一种以丙酮和氨气为原料一锅法合成阻聚剂702的制备方法技术

本发明专利技术属于阻聚剂合成技术领域，公开了一种以丙酮和氨气为原料一锅法合成阻聚剂702的制备方法，包括以下步骤：首先将丙酮和载体催化剂加入到反应釜中，然后通入氨气，在50～60℃下反应2～6小时；其次加入去离子水和过氧化氢，在15～40℃下反应1～3小时，过滤反应液，将得到的滤液减压蒸馏，得到阻聚剂702。本发明专利技术的反应条件温和，制备方法简单方便，其载体催化剂易分离，且产物产率高。且产物产率高。且产物产率高。

【技术实现步骤摘要】
一种以丙酮和氨气为原料一锅法合成阻聚剂702的制备方法


[0001]本专利技术涉及阻聚剂合成
，特别涉及一种以丙酮和氨气为原料一锅法合成阻聚剂702的制备方法。

技术介绍

[0002]阻聚剂702，又称氮氧自由基哌啶酮，化学名4
‑
氧
‑
2,2,6,6
‑
四甲基哌啶
‑1‑
氧自由基。该化合物对丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、丙烯酸、丙烯腈、苯乙烯、丁二烯有较好的阻聚效果。其阻聚性能优于酚类、芳胺类、醚类、醌类和硝基化合物等阻聚剂。
[0003]传统工艺主要包括两步，首先以丙酮和氨气为原料制得四甲基哌啶酮。然后采用钨酸钠或磷钨酸为催化剂，以四甲基哌啶酮为原料，过氧化氢为氧化剂，以甲醇、水、甲醇
‑
乙腈为溶剂，经过氧化氢氧化得到氮氧自由基哌啶醇。这两步合成过程，得到的产物收率低、反应时间长，容易生成副产物使产品质量达不到要求，同时催化剂用量大且不能有效分离回收，只能采用结晶的方法得到产品，因而产生大量的废液污染环境。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种以丙酮和氨气为原料一锅法合成阻聚剂702的制备方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：
[0006]本专利技术的所述的以丙酮和氨气为原料一锅法合成阻聚剂702的制备方法，包括以下步骤：首先将丙酮和载体催化剂加入到反应釜中，然后通入氨气，在50～60℃下反应2～6小时；其次加入去离子水和过氧化氢，在15～40℃下反应1～3小时，过滤反应液，将得到的滤液减压蒸馏，得到阻聚剂702。
[0007]上述反应的合成路线如下：
[0008][0009]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述载体催化剂为活性炭负载磷钨酸的催化剂。
[0010]作为本专利技术的一种优选技术方案，由以下方法制备：首先将活性炭进行纯化，得到纯化后的活性炭；然后将磷钨酸溶于去离子水中，然后加入纯化后的活性炭，加热回流1～4小时，过滤，将得到的滤饼去离子水冲洗、在80～120℃下干燥4～12小时，得到载体催化剂。
[0011]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述纯化后的活性炭由以下方法制备：将活性炭溶于盐酸溶液中，进行超声处理，然后过滤，干燥，得到纯化后的活性炭。
[0012]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述氨气与丙酮的摩尔比为1:10～1:4。
[0013]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述氨气与丙酮的摩尔比为1:4。
[0014]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述氨气与过氧化氢的摩尔比为1:1。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0016](1)本专利技术的反应条件温和，制备方法简单方便，通过使用相同载体催化剂，将传统的两步反应，通过一锅法直接合成，节约成本，减少人力物力。
[0017](2)本专利技术中使用的载体催化剂，是固体不溶催化剂，既不溶于有机溶剂也不溶于无机溶剂，通过简单的过滤即可分离，使载体催化剂可重复利用，重复利用2次，其催化性能基本不变，且最终产物的产率均高于62％。
附图说明
[0018]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0019]图1为实施例2
‑
1～2
‑
4终产物产率变化曲线图；
[0020]图2为实施例2
‑
1,3
‑
1,4
‑
1,5
‑
1和6
‑
1终产物产率变化曲线图。
具体实施方式
[0021]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0022]实施例1
[0023]载体催化剂的制备
[0024]活性炭的纯化：将100g活性炭加入到500mL的摩尔分数为1mol/L盐酸溶液中，超声1小时，然后静置4小时。过滤，将得到的滤饼用去离子水冲洗3次，然后放入到真空干燥箱内，在100℃下烘焙4小时，得到98.6g纯化后的活性炭。
[0025]采用盐酸溶液处理，能够使活性炭中的钠、钾、钙、铁等元素形成水溶性的盐而去除，降低活性炭的灰度，保证活性炭性能的相对稳定。
[0026]载体催化剂的制备：称取一定量的磷钨酸溶于100mL去离子水中，然后加入10g纯化后的活性炭,加热回流1～4小时，然后过滤。将得到的滤饼用去离子水冲洗3次，然后放到真空干燥箱内，在80～120℃下烘焙4～12小时，得到活性炭负载磷钨酸的载体催化剂，记为PTA/C，其中PTA表示为磷钨酸，C表示为活性炭。
[0027]实施例1
‑1[0028]载体催化剂PTA/C
‑
0.1的制备
[0029]称取1g磷钨酸溶于100mL去离子水中，然后加入10g上述纯化后的活性炭,加热回流2小时，然后过滤。将得到的滤饼用去离子水冲洗3次，然后放到真空干燥箱内，在100℃下烘焙8小时，得到活性炭负载磷钨酸的载体催化剂10g，记为PTA/C
‑
0.1。
[0030]PTA/C
‑
0.1中的0.1表示磷钨酸与活性炭的投料比。
[0031]实施例1
‑
2～1
‑5[0032]按照实施例1
‑
1载体催化剂PTA/C
‑
0.1的制备方法，制备不同负载量的载体催化剂，分别为实施例1
‑
2，载体催化剂记为PTA/C
‑
0.2；实施例1
‑
3，载体催化剂记为PTA/C
‑
0.3；实施例1
‑
4，载体催化剂记为PTA/C
‑
0.4和实施例1
‑
5，载体催化剂记为PTA/C
‑
0.5，如下表1
所示：
[0033]表1载体催化剂的产量
[0034][0035]阻聚剂702的制备
[0036][0037]一般制备步骤为：将丙酮和一定量的载体催化剂加入到反应釜中，连续通入氨气，氨气与丙酮的摩尔比为1:10～1:4，在50～60℃下反应4小时。然后加入一定量去离子水，缓慢加入过氧化氢，在25℃下，搅拌2小时。过滤得到载体催化剂，然后将得到的滤液进行减压蒸馏，收集馏分，得到阻聚剂702。
[0038]实施例2
‑1[0039]将50g丙酮(0.861mol)和2g载体催化剂PTA/C
‑
0.1加入到300mL的反应釜中，连续通入约3.66g氨气(0.215mol)，在50～60℃下反应4小时。然后加入50g去离子水，缓慢加入24.4g质量分数为30％的过氧化氢(0.215mol)，在2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以丙酮和氨气为原料一锅法合成阻聚剂702的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：首先将丙酮和载体催化剂加入到反应釜中，然后通入氨气，在50～60℃下反应2～6小时；其次加入去离子水和过氧化氢，在15～40℃下反应1～3小时，过滤反应液，将得到的滤液减压蒸馏，得到阻聚剂702。2.根据权利要求1所述的一种以丙酮和氨气为原料一锅法合成阻聚剂702的制备方法，其特征在于，所述载体催化剂为活性炭负载磷钨酸的催化剂。3.根据权利要求2所述的一种以丙酮和氨气为原料一锅法合成阻聚剂702的制备方法，其特征在于，所述载体催化剂由以下方法制备：首先将活性炭进行纯化，得到纯化后的活性炭；然后将磷钨酸溶于去离子水中，加入纯化后的活性炭，加热回流1～4小时，过滤，将得到的滤饼...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭颖，毕景峰，李嫚嫚，王尹卓，潘惠英，
申请(专利权)人：上海博栋化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：