SK1192007A3 - Process for preparing 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl and its 4-substituted derivatives - Google Patents

Process for preparing 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl and its 4-substituted derivatives Download PDF

Info

Publication number
SK1192007A3
SK1192007A3 SK119-2007A SK1192007A SK1192007A3 SK 1192007 A3 SK1192007 A3 SK 1192007A3 SK 1192007 A SK1192007 A SK 1192007A SK 1192007 A3 SK1192007 A3 SK 1192007A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
hydrogen peroxide
oxidation
tetramethylpiperidine
reaction
oxyl
Prior art date
Application number
SK119-2007A
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK287826B6 (en
Inventor
Miroslav Kavala
Ladislav Komora
Júlia Peterková
František Halmo
Marta Matisová
Original Assignee
Vup, A. S.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vup, A. S. filed Critical Vup, A. S.
Priority to SK119-2007A priority Critical patent/SK287826B6/en
Publication of SK1192007A3 publication Critical patent/SK1192007A3/en
Publication of SK287826B6 publication Critical patent/SK287826B6/en

Links

Landscapes

  • Hydrogenated Pyridines (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

It is described a method for preparing 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl and its 4-substituted derivatives by catalytic oxidation of the secondary amine hydrogen peroxide at a temperature from 20 to 100 °C. As oxidation catalyst is used carbon dioxide and sodium or potassium salt of phosphoric to polyphosphoric acid as a stabilizer of hydrogen peroxide.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka nového spôsobu prípravy 2,2,6,6-tetrametylpiperidín-N-oxylu a jeho 4-substituovaných derivátov, pri ktorom je oxidácia príslušného sekundárneho amínu katalyzovaná oxidom uhličitým.The invention relates to a novel process for the preparation of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl and 4-substituted derivatives thereof, wherein the oxidation of the corresponding secondary amine is catalyzed by carbon dioxide.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Príprava nitroxylov oxidáciou príslušných sekundárnych amínov je v literatúre popísaná. Rozdiel medzi jednotlivými postupmi je predovšetkým v použitom oxidačnom činidle a použitých katalyzátoroch.The preparation of nitroxyls by oxidation of the corresponding secondary amines is described in the literature. The difference between the processes is mainly in the oxidizing agent used and the catalysts used.

Ako oxidačné činidlá sú popísané: rôzne organické peroxykyseliny, napr. kyselina peroxyoctová (WO 2004/85397), kyselina 3-chlórperoxybenzoová [J. Org. Chem. 39, (1947), 2356, 2360], dibenzoylperoxid (FR 1 360 030), terc.butylperoxid [EP 157 738; Maender O.W. a kol.: J. Org. Chem. 34, 4072 (1969)] i ozón [Razumovskii S.D. a kol.: Dokl. Akad. Náuk. SSSR 183, 1106(1969)].Various organic peroxyacids, e.g. peroxyacetic acid (WO 2004/85397), 3-chloroperoxybenzoic acid [J. Org. Chem. 39, (1947), 2356, 2360], dibenzoyl peroxide (FR 1 360 030), tert-butyl peroxide [EP 157 738; Maender O.W. et al., J. Org. Chem. 34, 4072 (1969)] and ozone [Razumovskii S.D. et al .: Doc. Akad. Teachings. USSR 183,1106 (1969)].

V porovnaní s týmito oxidačnými činidlami je výhodnejšie použitie peroxidu vodíka, pretože je cenovo výhodný a ako produkt reakcie vzniká len voda. Pri oxidácii sa používajú rôzne katalyzátory.Compared to these oxidizing agents, the use of hydrogen peroxide is preferable because it is cost effective and only water is produced as the product of the reaction. Various catalysts are used in the oxidation.

V literatúre je popísaná oxidácia peroxidom vodíka katalyzovaná kyselinou volfrámovou [GB 1 199 351; Tetrahedron 20 (1964), 131-7],Tungstic acid catalyzed hydrogen peroxide oxidation is described in the literature [GB 1 199 351; Tetrahedron 20 (1964), 131-7].

Soli volfrámanov (sodného) používal aj Razantsev s kolektívom (Izv. AN ZSSR 1966, 1466; Synthesis 1984, 902) pri oxidácii 4-aminotetrametylpiperidínu.Raztantev salts were also used by tungsten (sodium) salts (Izv. AN USSR 1966, 1466; Synthesis 1984, 902) to oxidize 4-aminotetramethylpiperidine.

Patent US 5 817 824 popisuje oxidáciu 4-oxo-tetrametylpiperidínu peroxidom vodíka s použitím volfrámami sodného ako katalyzátora, za prítomnosti stabilizátora peroxidov - kyseliny etyléndiaminotetraoctovej, pre skrátenie reakčnej doby na 3 až 7 h, v kombinácii s C, až C25 alkoholmi.U.S. Patent No. 5,817,824 describes the oxidation of 4-oxo-tetramethylpiperidine with hydrogen peroxide using sodium tungsten as a catalyst, in the presence of a peroxide stabilizer, ethylenediaminotetraacetic acid, to shorten the reaction time to 3 to 7 h, in combination with C 1 to C 25 alcohols.

Nevýhodou týchto postupov je pomerne dlhý reakčný čas a problém s odstraňovaním katalyzátora, ktorý sa z dôvodu ochrany životného prostredia nesmie dostať do odpadovej vody.A disadvantage of these processes is the relatively long reaction time and the problem of removal of the catalyst, which must not be allowed to enter the waste water for environmental reasons.

Firma Híils (DE 4 219 459) dosahuje pri oxidácii 4-hydroxytetrametylpiperidínu s 30 % peroxidom vodíka katalyzovanej soľami kovov alkalických zemín alebo zinku (s výhodou horčíka) pri teplote 70 °C vysoký výťažok a čistotu produktu.Hils (DE 4 219 459) achieves a high yield and purity of the product when oxidizing 4-hydroxytetramethylpiperidine with 30% hydrogen peroxide catalyzed by alkaline earth metal or zinc salts (preferably magnesium) at 70 ° C.

Firma Enichem (EP 488 403) popisuje ako katalyzátor oxidácie stéricky tienených amínov oxid titaničitý nanesený na oxide kremičitom.Enichem (EP 488 403) describes titanium dioxide deposited on silica as a catalyst for the oxidation of sterically shielded amines.

Ako ekologicky prijateľné sa javia postupy firmy Ciba Geigy (US 5 654 434), ktorá pripravuje 4-hydroxy-2,2,6,6-tetrametylpiperidin-N-oxyl oxidáciou príslušného amínu peroxiom vodíka pri teplote 80 až 99 °C bez použitia katalyzátora, s výhodou za použitia dvoj sodnej soli kyseliny etyléndiaminotetraoctovej (US 5 654 434), alebo za prítomnosti katalytického množstva uhličitanu alebo hydrogénuhličitanu amónneho alebo alkalického kovu, pri teplote 60 až 99 °C (US 5 629 426).Ecologically acceptable processes appear from Ciba Geigy (US 5,654,434), which prepares 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl by oxidation of the corresponding amine with hydrogen peroxide at 80 to 99 ° C without the use of a catalyst. , preferably using ethylenediaminotetraacetic acid disodium salt (US 5,654,434), or in the presence of a catalytic amount of ammonium or alkali metal carbonate or bicarbonate, at a temperature of 60 to 99 ° C (US 5,629,426).

Zatiaľ, čo 4-hydroxy-2,2,6,6-tetrametylpiperidín je možné podľa US 5 629 426 oxidovať s katalytickým množtvom uhličitanov alebo hydrogénuhličitanov alkalických kovov alebo amónnych, na oxidáciu triacetónamínu (4-oxo-2,2,6,6-tetrametylpiperidínu) podľa Zakrzewského [Zakrzewski J.: Journal f. Prakt. Chemie, 1985, 327(6), 1011-1014] sa používa trojnásobné moláme množstvo uhličitanu sodného a 14-násobné molárne množstvo 30 % peroxidu vodíka. Reakcia sa robila za chladenia počas 48 h. Za uvedených podmienok sa dosiahol 73 % výťažok oxylu - 4-oxo-TEMPO. Pri oxidácii triacetonamínu za prítomnosti 10 % hmôt, etyléndiaminotetraoctovej kyseliny a 10 % hmôt, volfrámami dvoj sodného s 30 % peroxidu vodíka po 1 týždni sa získal 4-oxo-TEMPO v 25 až 33 % výťažku s tvorbou štyroch vedľajších produktov.While 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine can be oxidized with a catalytic amount of alkali or ammonium carbonates or bicarbonates according to US 5,629,426 to oxidize triacetonamine (4-oxo-2,2,6,6) -tetramethylpiperidine) according to Zakrzewski [Zakrzewski J .: Journal f. Pract. Chemie, 1985, 327 (6), 1011-1014] uses a three-fold molar amount of sodium carbonate and a 14-fold molar amount of 30% hydrogen peroxide. The reaction was carried out with cooling for 48 h. Under the above conditions, a 73% yield of oxy-4-oxo-TEMPO was achieved. Oxidation of triacetonamine in the presence of 10% by weight, ethylenediaminotetraacetic acid and 10% by weight, with sodium tungsten with 30% hydrogen peroxide after 1 week gave 4-oxo-TEMPO in 25-33% yield with formation of four by-products.

Patent SK 260 755 popisuje spôsob prípravy 4-substituovaných 2,2,6,6-tetrametylpiperidínov oxidáciou peroxidom vodíka, prípadne v prostredí organického rozpúšťadla, prípadne za prítomnosti katalyzátora a Chelatonu 3, pričom sa na reakčnú zmes pôsobí ultrazvukom.SK 260 755 describes a process for the preparation of 4-substituted 2,2,6,6-tetramethylpiperidines by oxidation with hydrogen peroxide, optionally in an organic solvent environment, optionally in the presence of a catalyst and Chelaton 3, wherein the reaction mixture is sonicated.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Podstatou tohto vynálezu je spôsob prípravy 2,2,6,6-tetrametylpiperidín-N-oxylu a jeho 4-substituovaných derivátov katalytickou oxidáciou príslušného sekundárneho amínu peroxidom vodíka, prípadne za prítomnosti stabilizátorov peroxidu vodíka, pri ktorom sa ako katalyzátor oxidácie používa oxid uhličitý a reakcia sa uskutočňuje pri teplote 20 až 100 °C.The present invention provides a process for the preparation of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl and its 4-substituted derivatives by catalytic oxidation of the corresponding secondary amine with hydrogen peroxide, optionally in the presence of hydrogen peroxide stabilizers, wherein carbon dioxide is used as the oxidation catalyst. the reaction is carried out at a temperature of 20 to 100 ° C.

K výhodám postup podľa tohto vynálezu patrí skutočnosť, že odstraňuje nutnosť používania ťažkých kovov ako katalyzátorov oxidácie. Taktiež nie je potrebné ani použitie drahej kyseliny etyléndiaminotetraoctovej, resp. jej dvoj sodnej soli ako inhibítora rozkladu peroxidu vodíka.Advantages of the process of the present invention include the fact that it eliminates the need to use heavy metals as oxidation catalysts. Nor is it necessary to use expensive ethylenediaminotetraacetic acid, respectively. its disodium salt as an inhibitor of hydrogen peroxide decomposition.

Ďalšou výhodou je, že pri aplikácii oxidu uhličitého sa dosahujú vysoké konverzie surovín, t.j. skracuje sa dobu reakcie a získava sa vysoký výťažok aj pri relatívne nízkych teplotách..A further advantage is that the conversion of carbon dioxide results in high raw material conversions, i. the reaction time is shortened and a high yield is obtained even at relatively low temperatures.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Príklad 1 - porovnávacíExample 1 - Comparative

Do 11 sulfonačnej banky, opatrenej miešadlom, spätným chladičom, teplomerom a trubkou na dávkovanie surovín sa nadávakovalo 100 g 4-hydroxy-2,2,6,6-tetrametylpiperidínu (HTMP), 80 g vody a doporučený katalyzátor, resp. stabilizátor rozkladu peroxidu vodíka.100 g of 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine (HTMP), 80 g of water and the recommended catalyst (s) were dosed into a 11-sulfonation flask equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer, and feed tube. hydrogen peroxide decomposition stabilizer.

Zmes sa vyhriala na teplotu 60 °C, nechala sa zhomogenizovať 30 minút miešaním. Dávkovanie peroxidu vodíka 50 % prebiehalo počas 2 h pri teplote 60 °C, doreagovanie trvalo 4 h pri teplote 60 °C.The mixture was heated to 60 ° C, allowed to homogenize by stirring for 30 minutes. Dosing of 50% hydrogen peroxide was carried out for 2 h at 60 ° C, and the reaction was continued for 4 h at 60 ° C.

Výsledky konverzie HTMP a peroxidu vodíka počas doreagovania sú uvedené v tabuľke 1.The results of the conversion of HTMP and hydrogen peroxide during post-reaction are shown in Table 1.

JJ

Tab. 1: Vplyv reakčnej doby na konverziu HTMP so známymi inhibítormi, resp. katalyzátormi pri teplote 60 °CTab. 1: Effect of reaction time on the conversion of HTMP with known inhibitors, respectively. catalysts at 60 ° C

Označenie pokusu Marking the experiment Čas odberu [min] Collection time [Min] Katalyzátor, resp. inhibítor The catalyst, respectively. inhibitor Násada stick h2o2 h 2 o 2 HTMP HTMP Oh S K? O g £ oh WITH K? O g £ S E- (S f~~l O g KÄS E- (S f ~~ l O g KÄ obsah [% hmotn.] 1' Contents [wt%] 1 ' konverzia [%] conversion [%] obsah [% hmotn.] Contents [wt%] konverzia [%] conversion [%] HTO-1 HTO-1 0 0 - - 0,8 0.8 1,8 1.8 0,61 0.61 96,0 96.0 21,0 21.0 45,7 45.7 60 60 0,15 0.15 99,0 99.0 20,1 20.1 48,0 48.0 120 120 0,15 0.15 99,0 99.0 20,0 20.0 48,2 48.2 180 180 0,16 0.16 99,0 99.0 19,8 19.8 48,8 48,8 240 240 0,15 0.15 99,0 99.0 20,5 20.5 47,0 47.0 HTO-2 HTO-2 0 0 0,51 g dvoj sodnej soli kyseliny etyléndiaminotetraoctovej 0.51 g of disodium salt of ethylenediaminotetraacetic acid 0,8 0.8 1,8 1.8 1,2 1.2 92,0 92.0 27,0 27.0 30,0 30.0 60 60 0,2 0.2 98,7 98.7 24,9 24.9 35,5 35.5 120 120 0,2 0.2 98,7 98.7 26,8 26.8 30,5 30.5 180 180 0,2 0.2 98,7 98.7 27,8 27.8 27,7 27.7 240 240 <0,1 <0.1 >99,3 > 99.3 24,8 24.8 35,6 35.6 HTO-3 HTO-3 0 0 0,5 g MgSO4 (bezvodý)0,5 g MgSO 4 (anhydrous) 0,8 0.8 1,8 1.8 10,8 10.8 28,8 28.8 26,00 26.00 32,5 32.5 60 60 6,7 6.7 55,8 55.8 15,72 15.72 . 59,2 . 59.2 120 120 5,8 5.8 61,8 61.8 12,44 12.44 67,7 67.7 180 180 4,2 4.2 72,3 72.3 11,30 11,30 70,7 70.7 240 240 3,9 3.9 74,3 74.3 6,94 druhý deň 6.94 the next day 82,0 82.0 HTO-4 HTO-4 0 0 0,51 g NaHCOs 0.51 g NaHCO 3 0,8 0.8 1,8 1.8 0,3 0.3 98,0 98.0 21,5 21.5 44,4 44.4 60 60 <0,1 <0.1 >99,3 > 99.3 20,3 20.3 47,5 47.5 120 120 <0,1 <0.1 >99,3 > 99.3 21,7 21.7 44,0 44.0 180 180 <0,1 <0.1 >99,3 > 99.3 20,8 20.8 46,2 46.2 240 240 <0,1 <0.1 >99,3 > 99.3 21,6 21.6 44,1 44.1 HTO-5 HTO-5 0 0 2,24 g (NH4)2CO3 (vodný roztok)2.24 g (NH 4 ) 2 CO 3 (aqueous solution) 0,8 0.8 1,8 1.8 28,8 28.8 25,0 25.0 120 120 29,4 29.4 23,3 23.3 240 240 28,2 28.2 26,5 26.5

Príklad 2Example 2

V zariadení podľa príkladu 1 s rovnakými násadami bol odskúšaný prídavok oxidu uhličitého. Oxid uhličitý sa dávkoval do reakčného roztoku pred prídavkom peroxidu vodíka z tlakovej bomby. Z prírastku hmotnosti pred a po prídavku bolo určené jeho zachytené množstvo.The addition of carbon dioxide was tested in the apparatus of Example 1 with the same batches. Carbon dioxide was metered into the reaction solution prior to the addition of hydrogen peroxide from the pressurized bomb. From the weight gain before and after the addition, the amount retained was determined.

Dávkovanie peroxidu vodíka prebiehalo počas 2 h pri teplote 60 °C, doreagovanie trvalo 4 h pri teplote 60 °C.The hydrogen peroxide dosing was carried out for 2 h at 60 ° C, and the reaction was continued for 4 h at 60 ° C.

Výsledky oxidácie HTMP za prítomnosti oxidu uhličitého sú zhrnuté v tabuľke 2.The results of HTMP oxidation in the presence of carbon dioxide are summarized in Table 2.

Tab. 2: Vplyv reakčnej doby na konverziu HTMP za prítomnosti oxidu uhličitého pri teplote °CTab. 2: Effect of reaction time on HTMP conversion in the presence of carbon dioxide at ° C

Označenie pokusu Marking the experiment Čas odberu [min] Collection time [Min] Katalyzátor catalyst Cn s ® 1—1 > o 8ä Cn s ® 1—1 > o 8R Násada stick h202 h 2 0 2 HTMP HTMP C-, S K £ o § <n K ŕL C- WITH K £ o § <n K ŕL PH 2 H K rú * T O 2 M PH 2 H The rú * T O 2 M obsah [% hmotn.] Contents [wt%] konverzia [%] conversion [%] obsah [% hmotn.] Contents [wt%] konverzia [%] conversion [%] HTO-6 HTO-6 0 0 17,9 g CO2 17.9 g CO 2 0,6 0.6 0,8 0.8 1,8 1.8 3,5 3.5 75,3 75.3 5,0 5.0 86,1 86.1 60 60 0,8 0.8 94,4 94.4 3,3 3.3 91,0 91.0 120 120 0,2 0.2 98,6 98.6 2,7 2.7 92,5 92.5 180 180 0,1 0.1 99,3 99.3 2,0 2.0 94,4 94.4 240 240 <0,1 <0.1 >99,3 > 99.3 1,75 1.75 95,2 95.2 HTO-7 HTO-7 0 0 1,2 g co2 1.2 g co 2 0,04 0.04 0,8 0.8 1,8 1.8 2,3 2.3 84,7 84.7 5,0 5.0 86,9 86.9 60 60 0,7 0.7 95,3 95.3 3,8 3.8 90,2 90.2 120 120 0,1 0.1 99,3 99.3 3,1 3.1 91,8 91.8 180 180 <0,1 <0.1 >99,3 > 99.3 2,5 2.5 93,5 93.5 240 240 <0,1 <0.1 >99,3 > 99.3 2,2 2.2 94,3 94.3

Príklad 3Example 3

V zariadení podľa príkladu 1 bol odskúšaný priebeh oxidácie 100 g 4-oxo-2,2,6,6tetrametylpiperidínu (OTMP) po zriedení 80 g vody s rôznymi prídavkami katalyzátorov na porovnanie a s prídavkom oxidu uhličitého.In the apparatus of Example 1, the oxidation course of 100 g of 4-oxo-2,2,6,6-tetramethylpiperidine (OTMP) was tested after dilution of 80 g of water with various catalyst additions for comparison and carbon dioxide addition.

Dávkovanie peroxidu vodíka prebiehalo počas 2 h pri teplote 60 °C, doreagovanie trvalo 4 h pri teplote 60 °C.The hydrogen peroxide dosing was carried out for 2 h at 60 ° C, and the reaction was continued for 4 h at 60 ° C.

Výsledky meraní konverzie OTMP sú uvedené v tabuľke 3.The results of the OTMP conversion measurements are shown in Table 3.

Tab. 3: Priebeh oxidáci OTMP s rôznymi katalyzátormi, resp. inhibítormi rozkladu peroxidu vodíka pri teplote 60 °CTab. 3: OTMP oxidation process with different catalysts, resp. hydrogen peroxide decomposition inhibitors at 60 ° C

Označenie pokusu Marking the experiment Čas odberu [min] Collection time [Min] Katalyzátor, resp. inhibítor The catalyst, respectively. inhibitor Násada stick H2O2 H 2 O 2 OTMP OTMP S h 77 O £ d g rt H K £ WITH h 77 O £ d g rt H K £ S H O C4 l~1 C 2S H O C4 1 ~ 1 C 2 obsah [% hmotn.] Contents [wt%] konverzia [%] conversion [%] obsah [% hmotn.] Contents [wt%] konverzia [%] conversion [%] OTO-1 OTO-1 0 0 - - 0,8 0.8 1,8 1.8 8,3 8.3 45,6 45.6 24,2 24.2 37,4 37.4 60 60 5,0 5.0 67,2 67.2 19,5 19.5 49,7 49.7 120 120 3,3 3.3 78,4 78.4 16,8 16.8 56,7 56.7 180 180 2,0 2.0 86,9 86.9 13,7 13.7 64,5 64.5 240 240 1,4 1.4 90,8 90.8 13,8 13.8 64,4 64.4 OTO-2 OTO-2 0 0 2,01 g MgSO4 (bezvodý)2.01 g MgSO 4 (anhydrous) 0,8 0.8 1,8 1.8 15,2 15.2 0,0 0.0 23,4 23.4 39,0 39.0 60 60 10,6 10.6 29,5 29.5 14,5 14.5 62,2 62.2 120 120 7,6 7.6 49,4 49.4 8,5 8.5 77,8 77.8 180 180 7,5 7.5 50,1 50.1 6,2 6.2 83,8 83.8 240 240 5,9 5.9 60,7 60.7 4,7 4.7 87,8 87.8 OTO-3 OTO-3 0 0 2,0 g CHELATON-III 2,0 g Chelaton-III 0,8 0.8 1,8 1.8 14,0 14.0 7,5 7.5 29,3 29.3 23,5 23.5 60 60 10,5 10.5 30,6 30.6 17,0 17.0 55,6 55.6 120 120 6,8 6.8 55,1 55.1 10,2 10.2 73,4 73,4 180 180 5,2 5.2 65,6 65.6 7,6 7.6 80,3 80.3 240 240 4,9 4.9 67,6 67.6 6,6 6.6 82,9 82.9 OTO-4 OTO-4 0 0 0,75 g co2 CO2/OTMP=0,030.75 g of CO 2 CO 2 / 0.03 = OTMP 0,8 0.8 1,8 1.8 8,8 8.8 42,2 42.2 11,2 11.2 71,0 71.0 60 60 5,7 5.7 62,6 62.6 6,2 6.2 83,9 83.9 120 120 3,7 3.7 75,7 75.7 4,6 4.6 88,0 88.0 180 180 3,1 3.1 79,6 79.6 4,0 4.0 89,5 89.5 240 240 2,3 2.3 84,9 84.9 3,7 3.7 90,3 90.3

Príklad 4Example 4

V zariadení podľa príkladu 1 sa uskutočnila oxidácia 100 g 2,2,6,6-tetrametylpiperidínu (TMP) v reakčnom prostredí 80 g metanolu namiesto vody, ktorá bola použitá v príkladoch 1 až 3. Ostatné podmienky reakcie boli zachované.In the apparatus of Example 1, oxidation of 100 g of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine (TMP) in the reaction medium was carried out with 80 g of methanol instead of the water used in Examples 1 to 3. The other reaction conditions were maintained.

Dávkovanie peroxidu vodíka prebiehalo počas 2 h pri teplote 60 °C, doreagovanie trvalo 4 h pri teplote 60 °C.The hydrogen peroxide dosing was carried out for 2 h at 60 ° C, and the reaction was continued for 4 h at 60 ° C.

Výsledky sú zhrnuté v tabuľke 4.The results are summarized in Table 4.

Tab.4 : Priebeh oxidácie TMP po zdávkovaní peroxidu vodíka, pri teplote 40 °CTable 4: Progress of TMP oxidation after dosing of hydrogen peroxide at 40 ° C

Označenie pokusu Marking the experiment Čas odberu [min] Collection time [Min] Katalyzátor, resp. inhibítor The catalyst, respectively. inhibitor Násada stick H2O2 H 2 O 2 TMP TMP MeOH/TMP [hmotn.] MeOH / TMP [Wt.] P- S h (N 1---Ί O 2 rl tí KP- S h (N 1 --- Ί O 2 rl t K obsah [% hmotn.] Contents [wt%] i konverzia [%] conversion [%] obsah [% hmotn.] Contents [wt%] konverzia [%] conversion [%] TEMPO-1 TEMPO-1 0 0 0,8 0.8 1,8 1.8 2,8 2.8 82,8 82.8 27,8 27.8 25,6 25.6 60 60 0,9 0.9 94,5 94.5 27,7 27.7 25,9 25.9 120 120 0,4 0.4 97,5 97.5 28,9 28.9 22,6 22.6 180 180 0,2 0.2 98,8 98.8 28,7 28.7 23,3 23.3 240 240 0,1 0.1 99,4 99.4 28,8 28.8 23,0 23.0 TEMPO-2 TEMPO-2 0 0 2,02 g MgSO4 (bezvodý)2.02 g MgSO 4 (anhydrous) 0,8 0.8 1,8 1.8 13,8 13.8 14,9 14.9 21,5 21.5 41,9 41.9 60 60 9,1 9.1 43,9 43.9 14,0 14.0 62,1 62.1 120 120 7,7 7.7 52,5 52.5 10,8 10.8 70,9 70.9 180 180 7,3 7.3 55,0 55.0 8,6 8.6 76,8 76.8 240 240 6,3 6.3 61,1 61.1 6,1 6.1 83,4 83.4 TEMPO-3 TEMPO-3 0 0 2,01 g CHEĽATON-III 2,01 g Chelaton-III 0,8 0.8 1,8 1.8 6,7 6.7 58,2 58.2 16,3 16.3 56,0 56.0 60 60 1,9 1.9 88,1 88.1 13,3 13.3 64,0 64.0 120 120 0,7 0.7 95,6 95.6 10,4 10.4 71,9 71.9 180 180 0,3 0.3 98,1 98.1 10,0 10,0 73,1 73.1 240 240 0,1 0.1 99,4 99.4 9,9 9.9 73,3 73.3 TEMPOM PACE 0 0 2,18 g co2 C02/TMP-0,072.18 g of CO 2 C0 2 / TMP-0.07 0,8 0.8 1,8 1.8 1,9 1.9 88,2 88.2 7,95 7.95 78,5 78.5 60 60 0,5 0.5 96,9 96.9 4,5 4.5 87,8 87.8 120 120 0,2 0.2 98,8 98.8 2,9 2.9 92,1 92.1 180 180 0,1 0.1 99,4 99.4 2,6 2.6 92,9 92.9 240 240 0,1 0.1 99,4 99.4 2,4 2.4 93,6 93.6

Príklad 5Example 5

Oxidácia 2,2,6,6-tetrametylpiperidínu, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetrametylpiperidínu a 4-oxo2,2,6,6-tetrametylpiperidínu sa uskutočnila pri teplote 40 °C. Peroxid vodíka bol pridávaný k násade HTMP ako v príklade 1, k násade OTMP ako v príklade 3 a k násade TMP ako v príklade 4 po pridaní oxidu uhličitého. Reakcia trvala 2 h, vzrorky boli analyzované v čase 0 po pridaní a v 60 minútových intervaloch.Oxidation of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine and 4-oxo-2,2,6,6-tetramethylpiperidine was performed at 40 ° C. Hydrogen peroxide was added to the HTMP batch as in Example 1, to the OTMP batch as in Example 3, and to the TMP batch as in Example 4 after addition of carbon dioxide. The reaction lasted 2 h, samples were analyzed at time 0 after addition and at 60 minute intervals.

Výsledky sú uvedené v v tabuľke 5.The results are shown in Table 5.

Tab. 5: Priebeh oxidácie HTMP, OTMP a TMP po pridaní peroxidu vodíka pri teplote 40 °CTab. 5: Progress of HTMP, OTMP and TMP oxidation after addition of hydrogen peroxide at 40 ° C

Označenie pokusu Marking the experiment Čas odberu [min] Subscription time [min] co2 [g]co 2 [g] Násada stick Surovina raw material H2O/surovina [hmotn.]H 2 O / raw material [wt] H2O2/HTMP [mol]H 2 O 2 / HTMP [mol] obsah [% hmotn.] Contents [wt%] konverzia [%] conversion [%] HTO-8 HTO-8 0 0 4,5 4.5 0,8 0.8 1,8 1.8 9,5 9.5 75,0 75.0 60 60 7,3 7.3 80,9 80.9 120 120 5,6 5.6 86,2 86.2 180 180 4,6 4.6 86,9 86.9 240 240 3,9 3.9 89,7 89.7 OTO-5 OTO-5 0 0 1,26 1.26 0,8 0.8 1,8 1.8 10,5 10.5 72,6 72.6 60 60 5,2 5.2 86,3 86.3 120 120 3,9 3.9 89,8 89,8 180 180 3,4 3.4 91,2 91.2 240 240 2,8 2.8 92,6 92.6 TEMPO-5 TEMPO-5 0 0 2,56 2.56 0,8 0.8 1,8 1.8 7,0 7.0 81,2 81.2 60 60 4,1 4.1 88,8 88.8 120 120 3,3 3.3 91,1 91.1 180 180 3,1 3.1 91,5 91.5 240 240 2,9 2.9 92,2 92.2

Príklad 6Example 6

Po prekvapivých výsledkoch konverzie tienených amínov za prítomnosti oxidu uhličitého pri teplote 40 °C, uskutočnila sa ešte oxidácia 4-oxo-2,2,6,6-tetrametylpiperidínu pri teplote 20 °C a oxidácia 4-hydroxy-2,2,6,6-tetrametylpiperidínu pri teplote 90 °C za prítomnosti hexametafosforečnanu sodného ako stabilizátora peroxidu vodíka.After surprising results of the conversion of shielded amines in the presence of carbon dioxide at 40 ° C, the oxidation of 4-oxo-2,2,6,6-tetramethylpiperidine was also carried out at 20 ° C and the oxidation of 4-hydroxy-2,2,6, 6-tetramethylpiperidine at 90 ° C in the presence of sodium hexametaphosphate as a hydrogen peroxide stabilizer.

Násada bola rovnaká ako v príklade 3, oxid uhličitý sa použil v množstve 1,1 g (mólový pomer CO2 : OTMP = 0,04) a doba dávkovania peroxidu vodíka bola 2 h.The batch was the same as in Example 3, carbon dioxide was used in an amount of 1.1 g (CO 2 : OTMP molar ratio = 0.04) and the hydrogen peroxide feed time was 2 h.

Výsledky oxidácie sú uvedené v tabuľke 6.The oxidation results are shown in Table 6.

Tab. 6: Priebeh oxidácie OTMP pri teplote 20 °CTab. 6: OTMP oxidation at 20 ° C

Reakčná doba M Reaction time M Násada stick OTMP OTMP Poznámka remark H2O/OTMP [hmotn.]H 2 O / OTMP [wt] H2O2/OTMP [mol] H2O2 / OTMP [M] obsah [% hmotn.] Contents [wt%] konverzia [%] conversion [%] 0 0 0,8 0.8 1,8 1.8 9,5 9.5 75,4 75.4 nehomogénna vzorka inhomogeneous sample 4 4 8,7 8.7 77,3 77.3 nehomogénna vzorka inhomogeneous sample 28 28 3,5 3.5 90,9 90.9 homogénna vzorka homogeneous sample 52 52 1,4 1.4 96,2 96.2 homogénna vzorka homogeneous sample

Oxidácia 4-hydroxy-2,2,6,6-tetrametylpiperidínu bola odskúšaná so samotným oxidom uhličitým, ale aj za prítomnosti inhibítora rozkladu peroxidu vodíka, hexametafosforečnanu sodného. Ako vidno z výsledkov syntézy oxylu, pri vysokej teplote je vhodné aplikovať aj vhodný stabilizátor peroxidu vodíka.The oxidation of 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine was tested with carbon dioxide alone, but also in the presence of a decomposition inhibitor of hydrogen peroxide, sodium hexametaphosphate. As can be seen from the results of the synthesis of the oxyl, a suitable hydrogen peroxide stabilizer should also be applied at high temperature.

Násada bola použitá ako v príklade 1 a 2, dávkovanie trvalo 30 min, nulová vzorka doreagovanie je totožné s odberom vzorky.The batch was used as in Examples 1 and 2, the dosing lasted 30 min, the zero sample reacting was identical to the sampling.

Výsledky oxidácie sú uvedené v tabuľke 7.The oxidation results are shown in Table 7.

Tab. 7: Oxidácia IITMP pri teplote 90 °CTab. 7: Oxidation of IITMP at 90 ° C

Označenie pokusu Marking the experiment Čas odberu [min] Collection time [Min] Katalyzátor CO2 [g]CO 2 catalyst [g] Hexametylfosforečn an sodnv [g] hexamethylphosphoric an sodnv [G] Ph S H K r—i A1 ’θ 8£Ph S H K r — i A 1 '8 8 £ Násada stick HTMP HTMP Ph S S d § C4 H S £ ph WITH WITH d § C4 H S £ Ph S H K ΓΊ 1 7 O 2 ^*ν·ΗPh S H K ΓΊ 17 O 2 ^ * ν · Η obsah [% hmotn.] Contents [wt%] konverzia [%] conversion [%] HTO-9 HTO-9 r 0 r 0 2,3 2.3 - - 0,08 0.08 0,8 0.8 1,8 1.8 8,7 8.7 77,3 77.3 60 60 8,8 8.8 77,2 77.2 HTO-IO HTO-IO 0 0 3,0 3.0 0,5 0.5 0,10 0.10 0,8 0.8 1,8 1.8 4,9 4.9 87,2 87.2 60 60 1,9 1.9 94,9 94.9

Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability

Stabilné voľné radikály pripravené podľa tohto vynálezu majú široké použitie. Vyznačujú sa silným inhibičným účinkom polymerizácie vinylových monomérov, vhodné sú ako selektívne oxidačné katalyzátory alkoholov na aldehydy, sú vynikajúcimi antioxidačnými stabilizátormi, regulátormi molekulovej hmotnosti polymérov a pod.The stable free radicals prepared according to the present invention have wide application. They are characterized by a strong inhibitory effect of the polymerization of vinyl monomers, suitable as selective oxidation catalysts of alcohols to aldehydes, excellent antioxidant stabilizers, molecular weight regulators of polymers and the like.

Claims (1)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS Spôsob prípravy 2,2,6,6-tetrametylpiperidín-N-oxylu a jeho 4-substituovaných derivátov katalytickou oxidáciou príslušného sekundárneho amínu peroxidom vodíka, prípadne za prítomnosti stabilizátorov peroxidu vodíka, vyznačujúci sa tým, že ako katalyzátor oxidácie sa používa oxid uhličitý a reakcia sa uskutočňuje pri teplote 20 až 100 °C.Process for preparing 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl and its 4-substituted derivatives by catalytic oxidation of the corresponding secondary amine with hydrogen peroxide, optionally in the presence of hydrogen peroxide stabilizers, characterized in that carbon dioxide and the reaction are used as oxidation catalyst. is carried out at a temperature of 20 to 100 ° C.
SK119-2007A 2007-09-25 2007-09-25 Process for preparing 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl and its 4-substituted derivatives SK287826B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK119-2007A SK287826B6 (en) 2007-09-25 2007-09-25 Process for preparing 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl and its 4-substituted derivatives

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK119-2007A SK287826B6 (en) 2007-09-25 2007-09-25 Process for preparing 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl and its 4-substituted derivatives

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK1192007A3 true SK1192007A3 (en) 2009-04-06
SK287826B6 SK287826B6 (en) 2011-11-04

Family

ID=40512310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK119-2007A SK287826B6 (en) 2007-09-25 2007-09-25 Process for preparing 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl and its 4-substituted derivatives

Country Status (1)

Country Link
SK (1) SK287826B6 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103508937A (en) * 2013-10-16 2014-01-15 上海东升新材料有限公司 Catalytic synthesis method of 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinol

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103508937A (en) * 2013-10-16 2014-01-15 上海东升新材料有限公司 Catalytic synthesis method of 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinol
CN103508937B (en) * 2013-10-16 2015-02-18 上海东升新材料有限公司 Catalytic synthesis method of 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinol

Also Published As

Publication number Publication date
SK287826B6 (en) 2011-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2005201928A1 (en) Process for preparing 4-substituted 2,2,6,6-tetramethylpiperidin-N-oxy and 2,2,6,6-tetramethylpiperidin-N-hydroxy compounds
TWI389887B (en) Process for the preparation of sterically hindered nitroxyl ethers
Sajadikhah et al. One-pot three-component synthesis of highly substituted piperidines using 1-methyl-2-oxopyrrolidinium hydrogen sulfate
US8981107B2 (en) Nitrogen-containing heterocyclic compound and method for producing same
US5374729A (en) Process for preparing N-methoxy derivatives of 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine and 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidone
CA2412833A1 (en) Two-phase ammoximation
SK1192007A3 (en) Process for preparing 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl and its 4-substituted derivatives
US8669398B2 (en) Polymerisation initiator
ES2282766T3 (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF 1-BENCIL-4- CHLORHYDRATE (5,6-DIMETOXI-1-INDANONE) -2-IL METHYL PIPERIDINE (DONEPECIL HCL).
IL272269A (en) Process for the preparation of glycopyrrolate tosylate
JP5959467B2 (en) Method for producing 2-fluoro-1,3-dicarbonyl compound
SK442007A3 (en) Method for the preparation of nitroxyl radical steric hindrance amine of piperidine type
JPWO2014050613A1 (en) Process for producing nitrogen-containing heterocyclic N-oxide compound
EP1353750B1 (en) Stable free nitroxyl radicals as oxidation catalysts and process for oxidation
EP2771328B1 (en) Process for preparing 1,2-benzisothiazolin-3-one
EP0143768B1 (en) Preparation of ortho-(alkylthiomethyl) anilines by catalytic sulfilimine rearrangement
JP2013531640A (en) Method for preparing ester amide compounds
EP2922822B1 (en) Method for preparing phenyloxymethyl-nitro-imidazole derivatives and use of same
KR101940350B1 (en) Method for producing 2-chloromethylbenzaldehyde, 2-chloromethylbenzaldehyde-containing composition, and method for storing same
NZ504337A (en) Catalytic oxidation of hydroxymethyl imidazoles to produce formylimidazoles
UA54430C2 (en) A method for reducing the formation of piperidine dimer and a mixture on the basis of piperidine
NZ508693A (en) Process for producing formyl imidazoles
JP2007262037A (en) METHOD FOR PRODUCING epsilon-CAPROLACTAM
WO2016128422A1 (en) Process of production of cyclo-dehydrolinalool (i)
EP1806335A1 (en) Method for producing phenylethanolamine compound and intermediate thereof

Legal Events

Date Code Title Description
QA4A Licence offer for patent

Effective date: 20120116