CN102659669A

CN102659669A - 四甲基哌啶胺的制备方法

Info

Publication number: CN102659669A
Application number: CN2012101432588A
Authority: CN
Inventors: 冯鑫广; 李秀平; 严东文
Original assignee: TIANJIN YIYUAN BIOCHEMICAL TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: TIANJIN YIYUAN BIOCHEMICAL TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2012-05-10
Filing date: 2012-05-10
Publication date: 2012-09-12

Abstract

本发明涉及一种四甲基哌啶胺的制备方法，是以三丙酮胺为原料，与氨进行脱水反应，再在雷尼镍的催化下高压氢化得到四甲基哌啶胺。本发明首次采用氨水和甲醇的混合溶剂，降低了对原料三丙酮胺的纯度要求，提供了催化剂、反应温度、反应物料比以及反应压力，获得一种更加实用、更加优化的四甲基哌啶胺的生产工艺。

Description

四甲基哌啶胺的制备方法

技术领域

本发明属于化合物合成领域，尤其是一种四甲基哌啶胺的制备方法。

背景技术

2,2,6,6-四甲基哌啶酮经氨解还原得到四甲基哌啶胺，可作为光稳定剂中间体，可用来合成键合型和聚合型高分子质量的受阻胺类光稳定剂。

通过检索，发现与本申请相关的专利文献，具体如下：

1、一种2，2，6，6-四烷基-4-哌啶胺的生产方法（CN86102649），结构式如下：R代表C1-C18烷基，C5-C6环烷基或C7-C9芳烷基，R1，R2，R3，R4代表相同或不同的C1-C8烷基，A代表氢，羟基，C1-C8烷氧基，C1-C8烷基，C2-C10烷羰基或芳羰基，n代表1，2，3或4；当n为2，3或4时，哌啶环上的R1，R2，R3，R4和A取代基彼此在其限定范围内各不相同，本方法的特征是结构式为R(NH2)n的胺(式中R和n的含义如上述规定)，与至少一种结构式如下的2，2，6，6-四烷基-4-氨基哌啶反应：式中A，R1，R2，R3和R4的含义如上述规定，该反应是在钯催化剂存在下进行，反应介质选自水，C1-C10脂肪醇，C2-C6脂肪二醇及其混合物。

2、一种光稳定剂中间体2，2，6，6－四甲基－4－哌啶胺类化合物的制备方法（C N1346825），确切地说是由2，2，6，6－四甲基－4－哌啶酮与胺类化合物反应制备受阻胺类光稳定剂的中间体的方法。采用三步法制备光稳定剂中间体2，2，6，6－四甲基－4－哌啶胺类化合物，主要是由预混反应，脱水，加氢三步反应完成。

3、一种2，2，6，6－四烷基－4－哌啶胺类的制备方法（CN1336365），包括：在固定床反应器中，在水、C1－C10脂肪醇或C2－C6脂肪二醇或其混合物的存在下，以负载于孔径为10－500A的多孔载体上的钯或铂为催化剂，使2，2，6，6－四烷基－4－哌啶酮与有机胺反应，反应温度为40－160℃，反应压力为0.1－10.0MPa。

4、一种哌啶胺类化合物的合成及其反应介质中所使用催化剂Raney Ni－M及催化剂的制备方法（CN1358713），合成方法是：将反应物及本催化剂加入反应器中，反应介质为水和/或低碳醇，用高纯氮气置换反应器内的空气，再通高纯氢气加压至反应压力，反应器升温到反应温度。催化剂的组成及制备：将金属Ni、Al、镧系稀土金属元素，按一定比例，用电弧熔融炼制合金、粉碎后，经碱溶抽提脱铝，制得Raney Ni－M催化剂。

上述四篇专利文献的内容皆以制备哌啶胺类衍生物为目的，与本申请中制备的单一结构的四甲基哌啶胺存在较大区别。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供四甲基哌啶胺的制备方法，本发明提供了催化剂、反应温度、反应压力、反应物料比以及溶剂，由此提供一种更加实用、更加优化的四甲基哌啶胺的生产工艺。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种四甲基哌啶胺的制备方法，步骤如下为：将三丙酮胺、氨水、催化剂、甲醇、固体氢氧化钠于高压釜中混合，搅拌下用氮气置换高压釜三次，升温至110-130℃，通入氢气，保持反应釜内氢气压力为10atm，直到不再吸收氢气为止，停止反应，降温，过滤，得四甲基哌啶胺；所述催化剂为四元素的雷尼镍。

而且，所述反应物料比为：三丙酮胺∶雷尼镍∶氨水∶甲醇∶氢氧化钠=15∶1.5∶20∶1∶0.02。

而且，所述氨水的浓度为26-28%m/m。

而且，所述通氢气时间为4-8小时。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明采用催化胺化法即以三丙酮胺和氨水为原料，在催化剂雷尼镍的作用下生成四甲基哌啶胺。该反应的催化剂主要有钴系列及雷尼镍系列，本发明使用的四元素的雷尼镍同钴催化剂相比，具有制备工艺简单，原料易得，价格便宜等优点。

2、本发明在制备四甲基哌啶胺的过程中，首次采用氨水和甲醇的混合溶剂，优化了反应条件，确定催化剂为四元素的雷尼镍，反应温度为120℃，反应压力为10atm，反应物料比为：三丙酮胺∶雷尼镍∶氨水∶甲醇∶氢氧化钠=15∶1.5∶20∶1∶0.02，使生产过程中的各项比例达到均衡，节省原料。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

本发明制备四甲基哌啶胺的合成化学式如下：

其中催化剂为四元素的雷尼镍，由山东淄博嘉虹化工有限公司提供。催化剂可以循环使用，每次补加一定量的新雷尼镍。

实施例1：

一种四甲基哌啶胺的制备方法，步骤如下：

⑴在1000升不锈钢的高压釜中加入150kg三丙酮胺，200kg 26-28%（m/m）氨水，15kg雷尼镍和3kg固体氢氧化钠，搅拌下用氮气置换高压釜三次，开始升温至120℃，通入氢气，保持反应釜内氢气压力为10atm，直到不再吸收氢气为止，通气时间大约为6小时。

加入一定量氢氧化钠，目的是调节反应体系的PH值。氨水和甲醇的混合液为溶剂，氨水的浓度为26-28%（m/m），氨水和甲醇的物料比为20∶1。

⑵停止反应，降温至室温，过滤（催化剂可以重复使用），蒸馏得到粗产品，将粗产品进行精馏得到产品128kg。色谱分析产品的纯度为98.5%。

本发明在合成时使用三丙酮胺的纯度要求不高，90%的三丙酮胺即可

实施例2：

一种四甲基哌啶胺的制备方法，步骤如下：

⑴在1000升不锈钢的高压釜中加入150kg三丙酮胺，200kg26-28%（m/m）氨水，15kg雷尼镍，10kg甲醇和3kg固体氢氧化钠，搅拌下用氮气置换高压釜三次，开始升温至120℃，通入氢气，保持反应釜内氢气压力为10atm，直到不再吸收氢气为止，通气时间大约为6小时。

⑵停止反应，降温至室温，过滤（催化剂可以重复使用），蒸馏得到粗产品，将粗产品进行精馏得到产品136kg。色谱分析产品的纯度为99.5%。

Claims

1.一种四甲基哌啶胺的制备方法，其特征在于：步骤如下：将三丙酮胺、氨水、催化剂、甲醇、固体氢氧化钠于高压釜中混合，搅拌下用氮气置换高压釜三次，升温至110-130℃，通入氢气，保持反应釜内氢气压力为10atm，直到不再吸收氢气为止，停止反应，降温，过滤，得四甲基哌啶胺；所述催化剂为四元素的雷尼镍。

2.根据权利要求1所述的四甲基哌啶胺的制备方法，其特征在于：所述反应物料比为：三丙酮胺∶雷尼镍∶氨水∶甲醇∶氢氧化钠=15∶1.5∶20∶1∶0.02。

3.根据权利要求1所述的四甲基哌啶胺的制备方法，其特征在于：所述氨水的浓度为26-28%m/m。

4.根据权利要求1所述的四甲基哌啶胺的制备方法，其特征在于：所述通氢气时间为4-8小时。