背景技術(shù)
2,2,6,6-四甲基哌啶是一種重要的含氨雜環(huán)化合物,作為醫(yī)藥、農(nóng)藥、塑料添加劑等領(lǐng)域的一種有機合成中間體,其工業(yè)價值很大。但由于其結(jié)構(gòu)的特殊性,使得其工業(yè)生產(chǎn)受限。目前工業(yè)上主要是采用沃爾夫一凱惜納一黃鳴龍方法來還原2,2,6,6-四甲基哌啶酮。眾說周知,沃爾夫一凱惜納一黃鳴龍還原是將醛酮、水合肼、高濃度氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液及高沸點溶劑于高溫高壓下反應(yīng),其制備2,2,6,6-四甲基哌啶的方法過程使用大量的高濃度強堿,不但對設(shè)備有嚴重的腐蝕作用,而且還有嚴重的污染,工作環(huán)境差。
制備方法
1)采用浸漬法制備催化劑:將148.65g六水硝酸鎳、15.59g六水硝酸鑭、9.76g硝酸錳均配成質(zhì)量分數(shù)為60%硝酸鹽水溶液,然后將62g分子篩置于溶液中,浸漬48h,然后過濾,收集濾液,固體置于烘箱中110℃充分烘干后,然后在500℃的馬弗爐中焙燒3~5小時,待其冷卻至室溫后,再置于濾液中浸漬24h(幾乎沒有濾液了),取出固體在馬弗爐內(nèi)緩慢升溫至500℃焙燒4h,得所需催化劑。
將45克上述催化劑填將其截成3~5mm長度后,裝在直徑15mm,長度為1.0m的單管式固定床反應(yīng)器內(nèi),催化劑的裝填量占固定床反應(yīng)器體積的56%,反應(yīng)器內(nèi)催化劑保持臨氫狀態(tài)并有氫氣流通過,在320℃用氫氣還原4h以活化催化劑,此時活性催化劑的組成Ni-La-Mn/分子篩=30:5:3/62。
2)用預(yù)熱器將固定床反應(yīng)器的預(yù)熱段溫度維持在180℃,加熱器將固定床反應(yīng)器的反應(yīng)段溫度維持在220℃,向固定床反應(yīng)器提供氫氣,氫氣壓力維持在2.0MPa;
3)將2,2,6,6-四甲基哌啶酮和苯胺按摩爾比為1:3與乙醇混合后,于160℃反應(yīng)4h,待用;
4)將步驟3)中預(yù)混的2,2,6,6-四甲基哌啶酮和苯胺經(jīng)預(yù)熱器從固定床反應(yīng)器上端進料口通入固定床反應(yīng)器中,混合液流速為40mL/h,兩種原料在高溫條件下汽化形成混合氣,混合氣與催化劑充分接觸環(huán)合,發(fā)生加氫裂解反應(yīng),得到粗產(chǎn)物2,2,6,6-四甲基哌啶;
5)將步驟4)得到的2,2,6,6-四甲基哌啶經(jīng)冷凝器后送入收集器,經(jīng)氣液分離后,濃縮,精餾得到高純度的2,2,6,6-四甲基哌啶。
反應(yīng)混合液經(jīng)氣相色譜分析分析轉(zhuǎn)化率97.1%,選擇性90.9%。減壓精餾后得產(chǎn)品2,2,6,6-四甲基哌啶,氣相色譜分析純度為99.0%以上,2,2,6,6-四甲基哌啶的含量不低于99%。
參考文獻
[1]江西科技師范大學. 2,2,6,6-四甲基哌啶的合成方法:CN201510789086.5[P]. 2016-02-03.