制备2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基化合物的方法及反应系统和得到的产品技术方案

制备2,2,6,6

【技术实现步骤摘要】
制备2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基化合物的方法及反应系统和得到的产品


[0001]本专利技术涉及有机合成
具体来说涉及一种哌啶氮氧自由基类化合物的制备方法。

技术介绍

[0002]哌啶氮氧自由基类化合物是一种稳定的自由基，对光、热均具有极强的稳定性，因此常被用于作为聚合中的光稳定剂、烯烃生产中的阻聚剂、聚合物的热降解稳定剂、催化脂肪醇氧化制备醛、酮的催化剂等。尤其是其阻聚效果优于大多数常见阻聚剂，已经广泛应用于低碳烯烃、丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类等生产过程中的预防结垢。
[0003]目前哌啶氮氧自由基类化合物的合成方法主要为哌啶类化合物的氧化。CN101691352A公开了一种制备4
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羟基
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2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基的方法，以4
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羟基
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2,2,6,6
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四甲基哌啶和双氧水为原料，在钨酸钠、氧化促进剂、乙二胺四乙酸二钠的混合物催化剂作用下，进行氧化反应，并对产物用石油醚进行萃取后，减压蒸馏脱除溶剂得到制备4
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羟基
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2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基。CN102001993A公开了一种制备4
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烯丙基
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2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基的方法，以4
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烯丙基
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2,2,6,6
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四甲基哌啶和双氧水为原料，在钨酸钠、氧化促进剂、季铵盐的复合催化剂作用下，进行氧化反应，静置、分相后对有机相进行减压蒸馏脱除溶剂，再用盐酸水洗、干燥后得到 4
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烯丙基
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2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基。CN200910025094.7公开了一种制备4
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取代基
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2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基的方法，以4
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取代基
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2,2,6,6
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四甲基哌啶和双氧水为原料，在镁盐催化剂的作用下，得到产物，并对产物过滤去除催化剂后进行减压蒸馏去除溶剂，得到4
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取代基
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2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基。CN102464609A公开了一种制备4
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羰基
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2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基的方法，以4
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羰基
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2,2,6,6
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四甲基哌啶和双氧水为原料，在氢氧化镁催化剂的作用下，得到产物，再经过过滤、减压蒸馏得到4
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羰基
ꢀ‑
2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基。CN108689916A公开了一种制备2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基的方法，以2,2,6,6
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四甲基哌啶和双氧水为原料，在氢氧化镁和硅藻土复合催化剂的作用下，得到产物，再经过过滤、乙酸乙酯萃取、有机相减压蒸馏得到2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基。
[0004]上述方法所用原料均为哌啶类化合物和双氧水，主要区别在于催化剂，目前主要有以钨酸钠为活性组分以及镁盐为活性组分的两类催化剂。其中钨酸钠体系下，氮氧自由基的收率不高，而氢氧化镁体系可能有因为吸收空气中的CO2等酸性气体逐渐失活。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题之一是在现有技术的基础上，提供一种制备 2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基化合物的方法和连续反应系统。
[0006]本专利技术要解决的技术问题之二是提供上述方法制备得到的2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基化合物。
[0007]一种制备2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基化合物的方法，包括以下步骤：
[0008]S1、将2,2,6,6
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四甲基哌啶加入反应釜中，加或不加有机溶剂并搅拌溶解；
[0009]S2、将含有改性钛硅分子筛的催化剂加入反应釜中，加入双氧水溶液， 2,2,6,6
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四甲基哌啶和双氧水进行氧化反应；
[0010]S3、将所得产物除去催化剂，液相产物脱除溶剂，得到2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基化合物。
[0011]采用上述方法制备得到的2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基化合物产品。
[0012]一种制备2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基化合物的反应系统，包括顺序相通的反应釜、缓冲罐、萃取塔、减压蒸馏塔和溶剂回收塔，所述的缓冲罐的底部经物料泵连通所述的萃取塔的进料口；反应物料为2,2,6,6
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四甲基哌啶、双氧水和含有改性钛硅分子筛的催化剂，含或不含有机溶剂。
[0013]本专利技术提供的制备2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基化合物的方法和产品的有益效果为：
[0014]本专利技术以改性钛硅分子筛催化2,2,6,6
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四甲基哌啶和双氧水反应，仅需一步反应即可制备2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基化合物，该方法反应收率高、产品提纯容易，得到的哌啶氮氧自由基化合物产品纯度高，含有改性钛硅分子筛的催化剂可以重复使用，提高了经济效益。
[0015]本专利技术提供的制备2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基化合物的反应系统适用于本专利技术提供的方法，能连续操作得到2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基化合物产品。
附图说明
[0016]图1为本专利技术提供的制备2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基化合物连续反应系统的流程示意图。
[0017]其中：
[0018]1‑
反应釜，2
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萃取塔，3
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减压蒸馏塔，4
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溶剂回收塔，5
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缓冲罐，6
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原料，7
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产物，8
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萃取溶剂，9
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有机相，10
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水相，11
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产品，12
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混合溶剂，13
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第一回收溶剂，14
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第二回收溶剂。
具体实施方式
[0019]以下对本专利技术的技术方案进行详细而清楚的表述。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0020]第一方面，本专利技术提供一种2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基化合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将2,2,6,6
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四甲基哌啶加入反应釜中，加或不加有机溶剂并搅拌溶解；S2、将含有改性钛硅分子筛的催化剂加入反应釜中，加入双氧水溶液，2,2,6,6
‑
四甲基哌啶和双氧水进行氧化反应；S3、将所得产物除去催化剂，液相产物脱除溶剂，得到2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基化合物。2.按照权利要求1所述的制备2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基化合物的方法，其特征在于，以催化剂总重量为基准，所述含有改性钛硅分子筛的催化剂由20wt％
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100wt％的改性钛硅分子筛和0
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80wt％的耐热无机氧化物组成，其中，所述的耐热无机氧化物为氧化铝和/或氧化硅。3.按照权利要求2所述的制备2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基化合物的方法，其特征在于，以钛硅分子筛总重量为基准，所述的改性钛硅分子筛含有93～99.9wt％的钛硅分子筛和0.1～7wt％的过渡金属氧化物；优选地，所述的改性钛硅分子筛含有98～99.8wt％的钛硅分子筛和0.2～2wt％的过渡金属氧化物；优选地，所述的钛硅分子筛为TS
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1型钛硅分子筛，具有MFI拓扑结构；优选地，所述的过渡金属氧化物选自Ag、Zn和Cu金属氧化物中的一种或几种。4.按照权利要求1所述的制备2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基化合物的方法，其特征在于，S1中所述的有机溶剂为醇类、芳烃类有机溶剂；优选地，所述的有机溶剂为含有1～6个碳原子的脂肪醇或者环烷醇，以及含有5～9个碳原子的烷烃或者芳烃；优选地，所述的有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、叔戊醇、环己醇、环己烷、正己烷、苯和甲苯中的一种或几种。5.按照权利要求4所述的制备2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基类化合物的方法，其特征在于，S1中，所述的有机溶剂与所述的2,2,6,6
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四甲基哌啶的质量比为0～20：1；优选地，所述的有机溶剂与所述的2,2,6,6
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【专利技术属性】
技术研发人员：朱宁，李林玥，葸雷，邹琥，史军军，杜鹏，刘欢，孙睿，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：