2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮催化加氢中金属钌尺寸效应

主要对2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮加氢制2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇催化剂进行研究,并以此反应作为研究羰基加氢制醇的探针反应,以碳载钌基金属催化剂催化羰基加氢为研究对象。通过调控催化剂中活性金属颗粒尺寸达到优化其在2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮加氢中催化性能的目的,针对催化剂中金属颗粒尺寸与催化性能构效关系的研究,为诸多羰基化合物加氢催化剂的设计及其开发提供了借鉴与支撑。

冰川棘豆中2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮的含量测定

用HPLC和TLC测得冰川棘豆中的主要毒性成分2,2,6,6-四甲基-4-哌啶(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidone,TMPD)的含量为0.082～0.085%,另外两种生物碱的含量分别为0.0097%和0.0051%。用高压液相色谱法测定TMPD含量的条件以ODS C18 (4.6 mm×4.5 cm)反相柱,MeOH+H2O=97+3流动相,215 nm检测为宜。在硅胶G板上TMPD与Ehrlich试剂加热显色物的最大吸收波长为488 nm,最低检出限量为7.8 μg;在试管中TMPD与2%柠檬酸(Ac2O)液沸水浴显色物的最大吸收波长为550 nm,其最低检出限量为650 ng。

2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮对小白鼠血清α-甘露糖苷酶的影响

体外试验表明,2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮(TMPD)对小鼠血清α-甘露糖苷酶(AMA)活性(以水解对硝基苯基-α-D-甘露糖苷产生对硝基酚计)具有明显的抑制作用; 体内试验用剂量为200、300和400 mg/kg BW 的TMPD给小鼠每日灌胃一次,分别于第1、2、5、10、20、30、35d采集血液,测定血清AMA活性, 结果表明:这3个剂量的TMPD均显著地抑制该酶活性,随TMPD浓度的增加,抑制率相应增加。而灌胃次数增加,酶活性反而有不同程度回升,但不能恢复到初始水平。

1-环己氧基-4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶酮的合成与表征

受阻胺型含氮六元环烷氧胺是制备可用于聚丙烯纤维阻燃的优异阻燃剂的关键中间体。以2,2,6,6-四甲基哌啶酮(TMP)为原料,过氧化氢为氧化剂,氢氧化镁或负载Mg(Ⅱ)的离子交换树脂为催化剂,合成了2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基;以环己烷和2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基为原料,过氧化氢和七水合硫酸亚铁为氧化-还原引发体系,四丁基溴化铵为相转移催化剂合成了1-环己氧基-4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶酮。实验研究了合成工艺、催化剂和相转移剂对产率的影响。用电子自旋共振谱仪(ESR)、ESI-MS、1H-NMR、13C-NMR和高效液相色谱(HPLC)对产物的结构和纯度进行了表征和测定。研究结果表明,在氮氧自由基的合成中,用负载型Mg(Ⅱ)催化剂有利于产物的分离。用环己烷代替环己基甲醛作原料具有明显的成本优势。

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.

合成1-环己氧基-4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶酮的新方法

环己氧基-4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶酮是合成具有优异阻燃性能的受阻胺类阻燃剂的关键中间体。研究在前人工作的基础上,探索新的工艺合成路线。先按已有的方法合成2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基,再以环己烷和2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基为原料,叔丁基过氧化氢和溴化铜为氧化-还原引发体系,四丁基溴化铵为相转移催化剂合成了1-环己氧基-4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶酮。用电子自旋共振谱仪(ESR)和电喷雾质谱仪(ESI-MS)对产物进行了相应表征。实验研究了反应工艺、金属催化剂和相转移催化剂对产率的影响,并对反应机理进行了探讨。研究结果表明,该合成方法的产率可达到82%。

综合型有机化学实验:6-氨基-1,2,3,4-四氢-1-萘酮的双甲基化

针对目前有机化学基础实验陈旧、缺乏系统性等问题,强化实验教学“两性一度”的探索,设计了6-氨基-1,2,3,4-四氢-1-萘酮的双甲基化创新综合有机化学实验。在碱性条件下,以碘甲烷作为甲基化试剂进行取代反应生成二甲基取代产物,并利用核磁共振氢谱(^(1)H NMR)、核磁共振碳谱(^(13)C NMR)、高效液相色谱对产物进行结构表征。包含文献检索、实验设计、实验操作、样品表征和数据分析等学习内容,可以使得学生在理论知识和实践操作两个方面能力有所提升,进而提高学生的综合素质。

N,N′-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺的合成

采用气相色谱-质谱法对受阻胺类光稳定剂中间体己二胺哌啶的合成产物进行了分析,定性分析了2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮与1,6-己二胺反应产物的结构并推测了副产物的生成过程.建立和优化了缩合、脱 水、加氢三步法合成N,N′-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺(HMBTAD)的新工艺.最佳反应条件为:缩合温度70～75℃,脱水真空度2.66～7.98kPa,以三元骨架Ni为催化剂,在110℃、7.09～8.11 kPa的氢气压力下进行加氢.在此条件下,HMBTAD收率为94.7%.

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。

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。

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%。

光稳定剂中间体2-氯-4,6-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶氧基)-1,3,5-三嗪的制备

作为受阻胺光稳定剂 (HALS)的重要中间体 ,2 氯 4 ,6 二 (2 ,2 ,6 ,6 四甲基 4 哌啶氧基 ) 1,3,5 三嗪 (CDTMTZ)本身也是一种光稳定剂 ,是合成其它高分子量光稳定剂的基础 .通过实验考证了溶剂、物料配比、添加方式及不同反应阶段的温度、时间等因素的影响 ;通过对产物的熔点及元素分析 ,得出了用水作溶剂时 ,理论配比下两次加料 ,反应阶段Ⅰ温度 5～ 8℃、时间 2h ;反应阶段Ⅱ温度 80℃、时间 2 4h ,得到了CDTMTZ一水合物 ,熔点 (2 2 3.8℃～ 2 2 6 .4℃ )及元素分析结果均与相关文献较一致 .

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'-四甲基哌啶酮生产工艺的改造和优化

通过对2,2',6,6'-四甲基哌啶酮(通称三丙酮胺)蒸溜工艺的改进及对副产物高聚物和生产废水的处理,回收了有用的副产物:润滑油、燃料油、氨水及片碱,使生产基本上做到了“三废零排放”,并降低了生产成本。

2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基对低温等离子辐射聚氨酯膜表面过氧自由基的研究

采用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(2,2,6,6-Tetramethyl-1-piperidinyloxyl radical,TEMPO)法,测定了经氧气低温等离子体处理后聚氨酯膜表面过氧自由基的浓度,探讨了等离子轰击时间、等离子放电功率、在空气中放置时间等因素对等离子体处理后自由基浓度的影响。在经测定获得的自由基浓度较高的条件下,引发聚氨酯与丙烯酸的接枝聚合,验证了TEMPO法的可行性,讨论了聚合时间对接枝率的影响。丙烯酸在聚氨酯膜表面的接枝共聚由扫描电子显微镜得到确认。在等离子放电功率为600W,放电时间为180s时所测定的自由基浓度最高,相应的接枝率较高。实验结果表明,TEMPO法是一种有效的测定自由基浓度的方法。

光稳定剂中间体2-氯-4,6-二(N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺基)-1,3,5-三嗪的合成研究

采用单因素法,以三聚氯氰、N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺和氢氧化钠为原料,二甲苯为溶剂,四丁基溴化铵为催化剂合成光稳定剂中间体2-氯-4,6-二(N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺基)-1,3,5-三嗪。结果表明该反应的最优工艺条件为第一阶段反应温度为5℃~8℃,反应时间2 h,第二阶段升温至60℃,反应时间5 h,原料物质的量之比n(三聚氯氰):n(N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺):n(氢氧化钠) = 1:2.15:2.15,催化剂四丁基溴化铵的用量0.20 g (相对0.05 mol三聚氯氰),产品产率为95.61%。

液相色谱法测定MMA中的痕量阻聚剂2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶-1-氧自由基

采用 TRACOR-900系列液相色谱仪,以 Zorbax-ODS作色谱柱,甲醇-水为移动相,测定了甲基丙烯酸甲酯(MMA)中阻聚剂2,2,6,6-四甲基-4羟基哌啶-1-氧自由基(TMHPO·)的含量。用去离子水作萃取剂,用量为水/MMA=1/3(体积比),萃取5次。本方法最低检出量为70 ppb,相对误差<2.3％,分析周期6 min,可用于工业生产的分析监测。

反相高效液相色谱法测定乳粉中6S-5-甲基四氢叶酸钙含量

建立乳粉中6S-5-甲基四氢叶酸钙的反相高效液相色谱分析方法。使用三氯乙酸溶液沉淀蛋白,抗坏血酸溶液加热提取后,以C_(18)反相色谱柱分离,三氟乙酸溶液(0.1%)-甲醇为流动相,采用梯度方式洗脱,检测波长280 nm,单标法定量。结果表明:乳粉样品中6S-5-甲基四氢叶酸钙的定量限为150μg/100 g,检出限为50μg/100 g;乳粉中6S-5-甲基四氢叶酸钙的添加量为150~600?μg/100 g时,加标回收率为95.0%~109.1%,相对标准偏差为1.26%~4.04%。本方法操作简便、准确、回收率高、重复性好,适用于乳粉中6S-5-甲基四氢叶酸钙的含量测定。

4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基合成与精制新工艺研究

以4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶为原料,双氧水为氧化剂、碱土金属氧化物为催化剂,去离子水为溶剂制备4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基阻聚剂。对合成的工艺条件进行了优化探索,结果表明:在反应温度75℃,时间8.5h,氧化剂滴速15mL/h,原料和氧化剂质量比1∶4,催化剂用量为原料的0.35%的条件下,合成的粗产物产率97.3%;为使工艺过程更加安全,反应结束后加入过渡金属氧化物分解未反应的氧化剂;由于粗产物中含有少量未反应的原料,根据产物和原料在溶剂中溶解度的不同,选择二氯乙烷和正己烷的混合溶剂进行结晶,产物纯度达到99.8%,达到德国默克公司的指标要求。

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。