CN109678843A - 一种新型阻聚剂的制备方法 - Google Patents

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袁开锋
胡新利
杨光
祝君威
娄凯
俞秀丽
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D401/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom
    • C07D401/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing three or more hetero rings

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Abstract

本发明涉及一种新型阻聚剂的制备方法，包括以下步骤：以三聚氰胺、2,2,6,6‑四甲基‑4‑羰基哌啶氮氧自由基、硼氢化钠为原料，在催化剂、溶剂以及水的条件下进行反应后过滤，将过滤后的有机相进行回流分水，并降温至8‑10℃至结晶完全，过滤，即得阻燃剂；本发明用三聚氰胺、2,2,6,6‑四甲基‑4‑羰基哌啶氮氧自由基、硼氢化钠为原料合成1,3,5‑三(2,2,6,6‑四甲基‑4‑哌啶氮氧自由基)三聚氰胺，分离提纯过程简单，反应时间短，产品的收率可以达到95%以上，产品纯度高，能耗低，环境污染小，成本低，是实现工业化生产的较理想的工艺。

Description

一种新型阻聚剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型阻聚剂的制备方法，属于阻聚剂的合成领域。
背景技术
1，3，5-三(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶氮氧自由基)三聚氰胺，是一种新型的受阻胺类阻聚剂，由于1，3，5-三(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶氮氧自由基)三聚氰胺对不饱和化合物的阻聚性能优良，使其近年来在不饱和单体化合物生产过程中的应用发展迅速，所以用1，3，5-三(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶氮氧自由基)三聚氰胺化合物取代传统的酚类阻聚剂有很大的实际意义。可应用于低碳烯烃的预防聚合结垢，还可应用于丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类及丙烯酸等化合物，其阻聚性能优于氢醌、酚噻嗪、对苯二酚及对苯二胺等化合物阻聚效果。其分子式为C30H51O3N9，分子量：585.84，分子结构式：
其外观为桔红色固体粉末，熔点为126℃，1，3，5-三(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶氮氧自由基)三聚氰胺虽有应用，但是关于1，3，5-三(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶氮氧自由基)三聚氰胺的合成国内文献报道极少，因此研究1，3，5-三(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶氮氧自由基)三聚氰胺的制备方法具有重要的工业应用价值。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的不足，提供了一种新型阻聚剂的制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种新型阻聚剂的制备方法，包括以下步骤：以三聚氰胺、2，2，6，6-四甲基-4-羰基哌啶氮氧自由基、硼氢化钠为原料，在催化剂、溶剂以及水的条件下进行反应后过滤，将过滤后的有机相进行回流分水，并降温至8-10℃至结晶完全，过滤，即得1，3，5-三(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶氮氧自由基)三聚氰胺。
作为本发明的一种改进，所述三聚氰胺、2，2，6，6-四甲基-4-羰基哌啶氮氧自由基、硼氢化钠、催化剂、溶剂和水的用量比例按质量计为1∶(3.7-4.8)∶(2.7-2.97)∶(0.039-0.078)∶(3.17-4.75)∶(0.8-1.5)。
作为本发明的一种改进，所述催化剂为四异丙基溴化铵、四丁基溴化铵或四丁基氯化铵中任意一种。
作为本发明的一种改进，所述催化剂为四丁基溴化铵。
作为本发明的一种改进，所述溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇中任意一种。
作为本发明的一种改进，所述溶剂为乙醇。
作为本发明的一种改进，所述三聚氰胺与2，2，6，6-四甲基-4-羰基哌啶氮氧自由基的反应温度为60-75℃，反应时间为5-9h。
一种新型阻聚剂1，3，5-三(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶氮氧自由基)三聚氰胺的合成方程式如下：
由于采用了以上技术，本发明较现有技术相比，具有的有益效果如下：
本发明公开了一种新型阻聚剂的制备方法，本发明用三聚氰胺、2，2，6，6-四甲基-4-羰基哌啶氮氧自由基为原料合成1，3，5-三(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶氮氧自由基)三聚氰胺，分离提纯过程简单，反应时间短，产品的收率可以达到95％以上，产品纯度高，能耗低，环境污染小，成本低，是实现工业化生产的较理想的工艺。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明。
实施例1：
在装有温度计的250mL的四口烧瓶中，加入乙醇50g，三聚氰胺12.6g，2，2，6，6-四甲基-4-羰基哌啶氮氧自由基49.1g，装上冷凝管，开动搅拌器，升温至70℃时，反应1h后加入水11.3g，硼氢化钠37.4g，四丁基溴化铵0.5g，在70℃继续反应6h。反应结束后静置分层，分出水相，再用100g清水洗涤一次，进行过滤，过滤后的有机相，放入四口烧瓶中升温至115℃进行回流分水，分水结束后降温至10℃，结晶完全，过滤，即得1，3，5-三(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶氮氧自由基)三聚氰胺产品，产品收率为95.34％，熔点为126-127℃。
实施例2：
在装有温度计的250mL的四口烧瓶中，加入乙醇50g，三聚氰胺12.6g，2，2，6，6-四甲基-4一羰基哌啶氮氧自由基50.4g，装上冷凝管，开动搅拌器，升温至75℃时，反应1h后加入水12.5g，硼氢化钠37g，四丁基溴化铵0.5g，在75℃继续反应8h。反应结束后静置分层，分出水相，再用100g清水洗涤一次，进行过滤，过滤后的有机相，放入四口烧瓶中升温至115℃进行回流分水，分水结束后降温至10℃，结晶完全，过滤，即得1，3，5-三(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶氮氧自由基)三聚氰胺产品，产品收率为96.14％，熔点为126-127℃。
实施例3：
在装有温度计的250mL的四口烧瓶中，加入乙醇45g，三聚氰胺12.6g，2，2，6，6-四甲基-4-羰基哌啶氮氧自由基60g，装上冷凝管，开动搅拌器，升温至70℃时，反应1h后加入水14g，硼氢化钠37g，四丁基氯化铵0.5g，在70℃继续反应6h。反应结束后静置分层，分出水相，再用100g清水洗涤一次，进行过滤，过滤后的有机相，放入四口烧瓶中升温至115℃进行回流分水，分水结束后降温至8℃，结晶完全，过滤，即得1，3，5-三(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶氮氧自由基)三聚氰胺产品，产品收率为96.85％，熔点为126-127℃。
实施例4：
在装有温度计的250mL的四口烧瓶中，加入乙醇60g，三聚氰胺12.6g，2，2，6，6-四甲基-4-羰基哌啶氮氧自由基56.7g，装上冷凝管，开动搅拌器，升温至65℃时，反应1h后加入水15.1g，硼氢化钠32.7g，四丁基溴化铵0.5g，在65℃继续反应6h。反应结束后静置分层，分出水相，再用100g清水洗涤一次，进行过滤，过滤后的有机相，放入四口烧瓶中升温至115℃进行回流分水，分水结束后降温至8℃，结晶完全，过滤，即得1，3，5-三(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶氮氧自由基)三聚氰胺产品，产品收率为95.84％，熔点为126-127℃。
实施例5：
在装有温度计的250mL的四口烧瓶中，加入乙醇55g，三聚氰胺12.6g，2，2，6，6-四甲基-4-羰基哌啶氮氧自由基53g，装上冷凝管，开动搅拌器，升温至65℃时，反应1h后加入水13.5g，硼氢化钠34g，四异丙基溴化铵0.9g，在65℃继续反应6h。反应结束后静置分层，分出水相，再用100g清水洗涤一次，进行过滤，过滤后的有机相，放入四口烧瓶中升温至115℃进行回流分水，分水结束后降温至10℃，结晶完全，过滤，即得1，3，5-三(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶氮氧自由基)三聚氰胺产品，产品收率为96.08％，熔点为126-127℃。
上述实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围，即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新型阻聚剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：以三聚氰胺、2,2,6,6-四甲基-4-羰基哌啶氮氧自由基、硼氢化钠为原料，在催化剂、溶剂以及水的条件下进行反应后过滤，将过滤后的有机相进行回流分水，并降温至8-10℃至结晶完全，过滤，即得1,3,5-三(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶氮氧自由基)三聚氰胺。
2.根据权利要求1所述的一种新型阻聚剂的制备方法，其特征在于：所述三聚氰胺、2,2,6,6-四甲基-4-羰基哌啶氮氧自由基、硼氢化钠、催化剂、溶剂和水的用量比例按质量计为1:（3.7-4.8）：（2.7-2.97）：（0.039-0.078）：（3.17-4.75）：（0.8-1.5）。
3.根据权利要求1所述的一种新型阻聚剂的制备方法，其特征在于：所述催化剂为四异丙基溴化铵、四丁基溴化铵或四丁基氯化铵中任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种新型阻聚剂的制备方法，其特征在于：所述溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇中任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种新型阻聚剂的制备方法，其特征在于：所述三聚氰胺与2,2,6,6-四甲基-4-羰基哌啶氮氧自由基的反应温度为60-75℃，反应时间为5-9h。
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