CN1154963A - N-甲酰基哌啶及其同系物的制备方法 - Google Patents

N-甲酰基哌啶及其同系物的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种N-甲酰基哌啶及其同系物的制备方法是用哌啶与甲酸等有机酸反应生成相应的盐，盐脱水后即可得到产物，可用的有机酸为C1～C12脂肪酸或苯甲酸、苯乙酸等芳香族酸。脱水可直接加热蒸出水分，也可用苯、甲苯、二甲苯、正已烷、环已烷、丁醇或戊醇等共沸剂，采用共沸脱水法进行。该方法反应条件缓和，方法简单，产率高且无三废。

Description

N-甲酰基哌啶及其同系物的制备方法
本发明提供了一种N-甲酰基哌啶及其同系物的制备方法。
N-甲酰基哌啶及其同系物是多种高分子材料的优良的溶剂，它在高分子材料如聚丙烯腈、尼龙及聚砜等的加工及有机合成方面有很多用处。目前制备N-甲酰基哌啶的方法主要有三种：
1.哌啶与一氧化碳的反应，该方法温度压力较高，其产率只有85％左右；
2.哌啶与氯仿在相转移催化剂存在下的反应，其产率为11-89％；
3.哌啶与二甲基甲酰胺等含酰基化合物的酰基交换反应，这一方法反应条件缓和，是一个比较好的方法。但存在的主要问题是溶剂用量大，三废多，其最高产率为87.6％。上述这些方法，工艺条件较苛刻、时空产率低，分离难度较大，生产成本高，产率又不太高。
本发明的目的是提供一种N-甲酰基哌啶及其同系物的制备方法。利用该方法制备N-甲酰基哌啶及其同系物，其反应产物中除水外没有其它付产物，与产品易于分离，对环境无污染，且反应产率高。
本发明的制备N-甲酰基哌啶及其同系物的方法，其特征是用哌啶与甲酸等有机酸反应生成相应盐、盐脱水后就可得到N-甲酰基哌啶及其同系物。其反应由下式(1)表示：
上述反应物有机酸为C1～C12脂肪酸或苯甲酸、苯乙酸等芳香族酸。其反应的脱水过程可用直接加热蒸出水的方法，也可以用苯、甲苯、正己烷、环己烷、丁醇或戊醇等共沸剂采用共沸脱水法进行。脱水可按常规技术进行，脱水装置可用普通的蒸馏瓶，也可用精馏柱。下面通过实例对本发明的技术作进一步地说明。
实施例1 N-甲酰基哌啶的制备1
在带有加料装置的250毫升普通蒸馏瓶内加入94克哌啶与58克(含量为87.7％)甲酸，用电热套加热至100～200℃，蒸由水之后冷却，得到反应产物126克，经色谱分析，其中N-甲酰基哌啶含量为97.16％，以哌啶为基准计算，其摩尔产率为98％，气相色谱分析用上海分析仪器厂产103气相色谱仪，色谱条件：PEG2万填充柱，柱长2米，内径3毫米，柱温140℃，氢火焰离子化检测器，汽化室检测温度150℃，载气为高纯氮气，流速为15ml/min，氢气80ml/min，空气200ml/min，用归一化法定量，以下实例和比较例使用的分析法相同。
实施例2 N-甲酰基哌啶的制备2
在带有如料装置与精镏柱(内径20毫米，柱高500毫米)的250毫升蒸馏瓶内加入94克哌啶、20克甲苯和58克(含量87.7％)甲酸，用电热套加热至80-200℃，共沸脱完水之后冷却，在蒸馏瓶中得到145克产物，用气相色谱分析，其中的N-甲酰基哌啶的含量为85.29％，以哌啶为基准计算，其摩尔产率为99％。
实施例3 N-乙酰基哌啶的制备
用实施例2的装置进行反应，加入94克哌啶，20克甲苯及67克冰醋酸，和实施例2相同的条件反应得到165克产物，用气相色谱分析，其中的N-乙酰基哌啶的含量为82.24％，以哌啶为基准计算，其摩尔产率为99％。
比较例1 利用常规法制备N-甲酰基哌啶
在带有回流冷凝器，温度计管及加料器的500毫升三口烧瓶里加入47克哌啶，206克二甲基甲酰胺和27.5克浓硫酸，回流反应6小时，反应结束后，反应产物用分液漏半分层，分出下层，用20毫升乙醚萃取两次，萃取后的含酸层为付产物硫酸二(二甲铵)盐，其余的合并在一起得230克，用气相色谱分析，N-甲酰基哌啶含量为23.9％，以哌啶为基准计算，其摩尔产率为88％。
由上述实施例和比较例的结果可以看到，利用本发明的方法，其反应条件缓和，方法简单，产率高。反应产物中除了少量水没有其它三废，产物分离简单。

Claims (4)

1.一种N-甲酰基哌啶及其同系物的制备方法，其特征是用哌啶与
有机酸反应生成相应的盐，盐脱水后即可得到N-甲酰基哌啶或其同系物。
2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于反应物有机酸为C1～C12脂肪酸或苯甲酸、苯乙酸等芳香族酸。
3.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于盐脱水用直接加热蒸出水的方法。
4.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于盐脱水用苯、甲苯、二甲苯，正己烷、环己烷、丁醇或戊醇等共沸剂，采用共沸脱水方法。
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