哌啶酮加氢(英文)

在2,2,6,6-四甲基哌啶酮连续化加氢生成2,2,6,6-四甲基哌啶醇的反应中,Cu30Cr5/碱性氧化铝比Cu30Cr5/γ-Al2O3具有更优异的催化性能,反应的转化率和选择性分别高达99.0%和97.2%.N2物理吸附-脱附、X射线光电子能谱、X射线衍射和氨气程序升温脱附结果表明,Cu0作为催化加氢反应的活性中心,在Cu30Cr5/碱性氧化铝中具有更好的分散性,且随着碱性氧化铝的引入,催化剂酸性大幅下降,从而有效抑制副产物2,6-二甲基-4-庚酮的生成,因而产物2,2,6,6-四甲基哌啶醇的选择性显著提高.

1-丙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇的合成

以4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(ZJ-701)和正丁醛为原料,质量分数30%的H_2O_2为氧化剂,CuCl为还原剂,通过O-烷基化反应合成了1-丙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇,并通过红外光谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱和质谱表征了其结构。结果表明,其较佳工艺条件为n(ZJ-701)∶n(正丁醛)∶n(H_2O_2)∶n(CuCl)=1∶3.56∶2.80∶0.045,烷基化反应温度20℃,烷基化反应时间12h。在上述条件下合成的产品通过重结晶,产品的质量分数可达96.6%,熔点为61～62℃,分离产率超过69%。

离子色谱法同时测定植物生长调节剂中氯化胆碱、甲哌鎓及N-甲基哌啶

建立了一种离子色谱-抑制电导同时测定植物生长调节剂中主要活性成分氯化胆碱、甲哌鎓以及杂质N-甲基哌啶的快速检测方法。样品经稀释过膜后直接进样分析,采用阳离子交换色谱柱thermo scientific ionpac CG17 (50 mm×4 mm)+CS17 (250 mm×4 mm),以10 mmol·L^(-1)甲烷磺酸溶液等度淋洗,可在10 min内完成以上目标分析物的检测,且常规阳离子(Li^+、 Na^+、 NH_4^+、 K^+、 Mg^(2+)和Ca^(2+))不会干扰对3种化合物的测定。在优化后的最佳色谱条件下,氯化胆碱的线性范围为0.1～500 mg·L^(-1),甲哌鎓的线性范围为0.5～500mg·L-1,N-甲基哌啶的线性范围为0.4～200 mg·L^(-1),3种化合物线性相关系数(r)均大于0.999 4,线性关系良好。3种目标分析物的检出限(信噪比S/N=3)为28.0～112.5μg·L^(-1),定量限(信噪比S/N=10)为93.5～375.0μg·L^(-1),峰面积的相对标准偏差(RSD, n=6)均小于0.47%,表明方法具有较好的重现性。该检测方法简单方便,已成功应用于商品化植物生长调节剂中3种成分质量浓度的测定,实际样品加标回收率为96.0%～103.6%。可应用于相关植物生长调节剂原料及成品的质量控制。

4-磺酸酯-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基对大鼠组织和红细胞的抗脂质过氧化作用

研究了 4 磺酸酯 2 ,2 ,6,6 四甲基哌啶氮氧自由基 (STMP)的抗脂质过氧化作用 .结果表明 ,STMP显著抑制丙二醛 (MDA)的生成 ,其抑制心 ,肝 ,肾MDA生成的IC50 分别为 4 .4 ,3.2及 3.7μmol·L- 1;对抗溶血反应 ,其IC50 为 318.3μmol·L- 1;但不影响O2 ÷ 的生成 .

反应型受阻胺-4-丙烯酰胺基-2,2,6,6-四甲基哌啶(AATP)熔融本体光聚合反应动力学研究

合成了反应型受阻胺4 丙烯酰胺基 2,2,6,6 四甲基哌啶(AATP),用FTIR、1H NMR和元素分析对其结构和组成进行了综合表征.以AATP为聚合单体,利用光 DSC技术研究了AATP熔融本体光聚合反应动力学.结果表明:AATP光聚合的诱导时间随引发剂浓度和辐照光强增加而缩短,光聚合速率随温度的升高而减小;在聚合初期,AATP光聚合速率分别与引发剂浓度和辐照光强的平方根呈较好的线性增长关系.并用稳态和非稳态相结合的光 DSC方法测定了AATP光聚合过程的动力学参数:链增长速率常数kp=2.22—7.96×102L/mol·s、链终止速率常数kt=0.08—2.67×104L/mol·s、表观活化能为Ep-Et/2=-7.70—-13.36kJ/mol、指前因子Ap/At0.5=0.076—0.333(L/mol·s)0.5,kp和kt在聚合初期均随单体转化率的提高而增大,但kt增加的幅度远大于kp.

亚磷酸三(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶基)酯的合成及表征

对以1-环己氧基-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇(简称CHPOL)和三氯化磷为原料,合成亚磷酸三(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶基)酯进行了研究,并通过IR、~1H NMR、^(13)C NMR和^(31)P NMR表征了其结构。其较佳的合成工艺条件是:氯仿为溶剂,三乙胺为缚酸剂,n(PCl3)∶n(CPOL)∶n(三乙胺)=1∶3∶9,反应时间为8h,反应温度为30℃。在此条件下,产品的摩尔分数为98.04%,磷收率为68.57%。

铜吡啶配合物催化合成1-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醇

目前1-烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶基化合物的合成主要是以醛酮法为主。醇法合成虽然醇价格便宜,但合成效率很低。为解决这一问题,本文对醇法合成工艺进行了深入探讨,并以乙醇和4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(ZJ-701)为原料,30%过氧化氢为氧化剂,氯化铜和吡啶配合物为催化剂,通过氧化和自由基偶合合成了1-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醇,通过红外光谱、核磁共振谱和质谱表征了其结构。通过实验进一步优化了反应时间、温度等一系列合成条件。研究结果表明:当反应时间为12h,反应温度为78℃,n(ZJ-701)∶n(乙醇)∶n(H2O2)∶n(CuCl2)∶n(吡啶)=1∶39.25∶17.01∶0.034∶0.36时,产品产率最高,为60.6%,质量分数为98.8%,熔点为87~90℃。该方法具有原料乙醇便宜易得、反应条件温和、产品提纯容易等优点。

亚磷酸三（1-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶基）酯的合成

以1-甲氧基-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇(简称哌啶醇)和三氯化磷为原料,合成亚磷酸三(1-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶)酯,并通过IR、1H NMR、13C NMR和31 P NMR对产品结构进行了表征。结果表明,其较佳的合成工艺条件:三乙胺为缚酸剂,氯仿为溶剂,n(PCl 3)∶n(哌啶醇)∶n(三乙胺)=1∶3.00∶4.50,在30℃反应8 h。在此条件下,目标产物的收率为83.36%,磷摩尔分数大于99%。

苯乙烯-甲基丙烯酸四甲基哌啶醇酯共聚物(PDS)与紫外吸收剂并用对聚丙烯光防护行为研究

本文采用IR、UV、SEM等实验方法,研究了高分子受阻胺PDS与紫外吸收剂UV-531(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)和UV-327(2-(2′-羟基-3′,5′,-二叔丁基)-5氯代苯并三唑)并用对聚丙烯薄膜的光防护作用。实验表明,PDS与UV-531并用有较好的协同效应。这种协同效应被证明主要是PDS对:UV-531的光氧分解有抑制作用所致。PDS与UV-327并用有弱的反协同作用。这种作用被证实是PDS在聚丙烯中的分相作用导致UV-327分散不均所致。实验还发现,PDS对UV-327的光氧分解同样具有抑制作用。并提出了在二种体系中协同与反协同的作用机理。

四甲基哌啶胺对PA6抗紫外光老化和热氧稳定性的影响

在己内酰胺开环聚合过程中加入一定量的4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶(四甲基哌啶胺),合成改性PA6树脂.研究了四甲基哌啶胺对PA6光稳定性、热氧稳定性和末端氨基含量的影响.结果表明:四甲基哌啶胺的加入能明显提高PA6的耐紫外光和热氧稳定性,空气氛围下的起始分解温度提高20℃左右,相对黏度明显下降;在185℃空气氛围下老化30 min,改性PA6相对黏度下降很少(四甲基哌啶胺含量为0.1%时,PA6的相对黏度不变),热氧稳定性得到明显改善.同时,PA6的末端氨基含量增加,加入量为0.2%时,末端氨基含量提高了19.7 mmol/kg.而四甲基哌啶胺对PA6的热稳定性、冷结晶温度和熔融温度影响不大.

4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶非均相催化氧化动力学研究

在搅拌釜式间歇反应器中研究了以负载Ｍｇ２＋的ＨＤ－８型阳离子交换树脂为催化剂的 ４－ＯＨ－ＴＭＰ非均相氧化反应动力学。探讨了该反应的反应机理，推导出４－ＯＨ－ＴＭＰ催化氧化动力学方程。其速度方程可表示为ｒ＝ｋＣＡＣＢ。从实验中得到反应活化能 Ｅａ＝５０．９６ｋＪ／ｍｏｌ，反应速率常数 ｋ＝８．５２×１０３ｅｘｐ（－５０．９６／ＲＴ），反应速率常数与催化剂用量之间的关系为ｋ＝３８．６＋６．１９ｗ－０．６４ｗ２。