CN1117076C - N－氧基化合物,其制备方法以及使用它们抑制乙烯基单体聚合的方法 - Google Patents
N－氧基化合物,其制备方法以及使用它们抑制乙烯基单体聚合的方法 Download PDFInfo
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Abstract
公开了通式(1)所示的新型N-氧基化合物(其中n为1-18的整数；R1和R2各为氢或甲基，条件是其中至少一个是氢；R3，R4，R5和R6各为直链或支化烷基；以及R7为氢或(甲基)丙烯酰基)。当将这些化合物甚至少量加到乙烯基单体如α，β-不饱和羧酸及其酯中时，它们甚至在高温下表现出令人满意的聚合抑制效果。
Description
技术领域
本发明涉及新型N-氧基化合物，这些N-氧基化合物的混合物，制备它们的方法，以及使用它们抑制乙烯基单体，如α，β-不饱和羧酸及其酯聚合的方法。
背景技术
典型乙烯基单体α，β-不饱和羧酸及其酯作为生产各种聚合物和共聚物的单体有多种用途。然而，因为它们有非常容易聚合的特性，由于一些引发因素如光和热造成的聚合麻烦在其生产、贮存、运输和类似过程中经常出现。尤其在α，β-不饱和羧酸及其酯的生产中，它们暴露于100℃以上的高温，因此容易引起在液相和汽相中形成端聚物的麻烦。
为了避免上述在α，β-不饱和羧酸及其酯中发生的聚合问题，已经尝试使用各种聚合抑制剂来抑制其聚合。这类聚合抑制剂例如包括杂芳族化合物如吩噻嗪；酚类如氢醌和氢醌单甲醚；以及芳族胺如N，N’-二-2-萘基-对苯二胺[Nonflex F(商标)，由Seiko Chemical Co.，Ltd.生产；下文缩写为“AF”]，N-苯基-N’-(1，3-二甲基丁基)-对苯二胺[Nocrak6C(商标)，由Ouchishinko Chemical Industrial Co.，Ltd.生产；下文缩写为“6C”]和N，N’-二苯基-对苯二胺[Nonflex H(商标)，由Seiko Chemical Co.，Ltd.生产]。此外，日本专利公开Nos.320205/’93和320217/’93公开了单独使用下式(2)的N-氧基化合物或者将其与其它聚合抑制剂结合使用的方法。
其中R8表示氢，烷基或酰基。
然而，在生产α，β-不饱和羧酸及其酯的方法中，在为了反应和由蒸馏提纯的目的所使用的高温条件下，普通聚合抑制剂不能表现令人满意的聚合抑制效果。因而，需要添加大量的这些聚合抑制剂，因此从工业应用来看存在问题。此外，尽管其中R8为氢或烷基的式(2)N-氧基化合物甚至以少量使用时也有优异的聚合抑制能力，但实际已知的这类化合物仅限于其中R8为氢，甲基或乙基的那些。这些化合物具有较低的沸点或接近于α，β-不饱和羧酸及其酯的沸点的升华温度，因此在通过蒸馏提纯α，β-不饱和羧酸及其酯的过程中发生它们与产物一起被蒸馏出来而使其着色的问题。另一方面，其中R8为酰基的式(2)N-氧基化合物具有足够高的沸点或升华温度。然而，在使用过程中，它们可被转化为低沸点或升华温度的化合物，最终可与产物一起被蒸馏出来。作为该现象的一个实例，当式(2)的N-氧基化合物用作(甲基)丙烯酸甲酯和醇之间的酯交换反应的聚合抑制剂时，聚合抑制剂本身可进行酯交换反应而形成含(甲基)丙烯酰基作为R8且因此具有低沸点或升华温度的化合物，最终与产物一起被蒸馏出而使其着色。
本发明的公开
本发明的一个目的是提供新型N-氧基化合物和制备它们的方法。
本发明的另一目的是提供聚合抑制方法，当在生产乙烯基单体如α，β-不饱和羧酸及其酯的方法中应用时，该方法几乎不引起产物的着色且不需要使用大量的聚合抑制剂。
这就是说，本发明涉及下式(1)的N-氧基化合物。其中n为1-18的整数；R1和R2各为氢或甲基，但其中至少一个是氢；R3，R4，R5和R6各为直链或支化烷基；以及R7为氢或(甲基)丙烯酰基。
此外，本发明也涉及制备式(1)的N-氧基化合物的方法，它包括以下步骤：将环氧乙烷和/或环氧丙烷加到4-羟基-2，2，6，6-四烷基哌啶-N-氧基中，以及任选用含(甲基)丙烯酰基的化合物酯化所得产物。
此外，本发明也涉及聚合抑制方法，其中式(1)的N-氧基化合物或这类N-氧基化合物的混合物用作乙烯基单体的聚合抑制剂。
附图的简要描述
图1和2为表明对分别在实施例1和2中得到的本发明的N-氧基化合物(IB和IE)进行高效液相色谱法分析的结果的曲线图。
实施本发明的最佳方式
本发明的N-氧基化合物为式(1)所表示的化合物。在该式中，R3，R4，R5和R6各自为直链或支化的烷基。然而，R3，R4，R5和R6各自优选为1-4个碳原子的直链烷基，更优选甲基。
尽管根据本发明的式(1)的N-氧基化合物可以纯化合物的形式获得，其中n为1-18的整数，但它们通常以两种或多种具有不同n值的N-氧基化合物的混合物得到。在这种情况下，n的平均值/1摩尔N-氧基化合物(下文称为加成的平均摩尔数)适宜在1-14的范围。如果加成的平均摩尔数大于14，分子量变大以致提供相同摩尔数所需的重量将过度增加。此外，N-氧基化合物的混合物的沸点或升华温度上升到它不易用作聚合抑制剂这样的一种程度。加成的平均摩尔数的优选范围为2-10。
式(1)中R7为氢的本发明N-氧基化合物可通过环氧乙烷和/或环氧丙烷与例如4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-N-氧基的加成反应来合成。
根据实施环氧乙烷加成反应的一个示例性工序，一个装有搅拌器、温度计和盐水冷凝器的四颈烧瓶中装入4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-N-氧基，溶剂和催化剂。然后，由喷吹将环氧乙烷以使其不在盐水冷凝器下部回流的速率引入体系中。在预定量的环氧乙烷被吹入后，继续搅拌直到证实作为原料的4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-N-氧基消失为止。在反应停止后，在减压下搅拌反应混合物以便除去任何未反应的环氧乙烷。由此获得了作为残余物的式(1)的N-氧基化合物或者这类N-氧基化合物的混合物。同样，环氧丙烷的加成反应可通过控制环氧丙烷的滴加速率以使它不在盐水冷凝器下部回流来进行。
可用于加成反应的溶剂包括例如卤代烃类如二氯甲烷，氯仿，四氯化碳和氯苯；芳烃类如苯，甲苯，二甲苯，枯烯和乙基苯；以及醚溶剂如乙醚，二异丙醚，四氢呋喃和二噁烷。其中优选使用芳烃类。
作为环氧乙烷和/或环氧丙烷加成反应的催化剂，可以使用环氧乙烷和/或环氧丙烷用的任何普通聚合催化剂。例如，优选使用碱金属氢氧化物，氯化铁(III)和氯化锡(IV)。在它们当中，氯化铁(III)是尤其优选的。
在进行环氧乙烷和/或环氧丙烷的加成反应中，有必要在保持反应混合物在不回流这样的一种温度下的同时添加环氧乙烷和/或环氧丙烷。更具体地说，反应混合物保持在-10℃至40℃和优选0至30℃的温度下。在添加完环氧乙烷和/或环氧丙烷后，反应优选在20-50℃的高温下进行。在反应结束后，脱气也优选在20-50℃下进行。
式(1)中R7为(甲基)丙烯酰基的本发明N-氧基化合物可按如下合成：将环氧乙烷和/或环氧丙烷与例如4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-N-氧基进行加成反应，以及随后让所得产物用(甲基)丙烯酸加以酯化或与(甲基)丙烯酸酯进行酯交换。
具有给定n值的N-氧基化合物可通过控制添加的环氧乙烷和/环氧丙烷的量来获得。然而，以这种方式得到的N-氧基化合物通常包括两种或多种具有不同n值的N-氧基化合物的混合物。因此，如果必要，具有确定n值的纯N-氧基化合物可根据柱色谱法和蒸馏这类技术提纯混合物来分离。对于由加成反应得到的N-氧基化合物的混合物，加成的平均摩尔数可通过将加成的环氧乙烷和/或环氧丙烷的摩尔数除以转化为加合物的4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-N-氧基的摩尔数来测定。
根据本发明的式(1)的N-氧基化合物可用作防止乙烯基单体聚合的聚合抑制剂。这些聚合抑制剂随n增加而具有较高的沸点或升华温度。因此，为了减少在蒸馏过程中混入并污染产物的聚合抑制剂的量，优先选择其沸点或升华温度明显不同于作为产物的乙烯基单体的沸点的聚合抑制剂。
与通常用作聚合抑制剂的芳族胺化合物相比，式(1)的N-氧基化合物的特征在于它们在α，β-不饱和羧酸及其酯中有优异的溶解性以及在于在使用后设备和罐容易清洗。因为这个原因，它们对于工业用途非常有利。在式(1)的N-氧基化合物中，当在使用(甲基)丙烯酸甲酯作为原料的酯交换反应方法中将其中R7为氢的那些用作聚合抑制剂时，它们部分或全部可被转化为R7为(甲基)丙烯酰基的化合物。然而，从实践的观点来看，这并没有任何问题，因为它们的聚合抑制能力可与其中R7为氢的相应化合物相当且它们不会被蒸馏到产物中。
本发明的聚合抑制方法不仅可在乙烯基单体，优选α，β-不饱和羧酸及其酯的生产过程中用于聚合抑制的目的，也可在它们的贮存和运输过程中用于聚合抑制的目的。
在本发明的聚合抑制方法中，至少一种式(1)的N-氧基化合物或者两种或多种在式(1)中有不同n值的N-氧基化合物的混合物(下文称为这类N-氧基化合物的混合物)用作聚合抑制剂。然而，当然可结合使用其它通用聚合抑制剂。其它聚合抑制剂的结合使用可产生更优异的聚合抑制效果，这归因于那些聚合抑制剂的协同作用。
式(1)的N-氧基化合物或这类N-氧基化合物的混合物的加入量可根据使用的方法和条件来变化。然而，当它们单独使用时，加入量一般为大约1-1,000ppm，基于待抑制其聚合的乙烯基单体。当它们结合其它聚合抑制剂使用时，加入量一般为大约0.5-1,000ppm。
所有式(1)的N-氧基化合物和这类N-氧基化合物的混合物对乙烯基单体均有聚合抑制效果。因此，当使用这些聚合抑制剂时，考虑乙烯基单体的沸点，操作条件或类似因素来选择适合的聚合抑制剂。
在实施本发明时，将用作聚合抑制剂的式(1)的N-氧基化合物或这类N-氧基化合物的混合物直接加到乙烯基单体中或以溶液形式加入。在需要防止蒸馏柱内乙烯基单体聚合时，通常的做法是将聚合抑制剂例如溶解在蒸馏体系中所装的物质中，并将该溶液供入蒸馏柱的顶部或中部。在这种情况下，如果使用式(1)中有不同n值的两种或多种N-氧基化合物的混合物，这些化合物有不同的沸点，因此在蒸馏柱内广泛分布，与纯化合物相反，后者仅存在于蒸馏柱的某一些部位。因此，使用混合物代表了优选的实施方案，因为对乙烯基单体的聚合抑制效果在蒸馏柱的很多部分上得到体现。
在本发明的聚合抑制方法中，如果必要，为了进一步增强聚合抑制效果，含有上式(1)的N-氧基化合物或这类N-氧基化合物的混合物作为聚合抑制剂的乙烯基单体可另外含有分子氧或空气。这可以通过空气鼓泡这类技术容易地完成。
本发明的聚合抑制方法一般可应用于乙烯基单体，而且它不仅可用于单一乙烯基单体，也可用于两种或多种乙烯基单体的混合物。此外，尤其当本发明的聚合抑制方法应用于α，β-不饱和羧酸及其酯时，获得了优异的效果。可用的乙烯基单体包括乙烯，丙烯，丁二烯，苯乙烯，氯乙烯等。可用的α，β-不饱和羧酸及其酯包括例如丙烯酸，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸正丁酯，丙烯酸异丁酯，丙烯酸十八烷基酯，丙烯酸2-乙基己酯，丙烯酸2-羟基乙酯，丙烯酸2-羟基丙酯，丙烯酸4-羟基丁酯，乙二醇二丙烯酸酯，丙烯酸缩水甘油酯，丙烯酸2-乙氧基乙酯，丙烯酸四氢糠酯，丙烯酸环己酯，丙烯酸苄酯，丙烯酸烯丙酯，丙烯酸叔丁基酯，1，6-己二醇二丙烯酸酯，丙烯酸二甲基氨基乙酯，甲基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸异丁酯，，甲基丙烯酸十八烷基酯，甲基丙烯酸2-乙基己酯，甲基丙烯酸2-羟乙酯，甲基丙烯酸2-羟丙酯，乙二醇二甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯，甲基丙烯酸环己酯，甲基丙烯酸苄酯，甲基丙烯酸烯丙酯，甲基丙烯酸叔丁基酯，甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯，甲基丙烯酸苯酯，巴豆酸，巴豆酸甲酯，巴豆酸乙酯，衣康酸，衣康酸二甲酯，α-羟基乙基丙烯酸甲酯和α-羟基乙基丙烯酸乙酯。当然本发明不限于这些。
参照以下实施例和对比例更具体地解释本发明。这里使用的聚合抑制剂以表1和2所示的缩写来表示。在式(1)的所有聚合抑制剂中，其中R1，R2和加成的平均摩尔数(n)如表1所示那样变化，R3，R4，R5和R6为CH3，和R7为H。
表1
表2
| 缩写 | 通式(1)化合物中的n，R1和R2 | ||
| n | R1 | R2 | |
| IA | 2 | H | H |
| IB | 6 | H | H |
| IC | 10 | H | H |
| ID | 0 | - | - |
| IE | 3 | R1和R2中的一个为H，另一个为CH3 | |
| IF | 6 | R1和R2中的一个为H，另一个为CH3 | |
| IG | 10 | R1和R2中的一个为H，另一个为CH3 | |
这里使用的α，β-不饱和羧酸及其酯用以下缩写表示。
CHMA：甲基丙烯酸环己酯
EDMA：乙二醇二甲基丙烯酸酯
BMA：甲基丙烯酸正丁酯
BZMA：甲基丙烯酸苄酯
EHMA：甲基丙烯酸2-乙基己酯
AMA：甲基丙烯酸烯丙酯
HEMA：甲基丙烯酸2-羟基乙酯
GMA：甲基丙烯酸缩水甘油酯
HEA：丙烯酸2-羟基乙酯
MA：丙烯酸甲酯
MMA：甲基丙烯酸甲酯
AA：丙烯酸
MAA：甲基丙烯酸
实施例1
向一个装有搅拌器，温度计和盐水冷凝器的四颈烧瓶中加入作为原料的4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-N-氧基，甲苯和氯化铁(III)。在搅拌该混合物的同时，吹入环氧乙烷以便在10-15℃的反应温度下进行加成反应。环氧乙烷的吹入速率应使得它不在盐水冷凝器的下部回流。吹入环氧乙烷直到其加入的摩尔量等于所添加的4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-N-氧基的摩尔量的六倍后，继续搅拌。在由高效液相色谱法进行的分析确认4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-N-氧基消失后，停止反应。然后，在减压下搅拌反应混合物以除去任何未反应的环氧乙烷，然后用水洗涤以除去任何4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-N-氧基和催化剂。最后，在减压下除去甲苯以获得表1所示的IB。由高效液相色谱法对IB分析的结果表示在图1中。高效液相色谱法分析所使用的条件如下。
高效液相色谱法的测量条件
仪器：Shimadzu LC-6A
柱：Inertsil ODS-80A，4.6mmφ×250mm
流动相：CH3CN/H2O/H3PO4＝400/600/1
流速：1.0ml/min
温度：40℃
检测：UV240nm(ABS0.02)
此外，用制备IB所述的相同方式来制备IA和IC，只是改变吹入的环氧乙烷量。
实施例2
向一个装有搅拌器，温度计和盐水冷凝器的四颈烧瓶中加入作为原料的4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-N-氧基，甲苯和氯化铁(III)。在搅拌该混合物的同时，滴加环氧丙烷以便在15-20℃的反应温度下进行加成反应。环氧丙烷的滴加速率应使得它不在盐水冷凝器的下部回流。滴加环氧丙烷直到其加入的摩尔量等于所添加的4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-N-氧基的摩尔量的三倍后，继续搅拌。在由高效液相色谱法进行的分析确认4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-N-氧基消失后，停止反应。然后，在减压下搅拌反应混合物以除去任何未反应的环氧丙烷，然后用水洗涤以除去任何4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-N-氧基和催化剂。最后，在减压下除去甲苯以获得表1所示的IE。由高效液相色谱法对IE分析的结果表示在图2中。高效液相色谱法分析所使用的条件与IA所用相同。
此外，用制备IE所述的相同方式来制备IF和IG，只是改变吹入的环氧丙烷量。
实施例3-8和对比例1-5
测试溶液通过将5ppm各种聚合抑制剂加到表3所示的各种已预先通过蒸馏从中除去任何聚合抑制剂的(甲基)丙烯酸酯中来制备。然后将15g各种前述测试溶液倒入25ml安瓿中，这些安瓿用硅橡胶塞子密封，对于丙烯酸甲酯(MA)浸入保持在70℃的油浴中，对于甲基丙烯酸甲酯(MMA)浸入90℃的油浴中，或者对于其它(甲基)丙烯酸酯浸入120℃的油浴中。在该油浴在振荡器上摇动的同时，肉眼观察安瓿以确认端聚物(popcorn)形成，胶凝或溶液粘度增加发生的时间。因此，测定在各安瓿中(甲基)丙烯酸酯的聚合引发时间(分钟)。这样得到的结果也表示在表3中。
表3
| 序号 | 聚合抑制剂 | 聚合引发时间(分钟) | ||||||||||
| CHMA | EDMA | BMA | AMA | HEMA | GMA | EHMA | BZMA | HEA | MA | MMA | ||
| 实施例3 | IA | 849 | 993 | 1001 | ＞1100 | 713 | 815 | 1054 | 1035 | 630 | ＞1100 | ＞1100 |
| 实施例4 | IB | 519 | 598 | 608 | 681 | 449 | 503 | 666 | 639 | 674 | ＞1100 | 880 |
| 实施例5 | IC | 376 | 420 | 451 | 505 | 328 | 340 | 490 | 421 | 380 | 758 | 667 |
| 实施例6 | IE | 653 | 751 | 778 | 876 | 553 | 610 | 838 | 767 | 495 | ＞1100 | ＞1100 |
| 实施例7 | IF | 433 | 500 | 525 | 588 | 379 | 439 | 560 | 530 | 357 | 889 | 734 |
| 实施例8 | IG | 304 | 333 | 365 | 408 | 258 | 288 | 390 | 338 | 274 | 590 | 503 |
| 对比例1 | PZ | 57 | 31 | 50 | 42 | 40 | 48 | 70 | 60 | 35 | 126 | 112 |
| 对比例2 | HQ | 60 | 31 | 52 | 43 | 41 | 51 | 75 | 64 | 41 | 124 | 120 |
| 对比例3 | MEHQ | 12 | 5 | 10 | 7 | 9 | 10 | 13 | 13 | 11 | 47 | 38 |
| 对比例4 | AF | 43 | 21 | 37 | 30 | 31 | 35 | 54 | 46 | 30 | 120 | 106 |
| 对比例5 | 6C | 23 | 5 | 19 | 15 | 13 | 15 | 30 | 27 | 14 | 63 | 60 |
实施例9-14和对比例6-10
测试溶液通过将5ppm表4所示各种聚合抑制剂加到已经预先通过蒸馏从中除去任何聚合抑制剂的(甲基)丙烯酸中来制备。然后将15g各种前述测试溶液倒入25ml安瓿中，这些安瓿用硅橡胶塞子密封，并浸入保持在100℃的油浴中。在该油浴在振荡器上摇动的同时，肉眼观察安瓿以确认端聚物形成，胶凝或溶液粘度增加发生的时间。因此，测定在各安瓿中(甲基)丙烯酸的聚合引发时间(分钟)。这样得到的结果也表示在表4中。
表4
| 实施例号 | 聚合抑制剂 | 聚合引发时间(分钟) | |
| 丙烯酸 | 甲基丙烯酸 | ||
| 实施例9 | IA | 77 | 126 |
| 实施例10 | IB | 40 | 79 |
| 实施例11 | IC | 28 | 51 |
| 实施例12 | IE | 58 | 94 |
| 实施例13 | IF | 36 | 64 |
| 实施例14 | IG | 25 | 43 |
| 对比例6 | PZ | 8 | 16 |
| 对比例7 | HQ | 1 | 2 |
| 对比例8 | MEHQ | 2 | 4 |
| 对比例9 | AF | 7 | 14 |
| 对比例10 | 6C | 3 | 6 |
从表3和4可以看出，与使用普通的聚合抑制剂如吩噻嗪，氢醌，氢醌单甲醚，AF和6C相比，当上式(1)的N-氧基化合物用作聚合抑制剂时，α，β-不饱和羧酸及其酯的聚合引发时间明显延长而表现了更优异的聚合抑制效果。
实施例15-19和对比例11-14
测试溶液通过将表5所示各种聚合抑制剂加到已经预先通过蒸馏从中除去任何聚合抑制剂的乙二醇二甲基丙烯酸酯中来制备。然后将15g各种前述测试溶液倒入25ml安瓿中，这些安瓿用硅橡胶塞子密封，并浸入保持在120℃的油浴中。在该油浴在振荡器上摇动的同时，肉眼观察安瓿以测定在各安瓿中乙二醇二甲基丙烯酸酯的聚合引发时间(分钟)。这样得到的结果也表示在表5中。
表5
| 序号 | 聚合抑制剂 | 添加量(ppm) | 聚合引发时间(分钟) |
| 实施例15 | IB | 3 | 159 |
| 实施例16 | IB | 3 | 195 |
| MEHQ | 10 | ||
| 实施例17 | IB | 3 | 228 |
| HQ | 10 | ||
| 实施例18 | IB | 3 | 210 |
| AF | 10 | ||
| 实施例19 | IB | 3 | 199 |
| 6C | 10 | ||
| 对比例11 | MEHQ | 10 | 10 |
| 对比例12 | HQ | 10 | 66 |
| 对比例13 | AF | 10 | 46 |
| 对比例14 | 6C | 10 | 10 |
从表5可以看出，上式(1)的N-氧基化合物的聚合抑制效果通过结合使用其它通用聚合抑制剂得到进一步增强。
实施例20
使用装有带20个塔板的Oldershaw柱作为蒸馏柱的回流装置，一个3升的带侧臂的四颈烧瓶中装入2,002g(20摩尔)甲基丙烯酸甲酯，248g(4摩尔)乙二醇，14.4g二丁基氧化锡和0.79g(对应于0.1％的产物理论收率)作为聚合抑制剂的IB。让该混合物进行酯交换反应。将在反应过程中作为副产物形成的甲醇与甲基丙烯酸甲酯一起从体系中除去。所得到的反应产物通过使用长度为20cm的空柱简单蒸馏来提纯，获得530g乙二醇二甲基丙烯酸酯。在反应和蒸馏的过程中，聚合既不在反应器中发生，也不在柱中发生。这样获得的乙二醇二甲基丙烯酸酯具有不大于5的色值(APHA)。
对比例15
按实施例20同样的方式合成乙二醇二甲基丙烯酸酯，只是将所使用的聚合抑制剂由IB改变为ID。在反应和蒸馏的过程中，聚合既不在反应器也不在柱中发生。然而，这样得到的乙二醇二甲基丙烯酸酯具有35的色值(APHA)。
对比例16
按实施例20同样的方式合成乙二醇二甲基丙烯酸酯，只是将所使用的聚合抑制剂由IB改变为IH。在反应和蒸馏的过程中，聚合既不在反应器也不在柱中发生。然而，这样得到的乙二醇二甲基丙烯酸酯具有20的色值(APHA)。
对比例17
按实施例20同样的方式合成乙二醇二甲基丙烯酸酯，只是将所使用的聚合抑制剂由IB改变为AF。然而，聚合在蒸馏步骤过程中在反应器中发生。
实施例21
使用装有带20个塔板的Oldershaw柱作为蒸馏柱的回流装置，一个3升的带侧臂的四颈烧瓶中装入1,401g(14摩尔)甲基丙烯酸甲酯，701g(7摩尔)环己醇，12.6g二丁基氧化锡和1.18g(对应于0.1％的产物理论收率)作为聚合抑制剂的IB。让该混合物进行酯交换反应。将在反应过程中作为副产物形成的甲醇与甲基丙烯酸甲酯一起从体系中除去。所得到的反应产物通过使用长度为20cm的空柱简单蒸馏来提纯，获得740g甲基丙烯酸环己酯。在反应和蒸馏的过程中，聚合既不在反应器中发生，也不在柱中发生。这样获得的甲基丙烯酸环己酯具有不大于5的色值(APHA)。
对比例18
使用装有带20个塔板的Oldershaw柱作为蒸馏柱的回流装置，一个3升的带侧臂的四颈烧瓶中装入1,401g(14摩尔)甲基丙烯酸甲酯，701g(7摩尔)环己醇，12.6g二丁基氧化锡和1.18g(对应于0.1％的产物理论收率)作为聚合抑制剂的MTX。让该混合物进行酯交换反应。将在反应过程中作为副产物形成的甲醇与甲基丙烯酸甲酯一起从体系中除去。所得到的反应产物通过使用长度为20cm的空柱简单蒸馏来提纯，获得848g甲基丙烯酸环己酯。在反应和蒸馏的过程中，聚合既不在反应器中发生，也不在柱中发生。然而，这样获得的甲基丙烯酸环己酯轻度着色并具有140的色值(APHA)。
工业实用性
当上式(1)所示的N-氧基化合物以少量加到乙烯基单体中用作聚合抑制剂时，获得了在高温下令人满意的聚合抑制效果。此外，当它们用作加工抑制剂(process inhibitor)时，尤其在通过蒸馏提纯α，β-不饱和羧酸及其酯中，它们不与产物一起被蒸馏出，因此不引起其着色。因此，它们能够用作高沸点乙烯基单体的加工抑制剂，而不带来任何麻烦。这大大有助于乙烯基单体，尤其α，β-不饱和羧酸及其酯的稳定生产。
Claims (8)
1、一种下式(1)的N-氧基化合物：其中n为2-18的整数；R1和R2各为氢或甲基，但其中至少一个是氢；R3，R1，R2和R6各为1-4个碳原子的直链烷基；以及R7为氢或(甲基)丙烯酰基。
2、N-氧基化合物的混合物，包括两种或多种上式(2)的具有不同n值的N-氧基化合物
其中n为2-18的整数；R1和R2各为氢或甲基，但其中至少一个是氢；R3，R4，R5和R6各为1-4个碳原子的直链烷基；以及R7为氢或(甲基)丙烯酰基。
3、权利要求2所要求的N-氧基化合物的混合物，其中n的平均值在1-14的范围内。
4、一种制备权利要求1所要求的N-氧基化合物或权利要求2所要求的N-氧基化合物的混合物的方法，包括将环氧乙烷和/或环氧丙烷加成到4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-N-氧基上以及任选用含(甲基)丙烯酰基的化合物酯化所得产物的步骤。
5、一种聚合抑制方法，其中将权利要求1所要求的N-氧基化合物或权利要求2所要求的N-氧基化合物的混合物用作乙烯基单体的聚合抑制剂。
6、权利要求5所要求的聚合抑制方法，其中乙烯基单体为α，β-不饱和羧酸及其酯。
7、一种聚合抑制方法，其中将根据权利要求4制备的N-氧基化合物或N-氧基化合物的混合物用作乙烯基单体的聚合抑制剂。
8、权利要求7所要求的聚合抑制方法，其中乙烯基单体为α，β-不饱和羧酸及其酯。
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